高速铁路接触网检测技术研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年第5期   作者:燕强
[导读] 近年来,国家经济实现了跳跃式发展,各项基础设施建设也越发完善
        【摘要】近年来,国家经济实现了跳跃式发展,各项基础设施建设也越发完善,高速铁路作为新兴的科学技术也开始逐渐普及,故其对于施工、检测、运营等技术的要求就变得更加严格。其中,接触网作为为高速铁路动车组提供电力的关键设备,它的可靠性和安全性将会直接影响高速铁路施工、检测和运营状况的效率和安全。在此,本文将从若干关键技术分析这些技术对于高速铁路的影响,从而保证铁路接触网点在最大程度上的平稳运行。

        【关键词】高速铁路;接触网;检测技术


        随着人们生活水平的提高,对于出行提出了更多更高的要求,在高速铁路中,接触网是非常重要的组成部分,但比较容易发生机械与电气烧伤故障,增加了接触网的运行风险,导致高速铁路不能正常运营,产生安全威胁。为了提升高速铁路接触网的运行效率,采取检测技术,促使检测技术渗透到接触网的运营中,把控接触网的实践过程,最主要的是通过检测技术,监控高速铁路中的接触网性能,避免接触网发生安全或性能问题。高
        一、高速铁路接触网构成
        接触网主要针对的是高速电气化线路,按照“之”字形将高电压输电线铺设在钢轨中心线的正上方,使接触网接触线能够与碳滑板接触,向电力机车输送电能,其主要包括4个组成部件:接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱和基础。
        (一)悬挂装置
        接触网悬挂装置,其主要包括承力索(用于承受接触线重力)、吊弦(连接接触线与承力索)、接触线(将电能输送给电力机车)、电连接这几个部件,主要依靠的是支柱上的支撑装置。高速电气化铁路要求接触线呈现出弹性分布状态,为了使接触线与受电弓碳滑板进行接触,防止出现缠绕、掉线现象,接触线必须分布均匀。
        (二)支持装置
        接触网支持装置,其主要起支持作用,它在接触网系统中主要是为接触悬挂提供支撑,向支柱和基础传递接触悬挂的重力。接触网支持装置山水平拉杆、腕臂等部分组成,通常需满足以下要求:在各种场所中使用,包括极端场所在内;用料轻便、经久耐用,而且机械强度也小会降低;易于检修和更换。
        (三)定位装置
        接触网定位装置主要由定位器、支持器,包括定位管以及连接零件等组成。高速电气化铁路在实际施工过程中,定位装置用于固定接触线,确保电力机车能够在受电弓滑板周边运行,且机车在运行过程中,受电弓不会与接触线产生脱离。
        (四)基础与支柱
    基础和支柱可以承受支持装置、定位装置,包括接触悬挂所产生的全部力量,同时还用可于对接触网的高度、悬挂位置进行固定。由此可见,基础和支柱是铁路接触网的重要组成部分
    二、高速铁路接触网检测技术概述
    (二)接触线高度检测技术
    在高速铁路接触网技术当中,接触线高度检测技术是应用最为广泛且基础的一个。在接触网当中,使用角位移测量的方法可以对接触网的高度进行检测,方法是在受电弓下部的框架上装上带有传感器的装置,与主轴相连后,再采用标定归算法,就能计算出接触线的高度。

此外还存在另一种更加具体的算法,那就是激光测距法,方法是将电弓装在传感器的下部,使滑板位置处的激光光束进行反射,这样便可最终计算出接触网的动态高度。这种方法的优点是计算出的结果精确度较高,数据比较可靠,然而它也存在着不足之处,那就是容易受到光线和光照的影响,所以需要保证检测的环境要尽量避免光照。
    (二)接触线拉出值技术
    运用接触线拉出值技术的关键就是保证检测设备得到正确安装,注意检测仪器不能和接触线直接相连接,要得到接触线拉出值,需要利用电磁感应原理进行计算。将微电子检测仪器靠近接触线,会产生感应电流,电压信号会转变为电磁信号,从而实现有效传送。与接触线高度检测技术相比,接触线拉出值技术具有环境适应性好的特点,不容易受到外界环境的干扰和影响。因为每个检测器之间的距离都要留出20毫米,方便在受电弓中间的两侧处安放检测装置,然后在计算机中输入从中间算起的第十个检测器的信息代码,进行变换处理,接触网线的拉出值便可以自动得出。
    (三)接触线磨损检测技术
        接触线磨损会引起底部断面情况,这会增大平均接触面积,接触线接触到的位置并不是氧化类型,容易发生光反射情况。也因此可以使用摄像机来获得接触面光强度变化情况,作为分析的辅助依据,由此检测出接触线是否磨损,并明确磨损的具体情况。确定发生磨损之后,找到具体的位置,实施相应处理。
        三、高速铁路接触网检测技术的应用
    (一)静态检测技术
        静态检测技术在高速铁路的接触网中,常见于安装阶段,主要检测接触网的结构、几何参数等,采取测试的方法,对接触网的导线高度、拉出值等实行控制。高速铁路静态检测技术中,选用多功能激光接触网测量仪、界限检测车等设备,专门针对高速铁路接触网,实行无接触静态检测。静态检测技术不会对高速铁路的接触网造成任何损坏,属于一类安全的检测技术,需根据接触网的建设情况,落实静态检测技术在物理参数、几何参数等方面的应用。静态检测技术的安全性高,常用于高速铁路接触网的检测工作中,根据静态检测技术中获取的信息,落实接触网故障的处理方法,做好预防的工作,避免接触网事故在高速铁路中扩大。
        (二)动态检测技术
        动态检测技术,安排在高速铁路接触网工程完毕后,用于检测接触网的安全状况,同时还要检测接触网的低速动态性能。动态检测中,常用的是热滑试验,待接触网空载运行进入到正常状态后,采用热滑试验,对接触网以及弓网实行检测,期间也要检查高速铁路车组运行后,是否出现拉弧现象。动态检测技术参与到高速铁路接触网的检测应用中,辅助提高了检测的水平,动态检测表现出了全面、整体的测试优势,满足高速铁路接触网检测的基本需求。
        四、结束语
        总而言之,随着国家基础设施建设的完善,高速铁路也在近些年得到了飞速发展,逐步改善了我国交通运输系统,不论是货运,还是客运方面,高速铁路都表现出了较高的优势。为了提升高速铁路的安全及性能,要注重接触网检测技术的应用,充分分析监测技术,落实接触网检测技术的应用,逐步完善接触网在高速铁路中的使用状态,充分体现出接触网检修技术的高效性和安全性。
       
       
【参考文献】
[1]曹兵,邢西沙,连继亮.高速铁路接触网检测技术的探讨及应用[J].科技视界,2015,(4).
[2]蒋文杰.铁路接触网改造要点及相关问题阐述[J].现代工业经济和信息化,2016,6(15):80-81.
[3]周吉,吴春果.高速铁路接触网检测技术分析[J].中国高新技术企业,2017 (3):110-111.
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