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电气化铁道接触网检测技术与故障分析高健

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：高健

[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，首先对电气化铁路接触网进行了简单概述，分析了接触网的组成及其特点，进而针对接触网故障问题进行了分析，重点分析了接触网故障原因。

        中国铁路济南局集团公司调度所山东省济南市 250001
        摘要：随着经济和各行各业的快速发展，首先对电气化铁路接触网进行了简单概述，分析了接触网的组成及其特点，进而针对接触网故障问题进行了分析，重点分析了接触网故障原因。通过对原因的分析，可以有针对性地提出相应的解决措施，希望本文的论述可以帮助相关工作人员有效开展电气化铁路接触网故障问题的分析工作，进而提出相应的防范措施。
        关键词：电气化铁路;接触网;故障原因;防范措施
        引言
        高速铁路接触网在使用的过程中，需要借助力与力的共同作用才能够开展。但是在接触网检测中，非常容易出现电气烧穿、机械故障等，从而增加了接触网运行的风险性，严重情况下，甚至会直接影响高速铁路的正常运行。因此，为了能够确保高速铁路运行的安全性与稳定性，应在接触网中采用合适的检测技术，确保各项检测技术都可以渗透到接触网中。接触网控制主要是利用各种检测技术进行检测，避免发生网络安全等问题。
        1接触网数字化是大势所趋
        接触网沿铁路线布置，是特殊的配电线路，其中接触悬挂兼做电气列车受电弓的机械滑道，由数量较多的零部件组成。为确保接触网在现行使用环境下保持其设计功能，维修部门需定期对接触网进行技术诊断，即在尽可能不拆卸接触网的情况下，根据接触网设备测得的和外部可辨认的特征求出并评价其状态。可测得的参数为接触网处于静止状态的结构参数或工作状态下的弓网性能参数。外部可辨认的特征主要针对组成接触网的各类零部件、装置、线材等，透过这些物项的表面情况，评价其本质特征。掌握接触网结构状态与零部件工况的对应关系，就可依据测得的结构参数评价零部件的载荷(载流量为负荷)，依据零部件的外部特征，可评价零部件的抗载荷能力。零部件承受的载荷及其抗载荷能力确定后，接触网诊断就可判断出零部件是否需要更换以及如何更换。
        2电气化铁路接触网故障
        在正常的自然环境中，电气化铁路的接触网不会出现异常的故障问题，但是如果遇到特殊的自然环境或者气象情况，接触网的部分参数信息会随之发生改变，从而加大接触网故障的可能性。例如，在雷雨天气下，如果接触网的设备遭受雷击，将会导致接触网出现短路故障;如果接触网所在区域的自然环境发生改变，也会导致接触网绝缘性能下降而导致接触网故障问题;如果在长期使用的过程中，接触网由于振动疲劳的原因或者其他施工原因会出现磨损，甚至导致接触网的部件及其设备出现变形问题。一般情况下，当外界环境的温度发生变化时，接触悬挂会出现热胀冷缩的情况，从而导致接触网线路出现问题，进而导致接触网发生故障。此外，如果接触网本身的质量存在问题，则其在同样的运行条件下，其老化磨损程度就会比正常情况要严重，容易导致接触网内部的零部件出现疲劳损坏的情况，影响接触网的运行性能。
        3电气化铁路接触网故障的防范措施
        3.1加强对接触网的质量管控
        在对电气化铁路接触网的故障防范工作中，首先要加强对铁路接触网的质量管控，在接触网跨距和拉出值设计之前，需要保证接触网处于受电弓滑板的工作范围内，同时留有一定的空间，以便预防意外情况发生。此外，要加强对接触网零部件以及线路设备的质量控制，在接触网建设期间，对原材料质量进行严格把控，而在接触网投入使用的过程中，需要加强对接触网的日常检修，同时对接触网各部位的零部件及材料质量进行检测，确保其功能正常。

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        3.2加强对自然灾害的预防和应急处理
        铁路接触网遍布全国各地，因此，接触网所处的区域的自然地理环境也有很大不同，并且面对的自然灾害类型也不尽相同，但是，所有的自然因素及自然灾害都具备不可避免的特点，这就需要相关人员做好对自然灾害的预测，并且在接触网建设的过程中就应该考虑到自然灾害对铁路接触网的影响，从而在建设过程中做好相应的防护措施，对铁路接触网形成一定的保护作用。此外，针对自然灾害问题，铁路部门的相关工作人员应该做好对自然灾害的应急处理预案，一旦发生较为严重的自然灾害，当地的铁路部门则可以立即采取相应的处理措施，从而提高对接触网故障的处理效率，尽快恢复接触网的正常使用。此外，在对电气化铁路接触网进行灾害预防的工作中，需要对接触网所在区域的自然地理环境进行详细勘测，同时做好对当地自然条件的分析，并且可以利用当地自然灾害的历史记录为灾害预防工作提供相应的数据支持，通过行之有效的系列措施加强对铁路接触网的故障处理和预防工作。
        4铁路接触网检测技术的有效应用
        4.1应用高速弓网综合检测装置
        弓网关系主要指的就是接触网与受电弓在耦合状态下的动态性能，根据接触网与受电弓自身的性能而决定。在运行状态下，接触网箱与受电弓属于共生体，二者可以相互接触，具有比较高的可靠性，能确保高速列车能够利用接触网接收到电能。同时，对于弓的动态参数检测主要包括受电弓头的垂直加速度、弓网的动态接触力、离线、动态接触线的高度、弓网状态监测参数曲线图、动态拉拔力值以及接触网络电压等。利用安装在列车、受电弓上的各种传感器进行检测，能够准确地检测出接触网具有的动态网络关系，并直接找出接触网中所出现的各种问题的原因，对接触网未来的情况进行预估与判断，从而确保高速铁路运行的可靠性与安全性。
        4.2应用接触网安全巡检装置
        对于接触网的安全巡检装置来说，其主要使用的设备就是微处理器，利用高速摄像机构成的图像处理器与视觉收集器进行配合工作，从而对图像进行准确的检测。一般情况下，高速相机由低像素相机与高速相机共同组合而成，在这一过程中，接触网装置的主要作用是整体检测与近距离测量。相关的工作人员应凭借自身的工作经验进行主观判断，对其进行充分的观察与分析，最后评价与分析交战线的实际运行情况。将图像数据充分展示后，网络监视人员应在列车运行的过程中，将被拍摄的录像进行立即恢复，并检测好网络设备，判断出具体的时间。此外，需要注意的是，完成图像收集后，工作人员必须要按照要求保存好图像数据信息。在必要的情况下，可以将其与计算机进行连接，构建自动智能检测装置，实现自动化检测。
        4.3接触网悬挂状态监测装置
        在接触网中，应对整个接触网悬挂系统的各个部件的运行状态进行检测，这也是主要的检测内容之一。一旦接触网中的信息收集系统内的部件发生故障或问题，则会导致高速铁路的电力运行系统发生故障。对相关网络零件的安全问题进行检测时，一般都由工作人员凭借自身的工作经验，找到故障位置，但是这种检测方法不仅会增加工作人员的工作强度，还非常浪费时间。所以，应在不切断电源的情况下采用自动化检测技术，从而实现故障的自动化检测。对接触网进行临时检测时，主要是通过计算机技术与图像对准技术实现的，而后采用模板匹配的方法对图像进行处理。在高速铁路接触网中，普遍利用基本特征识别组件位置。
        结语
        在电气化铁路接触网中，接触网故障的类型多样，其原因也多种多样，因此，铁路部门必须重视铁路接触网故障问题，并且加强对故障原因的分析，结合当地的工作条件，采取有效的措施解决铁路接触网故障问题。与此同时，铁路部门要采取有效措施加强对铁路接触网故障的管理和控制，有效预防铁路接触网故障问题的发生。
        参考文献:
        ［1］罗荣鑫．电气化铁路接触网故障及防范对策探讨［J］．城市建设理论研究，2015，5(10):82－83．
        ［2］李思明．电气化铁路接触网的故障及防范措施［J］．内蒙古煤炭经济，2017，35(1):73－74．
        ［3］刘永利，纪东岳，张宁，等．电气化铁路接触网故障分析及防范措施［J］．山东工业技术，2019，38(4):46．