刘益君
长沙市轨道交通运营有限公司，湖南 长沙 410100
摘要：在地铁工程之中，接触网是沿着地铁轨道上空架设的，呈“之”字形状的，供受电弓取流的高压输电线，主要向电力机车供给电能。在地铁供电系统中，接触网所处的机械环境和电气条件比较复杂，其机械设备以及各种连接配件容易受到复杂电气条件影响而发热，情节严重时地铁供电系统会崩溃而导致供电中断，影响列车安全运行。对地铁接触网进行安全检测，确保接触网保持在安全的工作状态，是保证地铁持续供电的基本条件。
关键词：地铁工程；接触网；检测；现状；发展
1 接触网检测概述
近年来，中国城市经济发展迅速，城市人口迅速增加，并且地铁的出现在缓解城市交通压力方面发挥着重要作用。长期以来，地铁牵引供电系统设备的可靠性、运行过程的安全性和问题处理的及时性一直是保证整个地铁系统安全运行的重要保证。接触网的存在对于地铁运营来说必不可少，且接触网是牵引电力系统用于为地铁供电的最重要的连接。因此，接触网会直接影响到地铁的运行状况，而对接触网的检测也已成为地铁公司最重要的检测工作之一。目前，中国各个城市的地铁公司已经采取了自己的维护措施来检测接触网。但是，由于悬链线参数的不同技术来源和不同的操作模式，它们的检测在某种程度上是单方面的，且并不是现场维护工作的真正有效目标。为形成接触网的检测、维护和评估的管理系统，技术人员需要在技术层面上总结我国主要城市接触网的一些检测技术方法，并指出存在的问题。目前，已提出了新思路并充分利用了实际地铁检测和运行两个方面的信息，创建了综合的参数指标，以及时获得悬链线的几何形状以及拱和接触网的动态相互作用参数，为工作人员提供理论帮助和客观证据。
2 地铁接触网检测技术应用
2.1 几何参数检测
在地铁接触网状态检测工作中，接触网使用的引导线高度就是指几何参考数据，具体是指导线拉出后的长度值、导线高度值及不同锚段的导线间距。接触式检测仪是国内最先使用的几何参考数据检测设备，能够对导线拉出长度进行检测，其原理主要是将一个开关安装在接受电路中，检测导线具体方位依据接收到的开关信号，还能够将导线拉出长度计算出来。而检测导线高度，主要是将一个发射板子配置到接收电路中，然后使用测量距离的传感器对导线高度检测。但是使用接触式检测仪不能直接将关键部位参考数据检测出来。针对此问题，使用雷达扫描的非接触式接触网状态检测仪可以有效解决这一问题。在车顶处将LMS400型激光雷达安装上，确保车体顺着线路方向与中心线重合，检测过程中，激光雷达发射激光，扫描沿着上方55°~125°扇面范围进行，得到的扫描结果通过以太网传输到几何参数信号处理工控机，在工控机中使用特定算法计算完成后，可以将哪些属于接触线的结果值识别出来。鉴于线岔区域分布的接触线较多，扇形范围内相邻的接触线容易被扫描到，会造成出线部分导高与拉出值比正常标准大的情况，为此，需要收集统计激光雷达测量结果的超限位置分布情况，从而使接触网检测数据的分析更加精准。
2.2 弓网接触压力、弓网冲击测量
鉴于计算弓网程序及计算压力稳定性较低，经常出现检测数值不精准的情况，在某城市地铁开展试验，将检测重点放在弓网冲击测量上，通过对测量数据的分析发现，在某地铁线路区段附近冲击分别达到了-4.5g与2.0g，而正常范围是-2~2.5，通过技术探讨，一致认为两个地方可能存在硬点，硬点就是指接触悬挂或者接触线上某个部分，比如，定位点处弹性变差或者重量增加，会使机车高速运行下，该部分会出现异常升高或者降低，甚至出现撞击弓的情况，形成这种现象本征状态就称之为硬点。建议检修人员立即对问题区域集中检查。可以将接触点硬点看作是一种阻拦现象，也可以称之为一种带有潜在威胁性的物理现象，会将弓网的正常接触与受流破坏掉，使受电弓滑板出现异常磨损或者撞击情况，甚至出现撞击火花，从而使接触线受到较大损伤。
此外，硬点的出现还会对牵引电机的正常取流造成阻碍，牵引电机会在拉弧暂态过程中受到严重损害。
接触线硬点出现的原因较多，设计不严谨、线路质量问题、机车受电弓性能影响等均是重要原因。但是接触网中软硬不均匀问题是普遍存在的，这就为硬点的检测增大了难度，只能努力控制硬点的发生，但不能彻底避免。比如，在对接触网日常巡检中，额外加强硬点的检测，对硬点可能产生的危害进行分析，采取有效措施减少危害的产生。通过对原吊弦布置位置的改变或者将吊弦增加，可以将接触网整体弹性增强，从而最大限度的将接触网硬点消除。而对于一些有着较大坡度的、跨距较大的接触线以及连续多跨矩坡度就需要检测人员不断将工作责任心及严谨性增强，采用导高测量方法在巡检中，可以对不符合标准的接触线坡度产生有效控制，从而最大限度的减少硬点。
2.3 利用弓网相互作用检测动态数据
通过一种弓网动态受流的表现，对弓网动态受流性能质量进行评价的方法就是弓网相互作用，可以对弓网系统运动性能优劣进行动态化反应。在弓网相互作用过程中，很多因素会影响到弓网系统，包括接触线材质、型号、类型、质量等。当前，弓网接触压力相关数据就是地铁接触网主要参数，判断弓网受流质量可以通过分析弓网接触压力数据实现，就是将具有一定压力的传感器安装在弓头滑板处，同时安装好加速传感器，进而可以对受电弓的速度状态进行测量。测量收集并统计传感器设备相关数据，采用适合的计算方法可以将弓网接触压力值计算出来。
鉴于我国社会发展还没有达到发达国家的水平，当前还没有客车形式的检测电车，且电客车安装上存在一定难度，缺少相关的技术保障。由此，像发达国家那样采用电客车对接触网进行检测无法实现，仍需要加强技术研究。此外，我国地铁弓网接触压力测量获得的是动态化参数，之所以称之为动态化参数，是因为会随着电弓型号、车型等因素影响使参数不断变化，难以保证参数的精准性。
3 未来地铁接触网的发展情况
通过结合当前的技术措施和方法来检测接触网，测试地铁运行过程中的许多识别数据。就网络参数而言，此部分技术的应用会影响数据的准确性。因此，接触网检测的未来技术发展必须要结合所有的影响因素，不断提高数据的准确性和可靠性，使测量更加精确，为接触网检测提供更合理的方式。从接触网检测发展的主要趋势开始，我们必须首先在车辆运行过程中考虑信号的特定数据，然后根据从测试地铁运行中获得的数据进行分析，以实现从个人到整体的逐步过渡。这样检查地铁和机车的体系就可以形成一个集成平台，并可以为检测系统的开发提供一个全面的设计。鉴于这个问题，有必要发展电弧网络参数和几何参数的适当组合，这需要建立更合理的接触网检测系统。以此方式，必须在车辆中安装割炬弧度测量装置，该装置可以执行线路数据的完整测量，并附加地实时监视车辆数据。另外，用于监测振动特性的装置可以安装在车辆的补偿设备中。通过科学的计算机控制，可以选择科学的检测工具，以便在每个区域都能够保证进行接触网检测的完整性。处理数据后，测量电缆的高度和电压，并重复检查是否有异常情况。完成后，可以组合参数以验证参数是否满足修订要求并进行识别。如果不符合要求，操作人员必须在地铁运行期间就开始维护并确保机车的安全。
结语
总之，接触网是供电设备为机车运行提供电能和动力的重要环节，是地铁受流质量的重要影响因素之一，其工作状态的检测也是地铁维护的重要项目之一，目前国内的各个地铁公司的接触网状态检测技术都不一样，其检测技术的模式也不一样，这就造成了地铁接触网的状态检测技术太过片面化，不能作为地铁接触网现场检测的客观理论。因此为了将地铁接触网的状态监测技术统一化、系统化、客观化，进一步加强地铁接触网的检测的研究非常有必要，需要引起我们的重视。
参考文献：
[1]杨立.浅析地铁接触网检测技术思考[J].城市建设理论研究(电子版),2019(10):110.
[2]徐白羊.地铁接触网检测现状及发展趋势[J].低碳世界,2018(07):273-274.