接触网检测车及检测技术在高速铁路上的应用

随着客运专线与城际铁路的大量建成与投入运营,高速铁路接触网的运行要求也日益增高,同时对高速铁路接触网检测的要求也随之提高,由于高速铁路接触网检测的动态参数与中低速铁路有较大的区别,本文结合过去接触网检测的方法,根据高速铁路接触网检测的特点,提出了高速铁路接触网检测相关参数的检测原理及方法。

接触网检测车及检测技术在高速铁路上的应用徐自力接触网检测车及检测技术在高速铁路上的应用徐自力摘 要：随着客运专线与城际铁路的大量建成与投入运营，高速铁路接触网的运行要求也日益增高，同时对高速 铁路接触网检测的要求也随之提高，由于高速铁路接触网检测的动态参数与中低速铁路有较大的区别， 本文结合过去接触网检测的方法，根据高速铁路接触网检测的特点，提出了高速铁路接触网检测相关参 数的检测原理及方法。 关键字：高速铁路；接触网；动态参数；在线检测Abstract: With large amount of passenger dedicated line and inter-city high-speed railway Constructing and puttinginto operation, at the same time the requires of high-speed OCS operation and detecting is improving. Since there is obvious distinction between the parameters detected at high-speed and at low or medium speed. The article combines the detective methods of OCS in the past, and on the basis of the characters in the high-speed railways detecting, giving the essential parameters and principles detecting of the high-speed railways. Keywords: high-speed railway; Overhead Contact System; Dynamic Parameters; Online Inspection1前言随着电气化铁路的发展，高速铁路以其独特的优点被许多国家作为大力研究和重点发展的目标。接触网是高速铁路牵引供电系统的重要设备，接触线与受电弓之间的良好接触是保证电力机 车取流质量的关键；接触网工作环境恶劣，是整个牵引供电系统最为薄弱的环节；接触网是一个 无备用的设备，一旦接触网发生事故，将会造成运营中断甚至是重大的安全事故【4】。因此，不断研究接触网在线检测技术， 对提高牵引供电系统的安全性和可靠性， 满足高速铁路的运营和发展， 具有重要的实际意义。2接触网检测车检测原理和方法接触网检测车是为保证电气化铁路接触网的安全运营，用于检测接触网技术参数的专用车辆。该车具有特殊功能的检测装置及设备，能够检测接触线的拉出值、导线高度、定位管坡度、 线岔状态、接触网供电电压、接触网供电压力、接触悬挂硬点（冲击） 、离线、杆位（杆号）和 速度（里程）等诸多项机械及电气技术参数。其检测系统构造框图如图 1 所示。 2.1 接触网检测车检测原理 接触网检测系统，一般包括：信号检测系统、信号隔离与传递系统、数据采集系统【1】。就整个系统的信号而论，可以分为检测信号、补偿信号和定位信号 3 种。检测信号是从被检测对象那 里摄取的信号信息，这种信息的获取方法是由被检测对象的性质决定的。下面就高速铁路接触网 需要检测的主要项目及检测原理进行概述。 2.2 拉出值的检测 检测拉出值的意义：在电气化铁路上，为了延长受电弓的使用寿命，使滑板磨耗均匀，接触作者简介：徐自力，中铁电气化勘测设计研究院有限公司，工程师，邮编：300250 - 134 -

随着客运专线与城际铁路的大量建成与投入运营,高速铁路接触网的运行要求也日益增高,同时对高速铁路接触网检测的要求也随之提高,由于高速铁路接触网检测的动态参数与中低速铁路有较大的区别,本文结合过去接触网检测的方法,根据高速铁路接触网检测的特点,提出了高速铁路接触网检测相关参数的检测原理及方法。

接触网检测车及检测技术在高速铁路上的应用徐自力线在直线区段被布置成“之”字形，在曲线区段被布置成折线的形式。显然，拉出值如果设置过小， 达不到均匀滑板磨耗和延长使用受电弓的目的；如果拉出值设置的过大，如遇到大风，接触线就光纤转发 高压数据采集、处理箱 高压端传感器数据信号 低压端传感器数据信号 数据采集软件 标定软件 实时检测软件 数据处理软件 字幕合成软件 摄像机 字幕合成卡 数据库软件 监视器 录像低压数据采集、处理 箱 显示器 （多路 输入） 数据库 打印机嵌入式计算机； 实现对 数据的实时采集与处 理 工业控制计算机： 实现 对数据的采集、处理、 存储、显示、打印、报 表等。图1检测系统构造框图会在某些部位超出受电弓的有效工作长度， 而造成刮弓或钻弓的事故。 同时， 在接触网架设以后， 有时也会因为金具零件的松动、气温的变化以及支柱倾斜等，使得接触线的拉出值超出标准值， 为了避免上述现象的产生，需要经常检测接触线拉出值的大小及变化。 采用非接触式检测方式。系统采用激光雷达来检测拉出值及其导线的高度等参数，激光雷达 安装在车顶上，测得激光雷达中心与车顶面的中心的偏离值为 C(大小区分方向性， 一般规定左为 负，右为正)。S高度 h 被测物体 角度 700激光雷达（a）激光扫描示意图 图2（b）计算原理图非接触式激光扫描示意图和计算原理图通过连续发射激光束的方式对被测量的物体或背景进行二维平面测量。图 2(a)所示激光雷达 以角分辨率 0.25°对背景做扇面扫描，得到以安装平面为横轴的距离的轮廓曲线。安装于车顶的 激光雷达可以很容易的获得包括接触悬挂在内的距离信息，因而只要加上角度限定，便可获得接- 135 -

随着客运专线与城际铁路的大量建成与投入运营,高速铁路接触网的运行要求也日益增高,同时对高速铁路接触网检测的要求也随之提高,由于高速铁路接触网检测的动态参数与中低速铁路有较大的区别,本文结合过去接触网检测的方法,根据高速铁路接触网检测的特点,提出了高速铁路接触网检测相关参数的检测原理及方法。

接触网检测车及检测技术在高速铁路上的应用徐自力触悬挂的位置信息，从而获得所需要的接触网的集合参数。激光雷达输出数据格式为：每一个角 度对应一个距离值，所以只要判断出哪个距离值或角度值是被测量物体所产生的，即可得到导线 及计算出相应的拉出值【2】。图 2（b）所示，接触导线离激光雷达最近的物体，可以通过范围限定及最低点判别，初步获 得接触线的位置。软件通过数值滤波等处理算法后，判断出导线的位置对应的角度及高度，分别 ，得到导线高度及拉出值的计算式： 为 、 ；根据图 2（b） （1） （2） 式（1）和式（2）中 为拉出值； 为圆周率； 为:激光雷达偏离中心距离； 为角度； 为 导线高度； 为高度； 2.3 接触压力的检测 检测接触压力的意义：在高速铁路中，与列车速度直接相关的一个重要参数是受流质量。受 电弓与接触线之间的可靠接触和相互作用，是保证电力机车良好受流的重要条件，即受电弓与接 触线之间要有一定的接触压力。当接触压力过大时，会增加受电弓和接触线的异常磨损，缩短其 使用寿命;接触压力过小时，会使它们之间接触不良，使供电时断时续，甚至引起火花或电弧，以 致烧损接触线【1】为激光雷达距离轨面的高度。。因此，为发展我国的高速铁路接触网技术，经常检测受电弓和接触线间的接触压力是十分必要的。 接触导线呈‘之’字形布置，接触力的作用点在滑板的工作范围内左右的移动，加之车体的晃 动， 不仅接触力的作用位置随机变化， 而且接触力的方向也是变化的， 这无疑增加了测量的难度， 但任何方向的接触力都可以分解为 2 个相互垂直的力，其中一个力与滑板面垂直。接触压力检测 装置的任务是在带电的情况下， …… 此处隐藏：5786字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……