地铁接触网状态检测技术浅析

地铁接触网状态检测技术浅析

范兴旺

摘要：随着我国地铁事业的发展，列车速度的加快，地铁接触网检测技术也随之被广泛应用。接触网检测技术是地铁运行中的重要措施之一，目的在于保证列车安全行驶。接触网检测项目主要包括几何参数测量，离线检测，网压检测，弓网接触压力检测，弓网冲击检测等等。本文介绍了各种接触网检测方式，指出利弊，并提出各项检测方式中存在的问题和需要注意的地方。

关键词：接触网检测，检测方式，动态测量，检测车

中图分类号：U225文献标识码：A文章编号：

1引言

地铁接触网是其构成中的重要部分。接触网是供电设备，它的主要作用是为列车提供电能与动力，不仅要保证向列车正常提供电流，还要保证接触悬挂能稳固的处在规定空间的位置上。因为受电弓有一定宽度，而且列车速度很快，如果参数发生变化，就可能发生接触网和受电弓的故障。如果收到外部的作用影响，发生过热的情况，就有可能中断供电，导致列车停止运行。因此需要随时对接触网进行检测，检修与维护，才能够保证它处于正常状态，正常供电，正常为列车提供动力。

2接触网测量方式

因为接触网跨距弹性不均匀，受电弓的惯性力等因素影响，受电弓与接触线会有离线现象发生。接触网检测包括测量“接触网几何参数”（接触线高度，接触线高度差，拉出值，等等）和“硬点”（列车高速运行时受电弓在垂直方向的振动和冲击值），掌握接触网状态，以便及时检修，维护设备，而保证地铁供电系统的正常工作，保证地铁道路安全运营。

测量地铁接触网，不同时期产生了不同的测量方法。主要有静态测量，接触式检测方式，非接触式激光雷达扫描测量法，非接触式图像测量法，地铁网轨检测车。

2.1静态测量

静态测量就是测量地铁接触网接触悬挂各个部位的静态尺寸，主要是测量“接触线高度”，“抬升值”以及“之字值”，静态检测可以检验出接触网是否按照设计要求设计，是否完全符合设计标准。

静态测量的局限性就在于:静态测量只能够反映接触网的静态位置。而接触网安装使用后，经过一定的时间，要检查它的几何尺寸是否符合了设计给出的数据标准。这就需要对接触网进行动态测量。列车低速运行时，检测数据可以作为接触网静态测量参数参考。

2.2接触式检测方式

接触式检测方式是指在受电弓上按照给定的距离安装光电传感器开关。

当受电弓接触到接触线的时候，接触线带电产生磁场，使受电弓和接触线接触处的光电传感器产生感应信号，根据光电传感器在受电弓上的位置，测量接触线的拉出值。这种测量方式简单且容易进行，但是缺乏一定的精准度。

2.3非接触式激光雷达扫描法

非接触式激光雷达扫描法是指通过在车顶安装激光雷达，发射不间断扫描的激光来检测。如果发射的激光碰到障碍物，激光就会折射回来，并被雷达接收。

计算从发射到接收的时间和激光速度，可以掌握激光的整个行程，计算导高和拉出值。这种测量方式比较精准，但容易受到外部的干扰，影响测量结果。

2.4非接触式图像测量法

非接触式图像测量法是指使用线结构光三维视觉原理，通过在车顶安装线激光器和高速数字摄像机，来进行测量。当线激光器倾斜，到了一定角度，像接触线照射，高速数字摄像机拍摄光线条在接触线上的图像，用成像位置计算接触线相对摄像机的高度和偏移，通过摄像机在车顶的具体位置，计算导高和拉出值。这种测量方式不受外部的影响，比较精准。但是要求非常先进的相机。此方式可以广泛使用。

2.5地铁网轨检测车动态测量

要定量反映描述接触网和受电弓的运行状况，只有通过检测受电弓滑板和接触线之间的动态接触力与其分布情况。由于地铁的行驶速度在加快，加强了动态分量对抬升力的影响，动态测量在实际工作中越来越重要。接触网的专业技术人员经常在接触网带电情况下使用检测车对各项检测参数进行测量。地铁接触网的动态检测测量可以保证列车的正常行驶，是重要的技术和采取措施。检测车是对柔性接触网检测的动态测量重要方式，对列车取流正常和预防事故起着举足轻重的作用。

2.5.1主要检测参数有以下几方面:接触线网压，线岔状态，离线状态，硬点，这几个参数是检测的重中之重。接触线网压是指接触网某一点的电压。线岔状态，线岔是两支接触线交汇，在交汇处相交点的一种转换设置，线岔状态是指测量其始触区两支接触线之间的高度差。离线状态是指列车行驶时，受电弓和接触线的接触程度。离线状态可以判断受电弓是否离线。当受电弓与接触线发生离线现象，就会造成接触线烧坏和拉弧等现象。硬点是指列车高速运行时受电弓垂直方向的振动和冲击值，“硬点”可以反映接触导线是否平滑。对接不在一条直线上，接触导线的对接处会产生凸面，受电弓会发生烧坏，刮弓的现象，从而引起接触网故障，因此需要提高检测质量，降低硬点。此外还有定位点位置也很重要，在进行接触网检

测的时候，检测参数应该对应实际检测位置点，否则就不能准确反映出检测实际情况。还有一些辅助性的参数，比如速度，定位点位置，振动移量补偿等等。

2.5.2动态检测中需注意检测参数是否完整。

“硬点”检测中，水平冲击参数值可以反映接触线的磨损情况，垂直冲击参数值可以直接反映出接触线对受电弓在垂直方向受冲击力影响产生的离线状态，因此检测车更加需要对垂直冲击参数值进行检测，发现是否存在事故隐患点。JJC-2A型的检测车的“硬点”检测只是检测水平冲击参数值。另外，网压检测参数值需要控制在一定范围内，过高的话，会损坏检测网压的传感器。

2.5.3动态检测中需注意检测参数是否可靠

检测车在动态工作的时候，由于轨道的振动，车速和受电弓抬升以后与接触线压力等一些数值就与实际值存在差异，就不能判断检测参数是否精准。因此，要再一次的校准整体导高，拉出值等重要参数。地铁接触网检测车工作了一段时间以后，因为受到内部和外部的作用，系统就会产生一些误差，就无法精准反映检测数据。因此，需要定期检查检测车系统，才可以保证检测数据的可靠性。

2.5.4检测参数需要重视数据库杆号和里程相吻合。

检测参数需要反映出实际所在的位置。才可以准确发现事故隐患并及时校正。这要求数据库中的杆号和里程要相符合。动态检测中要注意核对数据库杆号和里程。

2.5.5动态检测中需注意检测系统定位点检测是否准确。

有些情况下，不存在数学上的拐点，如果利用速度传感器测量跨距结合数据库确定的定位点，由于检测车车轮的行走误差和皮带误差，就会造成无法准确定位。

3我国地铁接触网检测技术的发展趋势

目前，我国地铁使用的是柔性接触网和刚性接触网，从使用的实际情况反映出柔性接触网故障较多，会发生断电的现象，而刚性接触网出现故障较少,运行可靠性较高。所以我国将陆续采用刚性接触网，并加强对其检测技术的研究。主要就是研究如何利用检测车和激光，摄像等手段更加精准地检测接触线位置和及时掌握接触线的磨损情况。

结语：

较国外而言，我国的地铁接触网检测系统还没有完全成熟与完善，比如检测参数不完整，准确度有待提高等等，所以还需要进一步研究测量手段和技术，以优化检测效果，保证地铁运营质量。

参考文献：

1罗亚敏．地铁接触网几何参数检测方式的对比铁道技术监督2012（02）

2罗亚敏．广州地铁柔性接触网检测问题分析铁道技术监督2010（05）

3梁养熹．积极开发和采用地铁架空刚性接触网城市轨道交通研究1999（02）作者简介；范兴旺（1975），男，现户籍广东深圳，专科，铁道电气化专业

地铁接触网状态检测技术浅析

作者：范兴旺

作者单位：

刊名：

城市建设理论研究（电子版）

英文刊名：ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu

年，卷(期)：2012(36)

引用本文格式：范兴旺地铁接触网状态检测技术浅析[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2012(36)