接觸網補償裝置b值在線監測系統研究

趙秀遠

摘 要：該文通過對接觸網補償裝置b值在線監測系統的研究，探索采用在接觸網補償裝置墜砣限制架上安裝激光探頭與激光反射板的方式對b值進行實時測量，并將測量數據通過無線網絡實時傳輸到監測檢測中心，經過一系列的計算判斷后，最后以實時波形的形式將b值變化情況顯示在監測中心的顯示屏上，同時通過系統的設定，實現對超限數據的實時報警，從而達到通過實時監測接觸網補償裝置的b值變化情況，掌握接觸網設備運行情況，為提高接觸網設備的安全穩定運行提供技術保障手段。

關鍵詞：接觸網 b值 在線監測

中圖分類號：U226 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（a）-0048-02

鐵路牽引供電系統由牽引變配電系統和接觸網系統構成，功能是可靠、連續地向運行中的電力機車或動車組提供電能。其中接觸網系統沿著電氣化鐵路架設，既是電力機車或動車組受電弓受電取流的輸電線路，又是受電弓滑行通過的機械滑道，良好的弓網關系是保證電氣化列車安全、可靠運行的關鍵技術之一。特別是隨著中國電氣化鐵路運營速度的提高，高速動車組的大量開行，列車的穩定取流對弓網動態性能的要求越來越高，接觸網作為牽引供電系統的重要組成部分，其結構是否穩定、性能是否良好直接影響電力機車或動車組的取流。而架空接觸線、承力索的張力對維持接觸網的運行參數有極其重要的作用，同時線索的張力大小、穩定與否直接影響高速弓網動態性能的優劣，而接觸網補償裝置b值的變化情況可以直接反應出線索張力。因此，如何實時準確地掌握接觸網補償裝置b值的變化情況，進而及時發現接觸網錨段張力的異常變化，防止因錨段張力異常造成的弓網關系匹配失效就成了鐵路牽引供電技術管理人員的一道亟待解決的難題。

1 接觸網補償裝置b值在線監測系統的構成

監測設備的數據采集終端主要由激光探頭、激光反射板及數據轉發裝置組成。

1.1 激光探頭

采用GBLM04B激光探頭，完全采用工業標準設計、生產和檢測，激光等級為二級安全。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表，它的優點是能實現無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。 精度為0.001 m，工作溫度為-40 ℃～60 ℃，防護等級為IP67，能抵御強風、雨、雪、沙塵等惡劣天氣，測量頻率設置為5 min/次，如圖1。

1.2 終端供電系統

系統終端以及激光探頭工作時平均功率為1 W，考慮到功耗較小，采用太陽能供電的方式為采集終端及激光探頭提供可靠電源。太陽能板通過吸收太陽光將太陽輻射能通過廣電效應轉化成電能，閥控式鉛酸蓄電池將電能儲存，為探頭及終端供電。系統中采用功率為10 W，工作電壓9 V的太陽能板，為兩塊并聯的6 V、67 Ah的閥控式鉛酸蓄電池充電，如圖2。

1.3 控制終端

測距裝置中包括系統的處理器模塊、GPRS通訊模塊等。裝置將探頭采集回來的數據傳給CPU進行處理，GPRS通訊模塊將處理好的數據發送給系統后臺軟件，值班人員將在后臺遠程監控接觸網補償裝置b值狀態。系統的控制終端裝置控制芯片選用了MPS430單片機，系統完成數據采集后，通過GPRS通訊技術完成接觸網B值監測數據的上報轉發功能。

2 接觸網錨段裝置b值在線監測裝置的應用實例

2016年3月20日13時58分，接觸網錨段裝置b值在線監測裝置報警XX-XX區間239#支柱承力索卡滯報警。分析曲線及數據發現當日10時08分～13時58分，外界環境溫度變化7.2 ℃（21.7 ℃～14.5 ℃），而承力索b值變化0.001 m，接觸線b值變化0.01 m。17時00分，現場人員對239#支柱墜砣進行升降檢查時，承力索b值抬升0.16 m、接觸線b值抬升0.15 m后未回位。

現場對239#支柱補償裝置檢查，發現墜砣限制桿不垂直，造成墜砣在升降過程中限制桿與墜陀抱箍相互摩擦嚴重，且承力索、承力索定滑輪不同程度歪斜，墜砣在升降過程中補償繩與定滑輪偏磨。對此情況，安排天窗點進行檢查處理，及時消除隱患。

3 結語

將監測難度大、監測裝置易對接觸網系統造成安全隱患的錨段張力監測轉換為更易實現、監測裝置運行更穩定的對補償裝置b值的監測，利用激光測距來監測補償裝置技術參數的變化達到對錨段張力的實時監測?？蓪崟r地反應現場情況，很好地應用于生產，指導了生產，確保了設備的安全穩定運行。

參考文獻

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