高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)研究

楊德江

（中鐵十一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 湖北武漢 430074）

0 前言

與普通鐵路有所不同，高速鐵路的運(yùn)行速度比較快，且不需要很長的時(shí)間。高速鐵路如此便捷，運(yùn)行安全性卻是乘客擔(dān)憂的問題。高速鐵路在運(yùn)行過程中，某一環(huán)節(jié)發(fā)生故障，乘客必定會(huì)恐慌。高速鐵路的順暢運(yùn)行，離不開接觸網(wǎng)這一重要組成部分。一旦接觸網(wǎng)發(fā)生故障，高鐵只能臨時(shí)停車，這樣容易導(dǎo)致列車陷入秩序混亂的局面。為保證鐵路運(yùn)行安全，必須嚴(yán)格檢測接觸網(wǎng)，這樣高鐵才能正常運(yùn)行。

1 高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的組成

接觸網(wǎng)主要針對的是高速電氣化線路，按照“之”字形將高電壓輸電線鋪設(shè)在鋼軌中心線的正上方，使接觸網(wǎng)接觸線能夠與碳滑板接觸，向電力機(jī)車輸送電能，其主要包括4 個(gè)組成部件：①接觸懸掛；②支持裝置；③定位裝置；④支柱和基礎(chǔ)。接下來，筆者詳細(xì)介紹了接觸網(wǎng)的這幾個(gè)組成部分，同時(shí)分析了它們的功能作用。

1.1 接觸網(wǎng)懸掛裝置

接觸網(wǎng)懸掛裝置，其主要包括承力索（用于承受接觸線重力）、吊弦（連接接觸線與承力索）、接觸線（將電能輸送給電力機(jī)車）、電連接這幾個(gè)部件，主要依靠的是支柱上的支撐裝置。高速電氣化鐵路要求接觸線呈現(xiàn)出彈性分布狀態(tài)，為了使接觸線與受電弓碳滑板進(jìn)行接觸，防止出現(xiàn)纏繞、掉線現(xiàn)象，接觸線必須分布均勻。

1.2 接觸網(wǎng)支持裝置

接觸網(wǎng)支持裝置，其主要起支持作用，它在接觸網(wǎng)系統(tǒng)中主要是為接觸懸掛提供支撐，向支柱和基礎(chǔ)傳遞接觸懸掛的重力。接觸網(wǎng)支持裝置由水平拉桿、腕臂等部分組成，通常需滿足以下要求：可在各種場所中使用，包括極端場所在內(nèi)；用料輕便、經(jīng)久耐用，而且機(jī)械強(qiáng)度也不會(huì)降低；易于檢修和更換。

1.3 接觸網(wǎng)定位裝置

接觸網(wǎng)定位裝置主要由定位器、支持器，包括定位管以及連接零件等組成。高速電氣化鐵路在實(shí)際施工過程中，定位裝置可用于固定接觸線，確保電力機(jī)車能夠在受電弓滑板周邊運(yùn)行，且機(jī)車在運(yùn)行過程中，受電弓不會(huì)與接觸線產(chǎn)生脫離。

1.4 接觸網(wǎng)基礎(chǔ)與支柱

基礎(chǔ)和支柱可以承受支持裝置、定位裝置，包括接觸懸掛所產(chǎn)生的全部力量，同時(shí)還可用于對接觸網(wǎng)的高度、懸掛位置進(jìn)行固定。由此可見，基礎(chǔ)和支柱是鐵路接觸網(wǎng)的重要組成部分。

2 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測關(guān)鍵技術(shù)

2.1 接觸線高度檢測技術(shù)

在接觸網(wǎng)中，需檢測接觸線高度，通常采用的是角位移測量法。在受電弓底端放置一個(gè)傳感器，將其與主軸連接，可用標(biāo)定歸算法對接觸線高度進(jìn)行計(jì)算。操作過程中，可采用激光測距法，在接觸網(wǎng)的下部安裝一個(gè)受電弓，這樣滑板位置就能反射出激光光束，由此對接觸線高度進(jìn)行計(jì)算。采用這種方式可達(dá)到較高的精度，但容易受陽光的影響。想要對接觸線高度進(jìn)行調(diào)解，需用到檢測技術(shù)，這樣可確保高速鐵路能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2 接觸線拉出值檢測技術(shù)

首先，必須將檢測器安裝好，使其遠(yuǎn)離接觸線，通過利用電磁感應(yīng)原理，對拉出值數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。微電子一旦與接觸線連接在一起，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣就能傳送出電壓信號。外界環(huán)境不會(huì)對這類檢測裝置造成影響，每個(gè)檢測器需保留20mm 的間隔，將其安裝在受電弓的兩邊。從中間開始算起，到第十個(gè)檢測器，向計(jì)算機(jī)傳輸相關(guān)信息代碼，同時(shí)采取變換處理措施，以此獲得接觸線的最終拉出值。此過程中，需使用正確的拉出值，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，防止對檢測結(jié)果造成影響。

2.3 弓網(wǎng)接觸壓力檢測技術(shù)

在運(yùn)作過程中，接觸線通過與弓網(wǎng)接觸，可以為鐵路機(jī)車提供電能。接觸壓力如果不夠精確，受弓網(wǎng)容易造成磨損，甚至出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，導(dǎo)致供電斷續(xù)現(xiàn)象的產(chǎn)生，還可能引起火災(zāi)。該項(xiàng)技術(shù)可用于檢測弓網(wǎng)在接觸過程中的性能。我們在電弓滑板的周圍安裝一個(gè)檢測裝置，然后再安裝四個(gè)檢測器。需要注意的一點(diǎn)，每個(gè)部位的檢測數(shù)值必須相同，這樣弓網(wǎng)接觸壓力才能獲得確切的數(shù)值。

2.4 接觸線磨損檢測技術(shù)

接觸網(wǎng)的接觸線一旦被磨損，底部斷面容易發(fā)生改變，這樣接觸面積就會(huì)產(chǎn)生較大的平均數(shù)值。與接觸線相接觸的部位不屬于氧化類型，因此通常是方位較高的位置容易發(fā)生光反射，輔助分析可借助攝像機(jī)，用激光照亮接觸面，以此觀察光強(qiáng)度有無發(fā)生改變。此外，還可用于對接觸線進(jìn)行檢測，看其是否發(fā)生磨損。一旦接觸網(wǎng)發(fā)生磨損，需使用相關(guān)技術(shù)，確定具體位置并進(jìn)行仔細(xì)檢查，同時(shí)采取有效措施。由此可見，必須及時(shí)檢測接觸線的磨損情況。

3 高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)運(yùn)用

3.1 靜態(tài)檢測技術(shù)

安裝高鐵供電過程中，通常采用的是靜態(tài)檢測技術(shù)，通過對電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)、幾何參數(shù)進(jìn)行檢測，以此獲取供電的領(lǐng)先值、引出值。靜態(tài)檢測技術(shù)在使用過程中，應(yīng)結(jié)合鐵道供電情況，構(gòu)建無識別檢測體系，同時(shí)使用激光殘余探測儀，以此對車輛進(jìn)行檢測。靜態(tài)檢測技術(shù)是一種安全性能比較高的技術(shù)，它不會(huì)對鐵路接觸網(wǎng)造成任何損害，而且該技術(shù)廣泛應(yīng)用于高速鐵路中。利用靜態(tài)檢測技術(shù)可獲取準(zhǔn)確的信息，根據(jù)鐵路供電故障，做好相應(yīng)的預(yù)防工作，防止發(fā)生不必要的安全事故，確保鐵路電力供應(yīng)保持穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)運(yùn)用

通常，鐵路接觸網(wǎng)下載安裝好之后，才能開始運(yùn)用該技術(shù)，以此對鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行檢查，同時(shí)還能檢測其低速動(dòng)態(tài)功能。開展這項(xiàng)工作時(shí)，主要采用的是熱滑試驗(yàn)法，直到呈現(xiàn)出穩(wěn)定的空載運(yùn)行狀態(tài)，才能開始檢測弓網(wǎng)及供電，同時(shí)需記性偵測車輛在高速鐵路的運(yùn)行狀態(tài)，尤其側(cè)重對鐵路網(wǎng)拉弧進(jìn)行偵測。通過使用該項(xiàng)技術(shù)，可對受電弓的視頻記錄、加速度進(jìn)行偵測，同時(shí)還能偵測離線率數(shù)據(jù)，確保鐵路接觸網(wǎng)呈現(xiàn)出安全穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。

3.3 聯(lián)調(diào)聯(lián)試檢測技術(shù)

該技術(shù)主要用于偵測鐵路供電系統(tǒng)，由于偵測的整體性比較弱，運(yùn)用這項(xiàng)該技術(shù)可改善動(dòng)車組的安全性能，提高動(dòng)車組的整體穩(wěn)定性。此外，該技術(shù)還能檢測供電系統(tǒng)，包括牽引供電系統(tǒng)具備怎樣的穩(wěn)定性能力。運(yùn)用該技術(shù)過程中，需采用合適的設(shè)備，選用與設(shè)計(jì)相符的供電數(shù)據(jù)，這樣才能滿足規(guī)定要求。此外，必須檢查路基、橋梁的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以此保證供電系統(tǒng)的安全。網(wǎng)全線包含多個(gè)子系統(tǒng)，最常見的有運(yùn)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、配合子系統(tǒng)等。若檢修難度較大，或偵測工作很難順利開展的話，運(yùn)用這些子系統(tǒng)可防止網(wǎng)全線發(fā)生不必要的故障。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了使高速鐵路供電能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，必須細(xì)心探討鐵路接觸網(wǎng)所采用的檢測技術(shù)，同時(shí)分析其工作原理，全面了解這些技術(shù)的具體特點(diǎn)，將其充分應(yīng)用于各個(gè)項(xiàng)目中，才能提高鐵路的運(yùn)行速率，進(jìn)而促進(jìn)高鐵事業(yè)取得更好發(fā)展。本文先簡單介紹了鐵路接觸網(wǎng)的主要組成部分，接著對鐵路接觸網(wǎng)最常采用的檢測關(guān)鍵技術(shù)展開深入探討。希望通過本文的論述，能夠引起鐵路建設(shè)者的高度重視。