高速铁路接触网检测技术研究

李闯

摘 要：高速铁路在运行过程中，某一环节发生故障，乘客必定会恐慌。高速铁路的顺畅运行，离不开接触网这一重要组成部分。一旦接触网发生故障，高铁只能临时停车，这样容易导致列车陷入秩序混乱的局面。为保证铁路运行安全，必须严格检测接触网，这样高铁才能正常运行。

关键词：高速铁路;接触网;检测技术

【中图分类号】U226.8 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）02-0230-01

高速铁路接触网是在空架铁路线上设置的一种特殊形式的向电力机车供电的输电线路，接触网输送的电流通过机车上端运送给高铁列车，从而使之运行。如果接触网一旦停电，或接触网与列车电弓的接触作用失效，便会严重影响列车的供电系统。因而针对高速铁路接触网的安全性和效率的相关检测就有了若干技术来监控高速铁路中的接触网性能，从而保证高速铁路的正常运营。

1 高速电气化铁路接触网的组成

1.1 接触网悬挂装置

接触网悬挂装置，其主要包括承力索（用于承受接触线重力）、吊弦（连接接触线与承力索）、接触线（将电能输送给电力机车）、电连接这几个部件，主要依靠的是支柱上的支撑装置。高速电气化铁路要求接触线呈现出弹性分布状态，为了使接触线与受电弓碳滑板进行接触，防止出现缠绕、掉线现象，接触线必须分布均匀。

1.2 接触网支持装置

接触网支持装置，其主要起支持作用，它在接触网系统中主要是为接触悬挂提供支撑，向支柱和基础传递接触悬挂的重力。接触网支持装置由水平拉杆、腕臂等部分组成，通常需满足以下要求：可在各种场所中使用，包括极端场所在内;用料轻便、经久耐用，而且机械强度也不会降低;易于检修和更换。

1.3 接触网定位装置

接触网定位装置主要由定位器、支持器，包括定位管以及连接零件等组成。高速电气化铁路在实际施工过程中，定位装置可用于固定接触线，确保电力机车能够在受电弓滑板周边运行，且机车在运行过程中，受电弓不会与接触线产生脱离。

1.4 接触网基础与支柱

基础和支柱可以承受支持装置、定位装置，包括接触悬挂所产生的全部力量，同时还可用于对接触网的高度、悬挂位置进行固定。由此可见，基础和支柱是铁路接触网的重要组成部分。

2 高速铁路接触网检测技术

2.1 接触线高度检测技术

在高速铁路接触网技术当中，接触线高度检测技术是应用最为广泛且基础的一个。在接触网当中，使用角位移测量的方法可以对接触网的高度进行检测，方法是在受电弓下部的框架上装上带有传感器的装置，与主轴相连后，再采用标定归算法，就能计算出接触线的高度。此外还存在另一种更加具体的算法，那就是激光测距法，方法是将电弓装在传感器的下部，使滑板位置处的激光光束进行反射，这样便可最终计算出接触网的动态高度。这种方法的优点是计算出的结果精确度较高，数据比较可靠，然而它也存在着不足之处，那就是容易受到光线和光照的影响，所以需要保证检测的环境要尽量避免光照。另外，检测技术的正确使用还具有调节接触网线高度的作用，从而有利于保证高速铁路安全、稳定运行。

2.2 接触线拉出值技术

首先，必须将检测器安装好，使其远离接触线，通过利用电磁感应原理，对拉出值数据进行检测。微电子一旦与接触线连接在一起，将产生感应电流，这样就能传送出电压信号。外界环境不会对这类检测装置造成影响，每个检测器需保留20mm的间隔，将其安装在受电弓的两边。从中间开始算起，到第十个检测器，向计算机传输相关信息代码，同时采取变换处理措施，以此获得接触线的最终拉出值。此过程中，需使用正确的拉出值，保证数据准确无误，防止对检测结果造成影响。

2.3 弓网接触压力检测技术

在运作过程中，接触线通过与弓网接触，可以为铁路机车提供电能。接触压力如果不够精确，受弓网容易造成磨损，甚至出现接触不良现象，导致供电断续现象的产生，还可能引起火灾。该项技术可用于检测弓网在接触过程中的性能。在电弓滑板的周围安装一个检测装置，然后再安装四个检测器。需要注意的一点，每个部位的检测数值必须相同，这样弓网接触压力才能获得确切的数值。

2.4 接触线磨损检测技术

接触网的接触线一旦被磨损，底部断面容易发生改变，这样接触面积就会产生较大的平均数值。与接触线相接触的部位不属于氧化类型，因此通常是方位较高的位置容易发生光反射，辅助分析可借助摄像机，用激光照亮接触面，以此观察光强度有无发生改变。此外，还可用于对接触线进行检测，看其是否发生磨损。一旦接触网发生磨损，需使用相关技术，确定具体位置并进行仔细检查，同时采取有效措施。由此可见，必须及时检测接触线的磨损情况。

3 接触网检修模式的发展

当前，对设备检修一般有故障检修、计划检修和状态检修的区别。接触网状态的检修也是如此。一般故障检修是当被检修部分出现故障后，对被检修部分进行紧急维修，使其正常运行。但故障检修的方式通常是在被检修部件已经损坏，系统运行已经受到一定的影响情况下。特别是接触网这类核心设备，若出现故障状态，将对系统运行产生很大影响。故障检修已经无法有效适应关键核心设备的检修。计划检修可预先设定设备检修的内容与间隔时间，定期对设备进行例行检查和维修。相关设备的故障是有一定周期演化过程的，从良好状态逐渐劣化，然后带来设备故障。因此有计划的检修可以有效提前避免故障的发生。从故障预防的角度已经将检修节点提前，可以有效地消除设备的安全隐患，保证设备的运行。但计划检修方式也存在相应的问题，例如有可能出现检修不足或者检修过程的情况，导致检修质量差。当前，接触网状态检修技术亟待发展，状态检修可以根据当前状态进行检测和诊断，根据当前状态指标反映需要的维修情况。状态检修可以利用当前传感器进行数据采集，并经过数据处理，实现对接触网状态的监测，并且根据当前的状态数据评估设备的健康状态，同时还可以实现故障的预测和保护决策，能够有效实现设备的预测性维护。预测性维护现在已在某些机电设备的检修中有所应用，但在铁路供电系统中，仍需要进步的探索和发展。

4 结语

综上所述，为了使高速铁路供电能够安全稳定的运行，必须细心探讨铁路接触网所采用的检测技术，同时分析其工作原理，全面了解这些技术的具体特点，将其充分应用于各个项目中，才能提高铁路的运行速率，进而促进高铁事业取得更好发展。

参考文献

[1] 陈海波.高速铁路接触网检测技术分析[J].建材与装饰，2018（4）：278-279.

[2] 周吉，吳春果.高速铁路接触网检测技术分析[J].中国高新技术企业，2017（3）：110-111.