电气化铁道接触网检测技术与故障分析

李健 李超

【摘 要】我国电气化技术的进步，使该技术在各个领域中得到了广泛的应用，电气化设备也变得愈发精密。在铁路工程中，铁道接触网是实现列车得以高速运行的关键，因此必须要保证铁道接触网性能及结构的优越性，通过高匹配的弓网性能发挥，以此实现两者性能的最大化呈现。为此，本文对高速铁路领域中铁道接触网的主要构成进行了阐述，以此深入分析电气化铁道接触网检测技术，并针对电气化铁道接触网中的常见故障，提出相应的预防措施。以期能够为铁路安全提供参考与帮助。

【关键词】电气化;铁道接触网;检测技术;故障

引言

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，而更加重要的是要通过这些关键技术来避免或者预防接触网发生安全风险事故。

1电气化铁道接触网的常见故障分析及预防

1.1电气化铁道接触网的常见故障分析

对于电气化铁道接触网来说，其故障原因可能有很多，但无论是哪种故障，其大致都属于以下几种情况：首先，故障可能是因接触网的施工质量不合格所引起的，如在对电气化铁道接触网进行施工时，并没有按照施工要求来对各个部位的螺栓进行紧固，进而造成螺栓松动、脱落等现象，并导致接触网中的某项参数出现变化异常。如果接触网中的某项参数发生失控，便可能会引发打弓、钻弓等故障。其次，故障可能是由于接触网中的某个零部件发生脱落或变形。再次，故障原因可能是因接触网在设计过程中采用了不合理的结构所引起的，在对接触网进行设计与施工时，因其结构的不合理性都会导致故障的发生。最后，接触网作为一种露天的电气化装置，其在运行过程中会因气候的变化而受到不同程度的影响，当这种影响变得愈发明显时，便会导致接触网中的某项参数发生变化，甚至造成支柱发生倾斜，正是这些原因进一步引发故障。

1.2电气化铁道接触网的故障预防措施

要想预防电气化铁道接触网的常见故障，就必须要采取以下预防措施：首先，需要加强6C系统的应用，使其能够对电气化铁道接触网的运行参数进行加强监测，并根据温度曲线来对设备进行及时的安装与调整，防止温度变化给设备的运行参数造成不利影响。其次，针对接触网的零部件脱落、变形等故障，需要加强电气化铁道接触网各个零部件的合理改造。最后，面对自然环境中气候的变化，需要采用设置防护桩、护坡等方式来强化电气化设备的抗灾能力，提高其对恶劣环境的适用性。同时还要做好电气连接工作，并对接触网的绝缘性进行强化检查，尤其是在污染严重区段，需要进行密切监测，采用抗污性更强的绝缘材料，以此提高电气化铁道绝缘网的绝缘性能，防范故障的发生。

2电气化铁道接触网检测技术

2.1弓网参数方法的分析

在弓网系统中，因为弓网系统就是接触网中的一类服役设备，在实际的使用中，会产生动态参数，这些参数是接触网检测的重要参考。借助对弓网参数的参考，可以对接触网实际运行中的压力值以及方差展开计算，对弓网实际运行的性能展开测定。在进行参数测量的时候，需要在弓网中设置四个感应器，位置就在压力接受板的两端。这些感应器的主要作用，就是实现压力传递，然后在末端的位置，可以对压力大小进行显示，电弓运行的实际过程中，可以借助牛顿定理，计算出电弓重量以及接触网压力。弓网参数是一种动态数据，时刻在变化中，也受到诸多因素的影响，因此还是需要选择一些质地非常优良的传感器。当下诸多的传感器，采用的是接触式模式。

2.2静态检测

静态检测是指通过测量接触悬挂各个部位的静态尺寸，判断接触网实际参数与设计标准之间的差距。通常在线路停运时，由检修人员携带特定检测装置对接触网的接触线高度、抬升值、之字值等静态数据进行测量收集。静态测量能够在机车运行之初确保接触网的技术参数要求，从源头杜绝事故风险，是日常运维工作的一项常规任务，也是降低事故发生概率的有效手段。机车运行导致接触网与受电弓的性能随之发生改变，从而限制了静态检测的应用范围，但是静态测量的检测数据能够真实反映接触网的几何尺寸等数据，为接触网进行动态测量提供参考。

2.3动态检测技术运用

通常，铁路接触网下载安装好之后，才能开始运用该技术，以此对铁路接触网进行检查，同时还能检测其低速动态功能。开展这项工作时，主要采用的是热滑试验法，直到呈现出稳定的空载运行状态，才能开始检测弓网及供电，同时需记性侦测车辆在高速鐵路的运行状态，尤其侧重对铁路网拉弧进行侦测。通过使用该项技术，可对受电弓的视频记录、加速度进行侦测，同时还能侦测离线率数据，确保铁路接触网呈现出安全稳定的行驶状态。

2.4联调联试检测技术应用

联调联试检测技术可以系统的检测高速铁路接触网的安全性，从整体上起到检测的作用。该项技术能够检测高铁及动车组列车的整体性能如安全性能、平稳性能以及舒适度要求。除此之外，它还能够检测高铁及动车组牵引供电系统以及接触网本身是否具备安全性和稳定性。在运用联调联试这一检测技术时，要特别注意检测接触网的设计参数、设备选型等数据是否符合实际的需求或满足相关的规定，检测接触网在特殊路段如桥梁、山洞、路基等地方的基本参数是否符合接触网的安全要求。联调联试技术要做好检验和调试接触网中的子系统的工作，其中包括运转子系统以及配合子系统，由此可以避免接触网存在的安全隐患，进而保护了高速铁路接触网的正常运行，避免出现重大安全事故。

2.5CCHM技术分析

在对铁道接触网进行检测时，还要针对其悬挂系统的各个零部件的运行状态来采取相应的检测方法，当悬挂装置内的某个零部件发生故障时，势必会对供电系统的运行带来巨大影响。为了找出接触网悬挂装置中的可能存在的安全问题，检测人员往往会进行人工巡检，但这种巡检方式不仅耗时耗力，而且对于许多具有隐蔽性的故障是无法及时发现的，这也给故障检测带来了较大难度。为此，在接触网电源不被切断的情况下，需要提出一种自动化的检测技术，而接触网悬挂监测则是利用计算机技术来进行系统识别以及图像匹配的，该技术分别采用了模板匹配法和霍夫变换法，从而使接触网图像能够得到有效的处理，该技术可依据接触网在局部位置上所具有的相关特征来进行检测，其能够判断出零部件的位置是否合理，并找出零部件中可能存在的问题。该技术在实施过程中，首先要对接触网中的样本图像进行获取，然后通过分类技术来处理样本图像，并结合各部分所具有的数据特点来生成样板。检测人员在进行数据监测时，可通过边缘检测的方式来实现对悬挂状态的实时性监测。

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。本文先简单介绍了铁路接触网的主要组成部分，接着对铁路接触网最常采用的检测关键技术展开深入探讨。希望通过本文的论述，能够引起铁路建设者的高度重视。

参考文献：

[1]周吉，吴春果.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.

[2]曹兵，邢西沙，迮继亮.高速铁路接触网检测技术的探讨及应用[J].科技视界，2015（4）：402.

（作者单位：沈阳地铁有限公司运营分公司）