城市轨道交通接触网检测技术综述

杨林丰

摘要：越来越完善的地铁技术，为接触网、受电弓存在的作用关系，提出了更加严格的要求。本文以接触网检测工作为主要内容，首先分析了形成接触网硬点的原因，然后以地铁具有的特点为切入点，围绕着接触网硬点的检测和消除展开了探究，具体内容涉及设计、施工和维护三个方面，供相关人员参考。

关键词：地铁;检测;接触网硬点;处理方案

引言

与普通交通工具有所不同，地铁的运行速度比较快，且不需要很长的时间。地铁如此便捷，运行安全性却是乘客担忧的问题。地铁在运行过程中，某一环节发生故障，乘客必定会恐慌。地铁的顺畅运行，离不开接触网这一重要组成部分。一旦接触网发生故障，地铁只能临时停车，这样容易导致列车陷入秩序混乱的局面。为保证地铁运行安全，必须严格检测接触网，这样地铁才能正常运行。

1接触网检测硬点形成的原因

1.1设计原因

在电气化接触网硬点质量评价的过程中，其中一个十分重要的标准即为电气化接触网的弹性，在进行电气化接触网设计的过程中，主要采用定位器件对锚段关节进行定位。然而，在采用定位期间的过程中，由于重量较大因此就有可能导致电气化接触网定位器位置出现重量集中这一现象，使得这一部位的电气化接触网的弹性不断下降。除此以外，如果在设计过程中，出现分段接头，电连接线夹，隔离开关上网线缆等重点部位重点部位重较大且集中，也会直接导致电气化接触网弹性不均匀这一情况，使得受电弓在被接触过程中，由于产生接触力的突变造成冲击硬点这一不良现象，严重影响了电气化接触网的日常工作。

1.2接触线材质原因

在地铁运行的过程中，随着速度的向上增加，对于机车接触网材质的要求也比较高，传统的接触线材质已经不能够满足当下地铁运行的具体需求，因此作为工作人员应当选择与之相对应的具有更高质量的接触线，只有这样才能够进一步减少由于接触线材质存在问题，而对电气化接触网一点的不良影响。不同材质的接触线对于地铁弓网震动的影响并不相同，在具体选择的过程中，作为工作人员应当对接触导线的张力进行多方面的实验，只有这样才能够对不同材质接触线的具体使用情况进行全面地分析，通过模拟受电弓加载纵向加速度以及相关冲击力度，观察不同材质对于信号的接收状况以及波动情况，最终选择适合地铁运行的触点材质。

2接触网检测硬点处理方案

2.1电气化接触网施工

在对电气化接触网进行施工的过程中，由于施工整体的机械化程度较低，因此就可能产生电气化接触网硬点，与此同时，如果在设备安装过程中以及支柱架设过程或是放线的施工过程中，某一道关键程序出现问题，会直接影响最终的施工质量，进而产生一系列连锁反应，严重影响了电力机车运行。当出现偏差之后，需要工作人员对其进行反复调整，这又会导致导线出现损伤，因此在对接触网进行施工的过程中，首先应当严格按照相关的工艺流程以及技术标准进行施工，从而保证到导线放置的过程中平稳而笔直，防止出现扭曲，其次应当将先进的计算机技术应用于其中，从而保证接触网在进行架设的过程中张力的恒定性。通过安装多条导线，从而维持导线平衡。与此同时，在施工的过程中，一定要严禁施工员踩踏导线，使得导线出现损伤，进一步避免电气化接触网出现硬点。

2.2接触网的设计

现阶段，大多数地铁机车（A，B型）均采用6节编组的形式，该形式的特点为前后双受电弓，由此而带来的不利影响，主要体现在受电弓取流恶化及接触线波动变得更大的方面，针对上述情况，国内多数地铁架空柔性接触网，选用全补偿链型悬挂对原有方式进行替代，这样做使悬挂调整的难度得到大幅降低，而随着接触网结构被改变，弓网的受力也变得更加均匀，形成硬点的概率随之减少。另外，还可以通过对道床质量进行改善的方式，达到减少硬点的目的，国内现有道床主要分为两类，分别是无碴道床及有碴道床，其中，无碴道床的优势更加明显，主要表现在以下方面：结构稳定、轨道平顺、整体性佳、弹性系数较好，将其应用在桥隧结合处，可以使路基平顺坡度得到有效改善，形成硬点的必要条件被消除，产生接触网硬点的可能性，也会大幅减小。在对接触线进行架设时，相关人员应将恒张力的架设车辆作为首选，这是因为该车辆可以为架线作业具有的均匀性提供保证，最大限度降低轨道车出现冲动、窜动等情况的概率，研究表明，在特定的张力范围内，采用该车辆进行架线，可以有效避免接触线出现无法被校正的硬弯。在架设接触线的过程中，相关人员应对S钩进行均匀设置，将尼龙放线滑轮设置在S钩的下部，根据位置的不同，调整S钩长度，保证接触线平直，再经过3天以上的自然悬挂，方可对正式吊弦进行安装，这样做的目的是避免过早安装吊弦，导致接触线伸长，从而产生无法校正的硬弯的情况出现。

3接触网悬挂状态检测监测

随着高速列车运行速度的提高及行车密度的增大，不仅对接触网及受电弓安全运行提出了更高的要求，对接触网的检测和维修要求也越来越高。在列车上安装接触网检测装置，实现对定位器、绝缘子及旋转双耳的实时检测和图像故障识别，可以为列车运营提供依据，为维修部门提供更及时准确的维修数据，高效精确的指导维修维护作业。因此，实时状态检测和维修是未来的发展趋势。对于接触网悬挂状态的检测监测，主要运用高清摄像机、相阵相机采集视距内的图像并进行处理分析，运用图像处理算法识别常见的典型零部件故障。目前主要识别的故障有：绝缘子夹杂异物故障、绝缘子破损、旋转双耳耳片断裂等。其检测的基本过程为：先对图像进行预处理提取特征值，然后运用匹配算法对零部件进行匹配定位，最后对零部件所在区域图像进行图像分析并判断是否存在故障。根据CV（Chan-Vese）模型提取绝缘子轮廓并通过Harris角点检测方法来匹配，使用离散余弦变换对绝缘子图像故障增强并对增强后图像边缘点进行谱聚类，给出故障判断，取得了较好的效果。利用金字塔分解、最大互相关运算及小波变换模极大值求解等图像处理方法来判断绝缘子故障，可减少人工识别检测图像的工作量。通过对图像进行Harris角点检测，SSDA（SequentialSimilarityDetectionAlgorithm）匹配运算及对绝缘子图像分裂、镜像处理和图像差分来判断绝缘子故障，实现了模板匹配的抗旋转性，且故障判断较为简洁。

结语

城市轨道交通中，接触线硬点是影响弓网取流的一个顽症，利用弓网接触压力检测硬点是弓网检测的核心部分，为减少甚至消除人为造成接触网硬点产生，建议三点：第一：不断总结以往的施工经验教训，在施工前加强施工人员的技术培训，规范施工作业流程，掌握技术标准，减少人为施工造成硬点;第二：优化设计的不足之处，对设计转角过大的道岔直接下锚，改为延长一跨承导线下锚的施工优化方案;第三：采用新材料、新技术，从设计角度优化，改进接触网布置结构，从而改善接触线的硬点。如采取接触线内预设光纤检测技术，可提前做到检测导线的温度、振动、应力分布、硬点等问题，提前预防减少硬点。只有通过不断总结完善，才能早日消除接触线硬点，确保电力机车在运行情况下弓网配合良好、受流稳定，全面保证地铁的运营安全。

参考文献

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