接觸網動態檢測數據在設備運行維護中的應用

潘南紅，張翔鷗

0 引言

接觸網動態檢測數據是通過接觸網動態檢測車在仿真弓網關系狀態下對接觸網進行檢測的結果，反映了接觸網設備的運行狀態，并為基層班組開展設備運行維護工作提供依據?？茖W應用動態檢測數據，對于在設備運行維護工作中提高工效及設備的運行質量，具有事半功倍的效果。下文就成都鐵路局貴陽供電段對檢測車動態數據運用情況進行闡述。

1 接觸網動態檢測的基本概況和檢測指標

貴陽供電段進行接觸網動態檢測的 EX 3997596 檢測車的檢測裝置安裝在25 型客車車體上，設計速度160 km/h。車體頂部裝有檢測受電弓、桿號測量探頭、導線高度測量傳感器、探照燈、空調機組、觀察閣樓等；車內設主、副司機室，檢測室，高壓室等設施；車下吊裝發電機組、油箱、外接電源線卷線箱等，在Ⅱ位端3 位軸頭上裝有測速用傳感器及補償傳感器，檢測車工作時加掛在旅客列車尾部對接觸網進行動態檢測。

目前貴陽供電段每月對管內接觸網設備進行一次動態檢測，表1 列出了檢測超限標準。

表1 貴陽供電段接觸網動態檢測超限標準一覽表

2 動態檢測在應用中存在的不足

動態檢測是近年發展的新技術，基層班組在應用動態檢測數據指導設備的運行維護中存在一些不足，表現在以下3 方面。

（1）對動靜態檢測數據存在的差異缺乏認識。經常出現曲線拉出值動態二、三級超限，靜態復核正常，或者處理了定位點拉出值，在下次檢測中又出現跨中拉出值動態超限；硬點動態檢測三級超限，停電上網檢查處理又不存在超限。

（2）單一的數據分析方法無法總結出產生問題的規律。在設備的維護管理中，對于檢測數據分析的單一性表現在動靜態數據缺乏關聯分析；連續期數據、同類問題缺乏對比分析；接觸網與軌道線路缺乏相關分析等。在處理超限檢測數據上往往是孤立的看待，很難找出產生問題的結癥所在，造成動態檢測頻繁超限、反復處理的局面。

（3）處理超限動態檢測數據的盲目性。接觸網動態檢測車每次檢測到的超限動態數據，都要求班組根據接觸網動態檢測考核辦法規定的處理時限進行閉環處理。班組為了完成任務，往往采取2種片面的做法，一是對靜態復核檢測數據簡單的分析后認定為不超限直接上報銷號；二是對超限處所進行盲目處理，處理了舊的超限又同時產生了新的超限，這以曲線拉出值在定位和跨中的匹配、導高與線坡匹配比較典型。

3 動靜態數據差異的因素分析

接觸網動態檢測考核辦法中主要以拉出值、導高、線坡、硬點等指標作為考核評價基層班組的依據，基層班組也圍繞該指標開展設備運行維護工作，在運用動態檢測數據中存在不足的主要原因還是對數據缺乏系統的研究，現分析如下。

3.1 拉出值

影響動態拉出值的因素較復雜，主要從檢測車的運行、軌道線路的狀態分析對受電弓中心橫向偏移的影響。

3.1.1 車輛運行方面

列車通過曲線區段時，為了平衡自身重力產生的慣性離心力，需要在曲線軌道上設置外軌超高，其超高的設計值為式中，vj為均方根設計速度，km/h；R 為曲線半徑，m。

實際上，檢測車通過曲線，其運行速度v 不可能與vj完全相同，當v＞vj時，產生欠超高，而當v＜vj時，產生過超高，這些未被平衡的超高使得設置在檢測車與轉向架之間的彈簧產生壓縮或伸張，進而使受電弓中心線橫向位置發生偏移[2]，如圖1 所示。

圖1 減震彈簧變化狀態示意圖

《鐵路軌道設計規范》對曲線欠超高和過超高的規定見表2。當存在未被平衡的超高Δh 時，轉向架兩側出現偏載，偏載量

則彈簧壓縮（伸長）量Δx = ΔQ1/C1

由三角函數可計算造成受電弓中心的偏移量：

式中，Q 為平均軸重，kN；H1為車體重心高度，mm；H2為車底板到軌面的距離，mm；H 為受電弓頂面至軌面的高度，mm；C1為彈簧垂直總剛度，kN/mm2；α 為兩側減震彈簧間的距離，mm；S1為線路鋼軌中心間距，取S1= 1 500 mm[3]；Δh 為未平衡超高，mm。

表2 曲線欠超高及欠超高與過超高之和允許值表 單位：mm

接觸網動態檢測車在運行過程中會產生各種形式的振動，影響受電弓中心橫向偏移的振動因素固然很多，但是起決定性影響因素的是車體側滾振動，而且最為嚴重的是下側滾振動，其次是橫擺振動[4]。車輛側滾振動對受電弓中心橫向偏移量呈三角函數的正切值放大影響，如圖2 所示。行維護工作，是發揮動態檢測作用的有效途徑。

（1）確立應用動態數據，提升設備運行狀態。從EX3997596 型動態檢測車檢測的項目來看，可歸納為3 類指標：安全性指標主要有拉出值、導高、線坡等；受流性指標主要是弓網壓力；平順性指標主要是硬點。除受流性指標的弓網壓力屬于機車受電弓控制外，接觸網的運行維護思路應是保證安全性指標，改善平順性指標。

（2）明確及分析動靜態參數的關系。動靜態參數互補的關系。周期性的建立和更新靜態檢測參數，并與動態檢測參數進行綜合分析，找出影響安全性和平順性指標的薄弱環節，納入并編入月度運行維護計劃。

以靜態參數為依據，動態參數為參考。接觸網從設計、施工一直到運行，其依據都是靜態的設計資料、圖紙等規定的參數值。如果安全性指標動態檢測的參數超限，但在受電弓包絡線的安全范圍內，經復核靜態參數是在設計允許范圍內的，那么它的參數就是合格的。

（3）對頻繁發生的問題重點追蹤，采取有針對性的處理措施。對于一些區段的動態檢測連續期出現同類性質的頻繁超限，往往是由于設備間關聯因素的匹配不當引起的，要對該類問題進行重點追蹤，采取有針對性的處理措施。如滬昆線羊坪至青溪區間上行線支柱 130#—支柱 184#曲線半徑500 m，外軌超高125 mm，接觸網支柱的跨距為50～55 m，定位處拉出值設計400 mm，動態檢測反復出現拉出值在500 mm 左右的三級超限，班組按照等分法計算調整，即拉出值a = [(兩側跨距之和一半的平方/曲線半徑) / 16]×1 000，如兩側跨距都是 50 m，定位點拉出值按照跨距等分計算312 mm 進行調整后，在下次檢測中又會發生跨中動態拉出值在460～500 mm 的二級或三級超限，這就出現跨距和曲線半徑的匹配問題，需要進行跨距調整。

（4）超限數據進行綜合因素與關聯數據分析。對于有些超限數據，并不是由一些直觀的因素產生，要從接觸網、車輛、軌道等相關因素綜合分析；動靜態數據、連續期數據、同類性質數據進行關聯對比分析，找出問題的本質。如滬昆線羊坪至青溪區間上行線支柱100#—支柱102#跨中在6次檢測中有2 次顯示98 g 的硬點，并不是由導線本身的硬彎、線夾偏斜、負載集中等引起，而是由跨中90 mm的負弛度或者工務線路引起。

（5）分析確定超限原因后方可進行設備調整。在調整設備之前，要對超限原因進行深入分析，找出產生問題的真正原因，采取切實可行的處理措施，同時在對設備進行調整的時候，要考慮對相鄰部件或者參數的影響，避免處理了舊缺陷同時又產生新的缺陷，不斷提高設備的運行質量。

5 結語

在實踐上，貴陽供電段羊坪接觸網工區經過摸索，按照上述方法運用接觸網動態檢測數據并組織本工區的設備運行維護工作，設備的運行質量明顯提升，從2008 年動態檢測的設備優良率65%提升到目前的95.5%，得益于設備運行質量的提高，工區得以抽出更多的時間對單項設備、部件、絕緣件等進行檢修更換，使接觸網設備的運行質量步入良性循環的軌道。應用好接觸網動態檢測數據，對于在接觸網設備運行維護中提高作業效率，控制設備安全，提升設備運行質量都有積極的指導意義。

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