高速鐵路接觸網檢測技術分析

周吉　吳春果

摘要：高速鐵路接觸網是鐵路運輸中不可缺少的組成部分，隨著高速鐵路規模的逐漸擴大，接觸網對檢測技術有一定的要求，目的是保障高速鐵路的安全運行，進而提高鐵路運輸的效率。文章探討了高速鐵路接觸網的檢測技術。

關鍵詞：高速鐵路；接觸網；檢測技術；鐵路運輸；運輸效率 文獻標識碼：A

中圖分類號：U238 文章編號：1009-2374（2017）03-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.048

高速鐵路接觸網在使用的過程中，是處于力與電力共同作用下的，接觸網最容易發生的是機械與電氣燒傷故障，增加了接觸網的運行風險，導致高速鐵路不能正常的運營，直接產生了安全威脅。為了提升高速鐵路接觸網的運行效率，采取檢測技術，促使檢測技術滲透到接觸網的運營中，把控接觸網的實踐過程，最主要的是通過檢測技術，監控高速鐵路中的接觸網性能，避免接觸網發生安全或性能問題。高速鐵路接觸網的檢測技術，需要遵循高安全、高響應的要求，落實全面的檢測技術，保證高速鐵路接觸網的有效運行。

1 高速鐵路接觸網檢測技術分析

高速鐵路接觸網檢測技術采用了微型計算機控制，配合先進檢測、試驗檢測的方法，監控接觸網的運行狀態，確保接觸網能夠向高速鐵路安全供電。接觸網檢測使用的試驗設備，直接安裝在檢測車內，利用車頂受電弓的感應器，配合監視裝置，將接觸網的檢測信號輸入到列車的微機系統內，實行數據處理，輸出設備會將最終的檢測信息打印出來，方便結果分析。檢測技術具有自動化、數字化的特征，直接提高了高速鐵路接觸網的運行水平，采用檢測技術，規范好高速鐵路接觸網的運行環境，避免發生檢測上的問題，促使檢測技術在接觸網中可以發揮有效的作用，完善接觸網的運行過程。本文主要分析高速鐵路接觸網檢測技術的相關裝置。

1.1 檢測接觸線拉出值

接觸線的拉出值，檢測時模擬車頂受電弓滑板的工作范圍，安裝好檢測器，檢測器不能直接與接觸線連接，需要借助電磁感應，檢測拉出值的數據，微電子接近接觸線時，就會有感應電流，輸出電壓信號，此類檢查裝置，不會受到環境因素的干擾，檢測器每隔20mm，逐步安裝在受電弓中心的兩側位置，將距離中心的第10個檢測器，信息代碼傳送到微型計算機，在變換處理的條件下，就能獲取最終接觸線的拉出值，結果為200。接觸線的拉出值，在檢測方面提出了規范性的要求，目的是運用真實、可靠的接觸線拉出值，評估接觸網的性能，在檢測的過程中，注意接觸線拉出值的應用，以免出現不準確的數據而影響到最終檢測的效果，體現出檢測接觸線拉出值的作用和必要性。

1.2 檢測接觸線高度

接觸網中，接觸線的高度檢測，采用角位移測量法，傳感器安裝在受電弓的下部框架，與主軸相連，運用標定歸算法的方式，計算出接觸線的高度。接觸線的高度，在實際安裝中，面臨著很大的難度，可以借助激光測距的方法，把受電弓安裝在下部，激光光束可以在滑板位置處反射，計算接觸線的動態高度，此類方法的精度相對比較高，但是會受到太陽光的干擾。接觸線的高度對高速鐵路接觸網有很明顯的影響，運用檢測技術控制好接觸線的高度，促使其滿足接觸網的根本需求，注重接觸線高速的測量及規范應用，由此維護接觸網在高速鐵路運行中的穩定性，保證檢測技術的實踐價值。

1.3 檢測弓網接觸壓力

弓網與接觸線，在工作狀態下，屬于一個共生體，兩者相互接觸，才能促使鐵路機車在接觸網內獲取電能。受弓網容易發生異常磨損或接觸不良的問題，都是由于接觸壓力不準確引起的，導致供電斷續，不利于機車供電，嚴重時會引起電弧和燒毀。弓網接觸壓力檢測時，能夠解決弓網運行中出現的各種問題，提前得到弓網接觸中出現的性能問題，在檢測弓網的接觸壓力時，應該安裝檢測裝置，放在受電弓滑板的四角位置，安裝4個檢測器，分別檢測弓網接觸位置的壓力樹脂，四角點的檢測值要相同，由此才能確定弓網接觸壓力的準確性。

1.4 檢測接觸網硬點

硬點是指對接觸網懸掛物的統稱，硬點檢測的標準是，確保彈性均勻。接觸網懸掛的硬點，出現附加重量時，就會引起不正常的狀態，如弓網碰撞，導致動車的運行速度和位置發生變化。常見的硬點有定位器、線夾、接頭線夾等，硬點異常會引起沖擊振動，需測量沖擊振動，表明接觸線的平順性，反饋出受電弓網滑板的準確性及靈敏性，接觸網內線路的硬點，要按照最大的數值進行評價，由此才能保障接觸網硬點檢測的科學性。

1.5 檢測接觸線磨損

接觸網中，接觸線磨損引起了底部斷面發生變化，增加了接觸面積的平均數值。接觸線的接觸位置，不是氧化的類型，發生光反射率的部位要高，應該采用攝像機分析，獲取激光照亮接觸面時的光強度梯度，進而檢測接觸線是否有磨損的情況。如果高速鐵路接觸網的接觸線發生了磨損，就需要通過檢測技術明確具體的位置和實況，在此基礎上采取可靠的處理方法，解決檢測接觸線磨損的問題，做好檢測技術的工作，維護接觸線在接觸網中的作用。

2 高速鐵路接觸網檢測技術應用

高速鐵路接觸網建設中，積極采用檢測技術，保障接觸網在高速鐵路中的穩定性及可靠性。綜合評價高速鐵路接觸網的運行，體現檢測技術的重要性。下文列舉高速鐵路接觸網中幾類常見檢測技術的應用：

2.1 靜態檢測技術

靜態檢測技術在高速鐵路的接觸網中，常見于安裝階段，主要檢測接觸網的結構、幾何參數等，采取測試的方法，對接觸網的導線高度、拉出值等實行控制。高速鐵路靜態檢測技術中，選用多功能激光接觸網測量儀、界限檢測車等設備，專門針對高速鐵路接觸網，實行無接觸靜態檢測。靜態檢測技術不會對高速鐵路的接觸網造成任何損壞，屬于一類安全的檢測技術，需根據接觸網的建設情況，落實靜態檢測技術在物理參數、幾何參數等方面的應用。靜態檢測技術的安全性高，常用于高速鐵路接觸網的檢測工作中，根據靜態檢測技術中獲取的信息，落實接觸網故障的處理方法，做好預防的工作，避免接觸網事故在高速鐵路中擴大，一來抑制接觸網的故障；二來保護高速鐵路接觸網的使用。

2.2 動態檢測技術

動態檢測技術，安排在高速鐵路接觸網工程完畢后，用于檢測接觸網的安全狀況，同時還要檢測接觸網的低速動態性能。動態檢測中，常用的是熱滑試驗，待接觸網空載運行進入到正常狀態后，采用熱滑試驗，對接觸網以及弓網實行檢測，期間也要檢查高速鐵路車組運行后，是否出現拉弧現象。動態檢測技術參與到高速鐵路接觸網的檢測應用中，輔助提高了檢測的水平，動態檢測表現出了全面、整體的測試優勢，滿足高速鐵路接觸網檢測的基本需求，禁止出現遺漏的項目。動態檢測技術參與受電弓運行加速度、動態接觸壓力測量、視頻記錄、受流測試以及離線率等參數，維護接觸網的安全。

2.3 低速動態檢測技術

低速動態檢測技術在高速鐵路接觸網中，選用接觸網的冷滑裝置、接觸網弓網接觸力測量裝置等，提升接觸網的定位器，分成檢測車測量以及地面測量兩個部分，參與到弓網接觸力、視頻記錄等項目的檢測中。低速是檢測技術的條件，在動態、低速的狀態下，完成檢測技術，合理地分析高速鐵路接觸網的運行狀態，監控接觸網運行時期的狀態，規避潛在的運行風險。低速動態檢測技術在高速鐵路接觸網中，比較注重運行檢測，了解低速運行時，高速鐵路接觸網的狀態，及時發現接觸網中存在的安全隱患，屬于接觸網運行前期一項安全檢測，目的是把控好接觸網的性能，體現出低速動態檢測技術的應用作用。

2.4 聯調聯試檢測技術

聯調聯試檢測技術，對高速鐵路的接觸網實行全面的檢查，起到整體檢測的作用。聯調聯試檢測技術，參與了動車組安全性能、平穩性能、運行舒適度的項目檢測，還檢測了動車組牽引供電系統以及接觸網本身是否安全、穩定。聯調聯試檢測技術使用時，能夠檢測接觸網的設計參數、設備選型，是否符合實際的需求，檢驗接觸網在橋梁、路基等工程段的基本參數，確保接觸網的安全。聯調聯試技術，對接觸網全線中的子系統，包括運轉子系統以及配合子系統，做好檢驗和調試的工作，避免接觸網發生安全問題，保護了高速鐵路接觸網的運行，避免發生安全風險。

3 高速鐵路接觸網檢測技術案例

以某高速鐵路接觸網為例，分析檢測技術的應用。該高速鐵路接觸網，設計壽命超過30年，接觸導線的壽命應磨損，高于200萬弓架次，接觸網結構高度是1.6m，最低懸掛點高度高于5300mm，最低高度高于5150mm，錨段的長度小于2×700m，隧道內小于2×700m，錨段關節處，采用五跨的方式，確保接觸網內各個設備能夠滿足高速鐵路行車的限界距離要求，提高接觸網的安全度。該鐵路接觸網的檢測中，采用了計算機仿真系統，獲取接觸網的各項參數，能夠直接檢測到接觸網的跨距、線張力、預留馳度等信息，在計算機仿真系統內，模擬出接觸網的狀態，進行改進和細化研究，降低了實際接觸網建設的難度。該案例中，高速鐵路接觸網屬于電氣化鐵路，實行了整體性、一體化的接觸網施工技術，促使接觸網在動車組高速運行的狀態下，始終保持可靠及穩定。該案例的接觸網，無交叉線岔，運用自動過分相裝置，配合計算機仿真系統，推進了接觸網檢測技術的發展，更重要的是保障我國電氣化鐵路的高效性。該接觸網檢測中，重點檢查了受電弓的關鍵部位，保障各項包絡線的安全，防止列車在高速行駛狀態下出現打弓事故。

4 結語

高速鐵路的發展非常快速，逐步改善了我國交通運輸系統，不論是貨運，還是客運方面，高速鐵路都表現出了較高的優勢。為了提升高速鐵路的安全及性能，要注重接觸網檢測技術的應用，充分分析監測技術，落實接觸網檢測技術的應用，逐步完善接觸網在高速鐵路中的使用狀態，體現接觸網檢修技術的高效性和安全性。

參考文獻

[1] 陳唐龍.高速鐵路接觸網檢測若干關鍵技術研究[D].

西南交通大學，2006.

[2] 伏振.高速鐵路接觸網檢測技術運用研究[D].中國鐵

道科學研究院，2016.

[3] 張學秀.高速鐵路接觸網檢測技術的探討及應用[J].

中國高新技術企業，2015，（31）.

[4] 曹兵，邢西沙，迮繼亮.高速鐵路接觸網檢測技術的

探討及應用[J].科技視界，2015，（4）.

作者簡介：周吉（1982-），男，四川人，供職于成都國鐵電氣設備有限公司，研究方向：鐵路檢測。

（責任編輯：王 波）