城市軌道交通接觸網的檢測方法探究

劉玉寶

四川鐵道職業學院 四川成都 611700

1 城市軌道交通供電系統中接觸網相關概念解析

剛性接觸網是剛性懸掛接觸網的簡稱，接觸網由接觸線、匯流排等部分組成，其具備占用空間小，無須張力補償、結構簡單、便于檢修等特點，是近些年城市軌道交通供電系統中常用的設施之一。且剛性接觸網種類眾多，囊括了“π”型、“T”型（主要指接觸線與匯流排形成的形狀）、第三軌道接觸軌等多種形式。當前我國城市軌道交通普遍應用的接觸網形式為架空式剛性接觸網。剛性接觸網之所以會在城市軌道交通工程中廣泛應用，除了其具備上述特點之外，還與其性能有很大關系[1]。

1.1 維護簡便

一般剛性接觸網，維修難度相對較小，安全性比較高，降低了后期維護的難度。

1.2 更加靈活

剛性接觸網在設計上更具靈活性，性能也更穩定，可以滿足多樣的城市軌道交通發展需要。

2 接觸網測量方式

2.1 接觸網檢測形式

接觸式檢測應該應用幾何結構監測裝置、壓力檢測裝置等，可以將檢測裝置分別安裝在受電弓不同的檢測部位。在接觸網和受電弓正常運行過程中，在受電弓、接觸線之間的壓力就會出現彼此作用，繼而構成形變，對應獲得受電弓與接觸網兩側的接觸壓力，各監測點可以通過形變狀態獲得拉出值等幾何參數數據，此檢測方案運行原理比其他方案較為簡便，可以進行全天檢測，然而對設備安裝工藝要求比較高，導致后期維管難度增加，因此在一定程度上會影響到此方法的測量精度以及具體范圍。

2.2 激光雷達掃描法

這是一個非接觸式的檢測技術，一般是應用激光發射原理，具有著掃描技術速度快、測量距離較長以及穿透性強等諸多優勢，應用微機處理雷達信號來確保其精度以及效率，然而在車輛運行中，也有著其他電磁波的產生，會造成雷達信號受到干擾，進而對電磁波檢測精度產生影響[2]。

2.3 三維圖像測量法

在實際應用中，接觸網一般是將紅外線技術融會到其中，進而應用全天候檢測線索的運行狀態。進行成本管理中，三維圖像的測量方案是通過圖像信息采集、在計算機處理、系統分析后方可得到多種檢測數據，進而取代諸多傳統檢修設施，降低裝備投入量，也會降低整體檢測以及運維成本。與此同時，系統的信息采集以及信息處理作為獨立系統，可以有效提升計算精度和計算效率。在目前計算機運算能力逐漸強大下，該工程的應用范圍也會不斷擴大。

3 接觸網磨損檢測試驗

3.1 系統設置

一般而言檢測系統會配置兩臺線陣相機，并且其最大的采集速度可以達到8000Hz，有效像素是5000dpi，焦距是50mm，采用LED光源。檢測算法可以通過計算機編程語言（C++）進行開發， 圖像一般應用開源庫OpenCV進行處理。

3.2 城軌接觸網磨損檢測試驗

此方法可以對某一區間的架空地鐵接觸網進行試驗，對接觸網采集圖像做好SUSAN圖像進行增強，進而應用邊緣檢測算法做好對接觸線邊緣的提取。通過坐標轉換運算，進而得到接觸線的磨損結果，可以通過檢測數據統計此區磨損一般分布分布在（0.75mm,3.75mm)，高出了預警值3.8mm,只占到了1.91%，從這就可以看在此區段接觸網中有著較好的運行狀態。

4 接觸網防范措施解析

4.1 完善零件類故障防范機制

相關部門需要完善剛性接觸網中零件檢修規范，讓相關檢修人員可以參照規范標準對地鐵供電系統中剛性接觸網零件進行檢修，做到早預防、早發現、早處理，確保地鐵的正常運行。

相關部門需要加強零件脫落檢修力度，定期對地鐵剛性接觸網中的脫落零件進行處理，確保剛性接觸網的正常使用。在相關脫落零部件故障預防與處理中，相關人員可以適當增加對墊片、螺栓、滑板等部位的檢修，確保此部位的正常，為地鐵正常運行提供保障。

4.2 完善接觸線類故障防范機制

相關部門需要完善接觸線類故障防范機制，為地鐵的正常運行提供保障。在剛性接觸網接觸線類故障防范機制完善方面，相關人員可以從避免拉弧燒損、減輕接觸線磨損、避免接觸線面放電痕跡等方面入手，全面完善接觸線類故障防治機制。

在避免拉弧燒損方面相關人員可以從拉弧燒損原因入手，阻斷其發生的源頭，提升改善拉弧質量，為剛性接觸網質量提升提供支持。相關人員需要及時加強匯流排監測力度，一旦發現其發生變形要第一時間進行更換。剛性定位線夾設計方面，可采用專業BIM技術，反復對設計進行模擬，以求找到最優解，提升剛性接觸網質量[3]。

相關人員可以利用先進技術，對剛性接觸網中接觸線進行動態監測，及時對受損的接觸線進行處理，且在監測中需要注重監測錨段關節、匯流排接頭等接觸線常發故障部位。

相關設計人員在地鐵剛性接觸網設計之初優化其各項參數，適當提升剛性接觸網彈性，盡可能避免致特殊區域參數變化幅度過大，提升剛性接觸網質量。

5 結語

接觸網的功能為可以通過受電弓給車輛提供一定的電能，進而確保車輛可以穩定運行， 因為列車在運行中受電弓同接觸網有著高速動態摩擦，使受電弓和接觸網匹配關系較為復雜，接觸網在長期運行過程中會出現磨損，出現了過熱情況，就會造成接觸網機械結構損壞，較為嚴重的話，就會導致行駛車輛出現斷電以及網絡癱瘓的情況，造成安全事故的發生。所以接觸網的實際運行狀態質量檢測作為接觸網重要檢測任務，同時也是保證車輛在運行中的安全基礎條件。