基于高速铁路接触网检测技术要点的探讨

基于高速铁路接触网检测技术要点的探
讨
摘要：随着现代社会的不断发展，我国的运输系统日趋完善，而高速铁路作
为一种新型的运输方式，正日益受到人们的欢迎。

在实际的铁路运输中，接触网
是影响铁路运输安全和质量的重要因素。

近几年，高铁接触网作为高铁列车的重
要动力装置，对检测技术的需求日益提高。

采用先进的测试技术，可以最大限度
地解决铁路运行中出现的各种问题，并在一定程度上改善了高铁网络的接触特性，提高了铁路运行的安全性。

该文章主要针对高速铁路接触网检测技术进行了分析，并且探讨了其中的要点，希望能给有关人员带来帮助和参考。

关键词：高速铁路；接触网；检测技术；要点
引言
在高速铁路接触网的使用中，电能起到了很大的作用，既可以促进高铁的正
常运行，又会造成机械和电气烧伤等事故，严重影响高铁的安全运行，严重影响
高铁的安全。

因此，为提高高铁接触网的使用效率和使用的安全性，本文对其进
行了研究。

为了减少发生安全、质量、性能等问题的发生，可以对接触网的运行
进行实时监测。

1铁路接触网维修的相关内容
目前，在铁路接触网的维护中，人工检修主要有三种：第一是断电检修。

断
电检修是使电力机车停运，并留出时间检修接触网；第二种是直接的带电维修。

带电检修是指在电力机车上找到合适的操作间隙、测量导线的高程、掌握导线的
拔出值、使用绝缘工具进行操作、进行带电测量；第三，直接进行维修。

直接带
电检修是一种非常危险的作业，不能在一些特别的地方进行，例如在隧道等。

它
需要充分发挥绝缘梯车的作用，充分利用其它设备的功能进行带电操作，对维修
人员的技术水平有很高的要求，突出了它的专业性。

目前，铁路接触网的手工维
护方法，已不能适应现代化的需求，必须充分运用现代科技，大力发展自动化检
测车辆，逐步实现自动化，从而减少检修人员的工作强度，保证检修人员的安全。

2高铁接触网的测试技术
2.1接触网的拔出量测量技术
触点的拉出量是由电磁感应来测量的，当微电子接近触点时，会产生一种感
应电流，将该电压信号传输到微电脑，再进行转换，得到触点的拉出量。

由于接
触导线的拔出量可以直观地反映出接触网的工作状态，所以在测试时应注意其标
准化、真实性和可靠性，以避免对测试结果的影响。

该项测量技术在具体应用过
程中要有专业的人员进行操作，保证整体的操作流程是符合要求的。

2.2接触线高度检测技术
在高速铁路接触网系统中，接触线的高度一般都是采用角度位移法进行的，
这就是利用安装在受电弓下机架上的传感器和校正归算法来确定接触线的高度。

但是，在实际安装中，接触线的测量存在着很大的难度，其中最大的问题就是采
用高精度的激光测距方法，会被太阳光线所干扰，从而造成接触网的高度不精确，从而对接触网的正常工作产生不利的影响。

所以，在使用接触网时，必须重视接
触网的标准化，以最大限度地满足接触网的基本要求，以保证接触网在高速列车
运行中的稳定性。

接触线高度检测技术在具体应用过程中，要保证整个检测工作
的精确性，在操作过程中要有专业的人员进行操作，这样能够提升整体的准确度。

3条铁路接触网设备的检验
介绍了接触网零件超声波无损检测的设备开发情况。

通过对人造裂缝和仿生
裂缝的试验，证明了该方法的有效性。

基于测试结果，研制了一种适用于接触网
零件缺陷的便携式超声波检测仪，该仪器硬件具有高频、高精度等特点，并具有
故障信号的自动识别功能，可以很好地满足接触网零件的检测和维修工作。

插头是接触网的一个典型的受力构件，它被用来将锥套末端锚固线夹和绝缘
子连接起来，能够承受大约30 kN的负荷。

与螺栓等其它受力构件相比，销钉结
构更为复杂，承载能力较强，而且出现了断裂的情况，因此，本文将其作为一个
典型的试验。

在工作状态下，销子的主要受剪应力，其理论上的极限荷载大约为200 kN。

在距端面22、44 mm的位置，是最易产生裂纹的部位。

图1为高速铁路交通事故中断裂销钉的剖面，其断口与轴向垂直，腐蚀面积占40%~50%。

首先，检查了无缺陷的插头，并分析了插孔对检测效果的影响。

采用5 MHz的纵波直探测器，通过针尖的端面探测到了自激式自收，并给出了回声信号。

在图3中，回波 A至 C的顺序是销孔直接反射回波、销孔次级反射回波以及底反射回波。

图1断裂销钉的断面照片
用不锈钢制成的纵波波速为5700米/秒，从波速和应力集中部位的相对端部的间距推算出缺陷回波发生的时间为7.7、15.4微秒。

利用不同深度的人工裂缝探针，来测试超声波探测裂缝深度的分辨能力。

在距端面22、44毫米的两个应力集中区内布置有人造裂缝。

图2显示了人造裂缝的方向，在考虑了销孔对超声传播的影响后，将其分为两个方向：平行销孔和竖直销孔，前者对探伤没有影响，后者对探头的影响最大。

图2人工裂纹方向示意
在与销孔平行的情况下，裂纹最小值为2 mm，断裂面积为5.6%，而断裂区
域则为5.6%。

裂纹与销孔垂直时，可有效探测到的缺陷深度为4 mm，断面面积
为15.2%，裂纹回波信号出现的时间与理论值基本一致。

在裂缝深度达到检测深度后，该插头仍然有足够的剪切强度，并且裂缝深度
比发生断裂时的腐蚀深度要小。

在安装了人工缺陷后，使用拉力试验机进行了拉
力测试，在30 kN的负载下，该销没有断裂。

从以上结果可以看出，超声波探伤
可以在探针破裂前及早发现。

图3为裂纹扩展试样的剖面照片和检验结果，对该
试样进行了扩展测试，并对该方法进行了仿真，以验证该方法的有效性。

实验对
象是一根直径相同的铝棒材，先对其进行手工处理，再用疲劳试验机进行裂纹扩展。

用超声波对裂纹扩展的样品进行超声波探伤，然后用浸渍法染色，然后拉伸。

图3裂纹扩展试件的断面照片及其检测结果
结束语
总之，我国在高速铁路建设中已有了较大的成就，随着高速铁路的发展，提
高其安全性也日益受到重视。

所以，重视高铁接触网的测试技术，并将其运用到
实际中，将会使接触网在高铁上的使用状况得到改善，从而促进我国高铁的持续
发展。

参考文献：
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