接触网的检测及数据处理与分析

二、检测的内容及评价
定位器坡度
在受电弓通过时，定位器不应妨碍接触线的自由振动 接触线抬升到最大时，定位器下沿的轮廓应能保证受 电弓顺利通过 定位器坡度的评价标准为设计值
接触网----西南交通212大1学
二、检测的内容及评价
定位器坡度
tg G
F
G
Gw
gwlw 2
g jld1 2
g jld2 2
⑥接触线磨耗过大
⑦附加负载过大
⑧轨道垂直不平顺过大
接触网----西南交通151大5学
二、检测的内容及评价
接触网静态几何参数与弓网动态性能具有因果关系
中心锚结绳安装不当引起弓网接触质量出现变化 （左上：中心锚结绳过紧；右上：中心锚结绳过松；左下：接触线高度不连续；
右下：接触力出现异常极值；下中：弓网系统产生燃弧）
接触网----西南交通121大2学
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数 郑西客专
在支持点之间测量到的导高差最大允许值为20mm。
接触网----西南交通131大3学
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数 郑西客专
跨中没有预留弛度。支持点之间的导高差不得大于±10mm（以支 撑点之间的假定连接线为参考）。 吊弦与吊弦之间的导高差最大 为10mm。
求与确认
接触网----西南交通88大学
二、检测的内容及评价
弓网检测结果的评价
指导修理
与设计值进行比较
对连续测量的检测结果进行分析 对不同参数检测结果进行对比分析 对历次测量的检测结果变化进行分析
接触网----西南交通99大学
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
动态值
弓网动态接触情况下的接触线在 受电弓上的横向位置、受电弓抬 升情况下的接触线高度
接触网设计 系统仿真
验证弓网方案
接触网施工 施工测量
指导施工调整 检验施工质量
验收
静态验收 动态验收
接触网运营维护
指导修理、保障安全 反复动静态验收 接触网----西南交通33大学
一、检测的目的及要求 接触网检测的要求
准确、精确
可重复性
在同等条件下，重复测量应有相 同结果，不受随机因素的影响
环境的要求
接触线磨耗过大会导致接触线抗拉强度下降 接触线磨耗的测量一般测量接触线底面宽度，计算残存 高度，磨耗面积
Residual diameter
r2 － （Ｗ ／ ２）２ ＋ ｒ
ｒ
ｒ
Residual diameter
Wear W
接触网----西南交通353大5学
二、检测的内容及评价
接触网温度
弓网系统传输着巨大的牵引电流，在接触网主导电回路 中，由于连接件松动、氧化腐蚀等造成接触电阻增大， 形成局部发热点，可能烧伤接触网设备或导致线索抗拉 强度下降
高速运行、气象、气候等
接触网----西南交通44大学
二、检测的内容及评价
测量与诊断
医疗器械与医疗
被测对象作用 被测对象要求
通过不间断的机械、电气接触向电动 列车供电 接触网（道路） 受电弓（汽车）
运行可靠性、接触质量、运行寿命
分解成被测参数
实现测量功能
接触网----西南交通55大学
二、检测的内容及评价
Fm=177.5N s=42.0N
Fm+3s=303.5N Fm-3s=51.5N Fmax=285.2N Fmin=18.3N 0.3Fm-s=11.2N
实测几何参数（弛度：-20mm）
前弓
后弓
Fm=176.9N s=37.2N
Fm+3s=288.4N Fm-3s=65.5N Fmax=270.3N Fmin=56.3N 0.3Fm-s=15.9N
支持点之间的接触线纵断面
接触网----西南交通141大4学
二、检测的内容及评价
影响接触网几何参数的因素
接触线高度
接触线拉出值（接触线横向偏移）
①张力补偿器误差过大 ②支持结构变形过大 ③结构部件与吊弦等产生松、断、 脱 ④施工预配偏差过大 ⑤施工安装偏差过大
①张力补偿器误差过大 ②支持结构变形过大 ③结构部件产生松、断、脱 ④施工预配偏差过大 ⑤施工安装偏差过大 ⑥轨道横向不平顺过大
——动态评估时，确认弓网系统的方案设计是否符合 标准要求
——确定新型车辆或受电弓的最高允许速度 ——商业运营中固定监测受电弓
接触网----西南交通303大0学
二、检测的内容及评价
定位点处的接触线抬升
在正常运行条件下及最大跨距时，定位处的抬升应由 弓网系统设计人员进行计算机仿真
——采用非限定式定位器，抬升量应至少是仿真值的2倍 ——采用限位式定位器，抬升量应至少是仿真值的1.5倍
超限判断、验证设计方案
静态值
接触线在不与受电弓接触情况下 相对于钢轨平面的空间位置
为维修调整提供依据
接触网----西南交通101大0学
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
接触线不能离开弓头的工作范围 接触线在滑板上的往复运动范围应尽可能大 接触线坡度变化满足弓网动态性能要求
接触网----西南交通111大1学
定位点处接触线的抬升量，不得超过定位器设计的最 大抬升量
接触网----西南交通313大1学
二、检测的内容及评价
定位点处的接触线抬升
最大抬升量与弓网接触力和接触线的波动等相关，对于 某一速度的列车，抬升量任何明显的增加和减少，均表 明有干扰或受电弓缺陷。这些缺陷可能由以下原因造成
——空气动力的过高或过低，由于风挡调节不当或损坏、受电 弓倾斜引起的接触滑板间接磨耗
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
检测结果评价标准为设计值及其施工误差要求
郑西客专
接触线高度: 预弛度：
允许误差 接触线高度 支持点之间高度差 结构高度
接触线拉出值允许误差
5300 m 无
± 30 mm ± 20 mm ± 150 mm （区间） ± 100 mm (Tunnel隧道) ± 30 mm
弓网 系统 的最 核心 要求
运行可靠性 接触质量 运行寿命
几何相互位置
拉出值 导高 多支接触线相对位置 定位器坡度 接触线坡度
动态作用
弓网接触力 燃弧 定位点抬升
载流量
接触网温度
材料接口
接触线磨耗
接触网----西南交通66大学
二、检测的内容及评价
静态检测 动态检测
接触网单方面参数
几何参数静态值、定位器坡度、 接触线磨耗等
F之 T a2 a1 T a2 a3
L1
L2
F曲 T ( L1 L2 ) 2R 2R
F Tj(l1 l2 ) Tj( a2 a1 a2 a3)
2R
l1
l2
接触网----西南交通222大2学
二、检测的内容及评价
弓网接触力
wind
F
F
DYN
F0 FR
FAER F
R
F = F0 ± FR + FAER ± FDYN
Fm
xi n
s
( xi Fm )2
n 1
接触网----西南交通252大5学
二、检测的内容及评价
弓网接触力
标准偏差越小，弓网接触力离散性越小，弓网系统运 行越平稳，最高速度下的标准偏差不大于0.3Fm EN50119要求的接触力最大值和最小值如下表：
接触网----西南交通262大6学
二、检测的内容及评价
受电弓设计 接触网、轨道等
弓网接触力F——受电弓垂直作用 到接触网上的力
静态接触力F0 ——停车时，传动 机构使受电弓垂直作用到接触网上 的力
磨擦力FR ——关节间磨擦产生的 力，与弓头运行方向相反
空气动力FAER ——气流对受电弓的 作用力
动态分力FDYN ——由垂直振动引起 的惯性力
接触网----西南交通232大3学
接触网温度测量应在供 电臂上有牵引电流的情 况下测量
找出接触网中温度异常 点
接触网----西南交2通7363大6学
三、检测的方法
接触线几何位置
接触式检测
接触网----西南交通373大7学
三、检测的方法
接触线几何位置
接触式检测
5100 5200 5300 …… …… …… 6800
弓网动态相互作用情况下弓网系统 参数
几何参数动态、弓网接触力、 弓网燃弧、定位点处接触线抬 升等
接触网----西南交通77大学
二、检测的内容及评价
检测参数评价依据为弓网系统相关标准和设计文件
铁路电力牵引供电设计规范 铁路电力牵引供电施工规范
接触网各零部件标准
EN50119 电力牵引架空式接触网
安规、检规
二、检测的内容及评价
惯性力FDYN=ma
a1
冲击加速度
a 振动加速度
（接触网弹性 接触线波动 受电弓冲击垂直分量 ）
接触网----西南交通242大4学
二、检测的内容及评价
弓网接触力
为评价弓网接触质量，应计算一个控制段内接触力的 如下统计值。（控制区段应不短于一个锚段）
——接触力平均值Fm ——标准偏差s ——接触力最小值Fmin ——接触力最大值Fmax ——接触力统计最大值Fm+3S ——接触力统计最小值Fm-3S
0.35 0.3
京津 武广 郑西
弹性(mm/N)
0.25
0.2
0.15
0.1
0
5
10
15
20
25
30
35
距离 (m)
40接触网45----西南交通333大3学
二、检测的内容及评价
接触网弹性
弹性实测值与计算值比较，可找出施工精度不够的地方
接触网----西南交通343大4学
二、检测的内容及评价
接触线磨耗
——每个电弧的持续时间
——测试期间的列车运行速度
——受电弓电流 评价受流质量，应计算燃弧率
NQ Σtarc 100% ttotal
tarc 持续大于1ms的电弧的持续时间
ttotal 测量电流超过30%额定电流的时间 接触网----西南交通282大8学
二、检测的内容及评价
燃弧
EN50367要求的最大速度下的燃弧率
——静态接触压力过高或过低，由于静态接触压力调节不当、 因磨损超过极限等原因造成接触滑板质量的有较大变化
——接触压力的动态分力过高或过低，由于调节器等受电弓机 械部件的欠缺、因磨损超过极限等原因照成滑板质量变化而导 致惯性力较大变化
接触网----西南交通323大2学
二、检测的内容及评价
接触网弹性
弹性属于接触网的静态参数，具有沿跨距变化的性质 接触网的结构形式和各项设计参数确定后，就可以通过 反正计算出一跨内接触网弹性曲线，弹性最大值和最小 值、弹性不均匀系数 弹性和弹性不均匀系数 与接触线截面、张力、跨距、结 构高度、预弛度、弹性吊索等有关，也与施工精度有关
弓网接触力
动态接触力的极值（一般认为大于1.8Fm），多出现 在接触网不规则的地方，比如
——不均匀抬升量 ——接触线安装缺陷 ——接触线的缺陷 ——单一质量块（集中负载）
接触网----西南交通272大7学
二、检测的内容及评价
燃弧
电弧是指通过滑板和接触线之间的电流流动，通常伴 有强光产生。
测量燃弧应记录的数值：
接触网----西南交通161大6学
二、检测的内容及评价
武广高铁部分几何参数测量结果
接触网----西南交通171大7学
二、检测的内容及评价
弓网动态性能计算机仿真（SSS400+型受电弓）
正常几何参数
前弓
后弓
Fm=176.6N s=26.6N
Fm+3s=256.5N Fm-3s=96.7N Fmax=271.6N Fmin=71.1N 0.3Fm-s=26.4N
接触网的检测及数据的 处理与分析
曾明 13980401992 zengming@swjtu.cn
2012年11月·成都
接触网----西南交通11大学
主要内容 一、检测的目的及要求 二、检测的内容及评价 三、检测的方法
为什么测？ 测什么？ 怎么测？
四、检测的方式及装备
接触网----西南交通22大学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、检测的目的及要求 检测为接触网设计、施工、运营服务
Fm=176.9N s=42.0N
Fm+3s=303.0N Fm-3s=50.9N Fmax=362.7N Fmin=19.0N 0.3Fm-s=11.1N
接触网----西南交通181大8学
二、检测的内容及评价
弓头部件受损
接触网----西南交通191大9学
二、检测的内容及评价
接触网零部件受损
接触网----西南交通202大0学
——小于250km/h线路 燃弧率不超过0.1%
——大于等于250km/h线路 燃弧率不超过0.2%
考虑燃弧的最小持续时间 5ms
局限性
取流情况下才有电弧产生 弓网接触过紧的情况不能反映
接触网----西南交通292大9学
二、检测的内容及评价
定位点处的接触线抬升
在接触网支柱上安装固定的测量装置测量受电弓通过 时定位点处接触线的抬升，运用于以下情况
TB10758 高铁牵引供电验标
GB/T 21561 机车车辆受 电弓特性和试验（TB/T 1456）
TB/T 3271 受电弓与接 触网相互作用准则
EN50206 受电弓特性与测试 EN50367 弓网动态相互作用技术规范 EN50318 弓网动态相互作用仿真确认
EN50317 弓网动态相互作用的测量要