接触网参数检测技术

检测目的
检测受电弓和接触线的脱离时间，评价弓网配合关系 检测接触网是否有电及电压高低
检测接触网的温度，寻找温度异常点
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1.2 接触网检测的内容(6)
动态参数
检测项目
弓网接触压力
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检测目的
检测接触线和受电弓间的接触压力，分析、研究受电弓和 接触线间的接触状态，评价弓网动态关系优劣
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2.2 韩国接触网参数检测技术(1)
OCS 2006.12.11
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2.2 韩国接触网参数检测技术(2)
OCS 2006.12.11
激光扫描系统
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2.2 韩国接触网参数检测技术(3)
OCS 2006.12.11
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OCS 2006.12.11
车体补偿设备
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2.1 德国接触网参数检测技术(19)
OCS 2006.12.11
从上到下：接触线距受电弓中心位置、接触线高度、车辆摆动、接触线厚度
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2.1 德国接触网参数检测装备(20)
OCS 2006.12.11
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F4
F3 ys F3+F4
Ys K s
( F1 F3 ) ( F2 F4 ) F1 F2 F3 F4
弓线接触压力
F2 F4 F1 F2 F3 F4
Fk ( F1 F2 F3 F4 ) ms as
F1 F3 F1 F2 F3 F4
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对于列车某一运行速度，在测量的抬升量中任何增加或减少，均表明有干 扰或受电弓缺陷。可能的原因为： ——空气动力Faero过高或过低，由于： 风挡调节不当或损坏； 诸如受电弓板面倾斜引起的接触滑板间接磨损。 ——静态接触压力Fstatic过高或过低，由于： 静态接触压力调节不当 由滑板引起的接触滑板质量有较大变化，例如：磨损超过允许极限。 ——动态接触压力的动态分力Fdynami过高或过低，由于： 受电弓机械部件的缺欠，比如：调节器有缺欠； 由滑板引起的接触滑板质量有较大变化，例如：磨损超过可接受极限 观察抬升可以成为对受电弓自动诊断的重要手段，可以有效地检测许多 缺陷。这种检测不能确认缺陷的真正起因
Fcontact Fstatic Faero Fdynamic
Fcontact——接触压力
Fstatic——气动的受电弓在速度为零时弓网间的接触力
Faero——由于空气动力的作用增加的接触压力 Fdynamic——受电弓与接触网的相互作用产生的接触压力
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2.1 德国接触网参数检测装备(22)
as (a1 a2 a3 a4 ) / 4
ms
——滑板的总质量
接触线位移
根据测得的力计算测量结果
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2.1 德国接触网参数检测技术(6)
OCS 2006.12.11
Faero
Faero 滑板和弓头间力的测量单元
绳索张力测量单元
测量空气动力分力对受电弓滑板的影响
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电气参数 离线及离线率 接触网电压 接触网温度
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辅助参数
车辆运行速度 行走距离 定位点 气象条件
其它参数
接触线磨耗、探伤
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1.2 接触网检测的内容(4)
几何参数
检测项目
受电弓动态包络线 接触线高度 接触线坡度变化率
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检测目的
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(16)
OCS 2006.12.11
检测接触线位置和厚度原理图
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2.1 德国接触网参数检测技术(17)
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(18)
弓头垂直加速度（硬点） 测量受电弓弓头振动的垂直加速度，修正滑板的惯性力 弓头水平加速度（冲击） 测量受电弓水平运动的加速度 接触线的抬升 检测接触线的波动，分析接触网的弹性及弹性的一致性
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1.2 接触网检测的内容(7)
辅助参数
检测项目
车辆运行速度 车辆运行距离 定位点 气象条件 车体振动 速度等级决定弓网关系 为检测结果提供位置坐标 为检测结果提供位置坐标 接触网的状态与气象条件相关 补偿车体晃动对几何参数测量结果的影响
接触网参数检测技术
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西南交通大学电气工程学院 接触网研究室
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主要内容
1. 接触网参数检测的作用及内容 2. 接触网参数检测技术现状 3. 接触网参数检测技术的发展趋势 4. 接触网参数检测装备在客运专线中的应用规划
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1. 接触网参数检测的作用及内容
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1.1 接触网参数检测的作用(1)
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无备用的接触网是电气化铁道重要供电设施，在高速情况下，
任何的缺陷都可能造成供电设备或机车的严重破坏，并带来巨大 损失
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2.1 德国接触网参数检测技术(7)
OCS 2006.12.11
接触线高度测量传感器
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2.1 德国接触网参数检测技术(8)
OCS 2006.12.11
传感器信号处理设备(安装在受电弓底座上)
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2.1 德国接触网参数检测技术(9)
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测装备(20)
接触线抬升固定测量设备
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绝缘线 滑轮 传感器
接触线
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2.1 德国接触网参数检测装备(21)
OCS 2006.12.11
接触线的最大抬升与支持结构位置上受电弓的接触压力成正比， 根据这一结论，可以得知受电弓的运行状况
2.2 韩国接触网参数检测技术(4)
OCS 2006.12.11
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2.3 意大利接触网参数检测技术(1)
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Hale Waihona Puke Baidu
2.3 意大利接触网参数检测技术(2)
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Roger 1000K
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2.3 意大利接触网参数检测技术(3)
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判断绝缘锚段关节处两支接触线水平距离是否符合要求
检测接触线与受电弓的始触区，区内应无接触网零件 检测定位器在垂直线路平面上的投影的坡度值，与标准的定位器 坡度值比较 确定支柱是否侵入车辆限界
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1.2 接触网检测的内容(5)
电气参数
检测项目
离线 接触网电压
接触网温度
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1.1 接触网参数检测的作用(2)
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检测的方法
运用各种技术手段对接触网各个部件的参数进行在线检测，对其工作状况进 行评价 接触网检测的定义——根据接触网设备可测得的和外部可辨认的特征求出并 评价其状态
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1.1 接触网参数检测的作用(3)
OCS 2006.12.11
供电变压器(左)及光学数据传送器
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2.1 德国接触网参数检测技术(10)
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(11)
测量结果的评价和评估 弓线接触压力测量结果符合正态分布，引入统计标准：
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——算术平均值Fm
几何参数
受电弓动态包络线 接触线高度 接触线高度变化率 拉出值 跨中最大偏移值 锚段关节处两接触线水平距离、垂直距离 线岔处受电弓始触区 定位器坡度 支柱侧面限界
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接触网的几何位置以轨道平面为基准，检测设备为车载设备时，应对车 辆的晃动给予补偿 受电弓的接触或风的影响对接触线的位置会有影响
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1.2 接触网检测的内容(2)
动态参数 弓线接触压力
OCS 2006.12.11
弓头垂直振动加速度
弓头水平冲击加速度 接触线抬升
接触线的状态以振动、声音、光等形态传递到受电弓上，受电弓成为 可贵的诊断手段，可以说是接触网的听诊器
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1.2 接触网检测的内容(3)
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2.1 德国接触网参数检测技术(14)
接触线几何参数及磨耗检测设备(CCD与聚光灯)
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(15)
OCS 2006.12.11
1982年研制,只能夜 间使用 1996年改进,白天也 可以使用 2000年采用高分辨率 摄像机，能测量接触 线磨耗
数值Fm±3σ是动态接触压力范围的有效界限，还可以由接触电阻的上升和 开始燃弧确定可接触受的动态接触压力最小值 在同样界限条件下得出的标准偏差σ用来比较弓网设计性能，通过调整接触 网和受电弓的设计参数优化运行性能 进一步改进受电弓设计，可有利于减少力的标准偏差值、抬升力的空气动力 成分、平均接触压力和动态范围。这也相应地改进了受电弓的接触性能。重要 的是：速度提高时，Fm-3σ的值不应接近于0
2. 接触网参数检测技术的现状
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2.1 德国接触网参数检测技术(1)
弓网接触压力测量系统
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(2)
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(3)
OCS 2006.12.11
受电弓在最大抬升及摆动时，检查有无接触网设备侵入 检测接触线距轨面高度，分析异常的高度变化 判断接触线坡度变化率是否符合要求
拉出值
跨中最大偏移值
检测接触线与受电弓中心线的距离，此距离应符合要求
在曲线处，跨中接触线距受电弓中心线的距离应符合要求
锚段关节处双线水平距离
线岔处始触区 定位器坡度 支柱侧面限界
OCS 2006.12.11
检测目的
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1.2 接触网检测的内容(8)
其它参数
检测项目 检测目的
OCS 2006.12.11
接触线磨耗 接触线探伤
检测接触线磨耗面宽度，根据残余面宽度换算残余截面 面积,决定何时更换导线 寻找接触线可能的缺陷点
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OCS 2006.12.11
受电弓上传感器的布置
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2.1 德国接触网参数检测技术(4)
OCS 2006.12.11
测力传感器（内含加速度传感 器）及其安装
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2.1 德国接触网参数检测技术(5)
x F2
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F1+F2
F1
F1、F2、F3、F4分别为接 触线作用到滑板上导致 传感器内力的增加
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意大利ＭＥＲＭＥＣ公司 的ＲＯＧＥＲ２０００
检测的目的
为弓网关系评价提供数据 接触网施工部门冷滑试验，为接触网调整提供依据 及时发现接触网的缺陷，为接触网维护提供依据
接触网检测不能代替接触网维修，但可以根据检测结果制定必要的维修措 施，避免无效的维修措施
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1.1 接触网参数检测的作用(4)
OCS 2006.12.11
对检测的要求
——标准偏差σ ——极值（最大的接触压力值Fmax和最小的接触压力值Fmin）
68.3%的接触压力数值在Fm±σ之间 95.5%的接触压力数值在Fm±2σ之间
99.7%的接触压力数值在Fm±3σ之间
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2.1 德国接触网参数检测技术(12)
测量结果的评价和评估
OCS 2006.12.11
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2.1 德国接触网参数检测技术(13)
测量结果的评价和评估 接触压力的极值多发生在接触网不规则的地方，比如： ——不均匀的抬升量； ——接触线安装缺陷； ——接触线的缺陷； ——单一质量块（点负荷）
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特殊的接触压力极值很可能发生在限定范围之外，可将它们视为接触网的局 部故障
检测结果要与被测量真值相符，即误差要小 检测装置的接入不能影响被测量 测量装置要具有好的频率响应特性、高的灵敏度、快速响应能力 测量结果受非被测量的影响要小 测量装置要有好的复现性 应用的测量装置要有适合工作现场条件的能力 检测装置要安全可靠、容易维修和校准
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1.2 接触网检测的内容(1)