接触网检测技术与验收标准

德国接触网参数检测技术
接触线抬升固定测量设备
滑轮
绝缘线 传感器
接触线
德国接触网参数检测技术
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
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
信号电流因极性交叉，在扼流变中点处电位 相等，不会越过绝缘节，而流回本区段。
轨道电路与牵引回流
轨道极性交叉
为实现钢轨绝缘破损防护，要使 轨道绝缘节两侧具有不同的极性或相 反的相位，这就是轨道极性交叉。
如左图，1G和3G为两相邻轨道 电路，没有实行极性交叉，当轨道绝 缘破损时，流经1G继电器1GJ的电流 为两个轨道电路的电流之和，当1G有 车时1GJ可能保持闭合，危及行车安 全；若实行极性交叉，流过1GJ的电 流为二者之差，只要调整合适，1GJ 和3GJ都会断开，从而实现了故障— 安全原则。
方便更换、升级 ❖ 检测设备的操作应符合人体工程
学的需要 ❖ 尽可能少的操作培训
5 德国接触网参数检测技术
弓网接触压力测量系统
传感器信号处理设备 (安装在受电弓底座上)
测量空气动力分力对受电弓滑板的影响
Faero
Faero
滑板和弓头间力的测量单元
绳索张力测量单元
接触线高度测量传感器
测量结果的评价和评估
科学维修！
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2 对检测的要求
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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3检测内容
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
弓线接触压力测量结果符合正态分布，引入统计标准： ——算术平均值Fm ——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
接触压力的极值多发生在接触网不规则的地方，比如：
改进措施(97型25Hz轨道电路) 改变扼流变的连接方式，将连接线 设计成等阻线，将不平衡系数控制在 1%以内； 增加扼流变种类，由400A增加 600A、800A、1000A； …………………
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路-扼流变压器
常用扼流变压器的电气特性
BE1型为400Hz铁芯， BE2型为50Hz铁芯
工区（领工区）级检测车
带有检测设备的高空作业车 工区级检测车一般安装在接
触网作业车上，用于日常维修 作业过程中进行检测，不占用 行车点。图为山海关供电分段 检测作业车
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工区级维修作业车 检测项目相对较少， 占用空间小，超作简 便
4 中国接触网检测技术
便携式检测设备
用于日常检修和施工过程中进行测量 绝缘杆、线坠、道尺、卷尺 激光测距检测仪 激光扫描仪
轨道续电器闭合轨道空闲；
道碴电阻适应性差；极限传
有车时交流轨道电路被轮对短接，交流电 输长度短；灵敏度低；防雷 无法到达受电端，轨道续电器失电断开，轨道 电性能差；雨天“红光带”
被占用。
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路
适用于牵引电流不大于800A，不平衡 电流小于60A的交流电气化轨道。
——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）
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
接触线几何参数及磨耗检测设备(CCD与聚光灯)
检测接触线位置和厚度原理图
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
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
3检测内容
动态参数
弓线接触压力 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
轨道电路与牵引回流
1 供电方式与回流
BT供电
AT供电
优缺点
轨道电路与牵引回流
2 轨道电路基础
轨道电路的基本原理
作用
(1) 监督列车是否占用轨道 (2) 传递行车信息
轨道电路与牵引回流
2 轨道电路的分类
电化区段的轨道电路应能防护连续 的或断续的不平衡牵引电流的干扰!
(1) 按供电电源分：直流和交流； (2) 按工作方式分：开路和闭路；开：发送和接收设备在同一端。 (3) 按所传电流特性：连续式、移频式、数字式； (4) 按分割方式分：机械绝缘和电气绝缘(无缝轨)轨道电路； (5) 按使用处所分：区间和站内轨道电路； (6) 按有无道岔分：道岔区和无岔区轨道电路； (7) 按适用区段分：非电化区和电化区轨道电路； (8) 按利用钢轨数分：单条和双条轨道电路。
必须采用非工频轨道电路； 必须采用双轨条式轨道电路； 交叉渡线上两直股都通过牵引 电流时应增加绝缘节(见下)； 钢轨接续线载流面加大； 道岔跳线和钢轨引接线截面加 大；引接线的阻抗应相等。
扼流变压器外形图
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路-扼流变压器
(2) 交叉渡线上两直股都通过牵引电流时应增加绝缘节
轨道电路与牵引回流
3 轨道电路的命名
每个独立的电路单元叫轨道电路区段
(1) 道岔区段命名 包含一组道岔，用其道岔编号来命名，如上图的1DG，3DG； 包含两组道岔，用两组道岔编号的连缀来命名，如上图的7-9DG； 包含三组道岔，用两端道岔编号的连缀来命名，如上图的11-27DG；
轨道电路与牵引回流
动车组检测设备
安装在动车组上，接触线部分参数进 行测量
铁路局级检测车
安装在专用车辆上（不带动力客车 车体，或带动力车组）。主要用于铁 路局主管部门对管内设备的宏观了解
左上图及上图为沈阳局天驰 号综合检测车组外型和检测柜 图，运行速度200km/h
供电段级检测车
供电段级接触网检测车安装在轨道车辆上，供电段按月（季度）对管内设 备进行巡视检测，以了解管内设备状况，制定检修计划。同时还可以根据 检测结果对管内工区（领工区）检修工作进行考核评比。上图为怀化供电 段接触网检测车外形和检测间布置图（检测装置机柜安装在工作台下）
3 轨道电路的命名
(2) 无道岔区的命名 对于股道，以股道编号命名，如上图IG，IIG； 进站信号机内方与所衔接股道编号加A(下行)或B(上行)，如IIAG； 进站信号机外方与区间衔接，进站信号机名后加JG，如XDJG； 调车信号机之间的无岔区段，以两相邻道岔编号写成分式表示，
如1/19WG，2/20WG 牵出线，入库线、专用线调车信号机外方加G，如D5G
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路-扼流变式，其设计电阻不稳定，造成牵引电流不 平衡系数增加2%~3%；
扼流变压器连接两轨道的引线一长一短，其电阻不等； 不能适应高速、重载和无缝轨道； 牵引电流不平衡致使牵引电流流入轨道电路，增大干扰，严重时使轨 道信号误动作。
轨道电路与牵引回流
基本原理
6 移频轨道电路
主要型号 进口设备：
UM系列无绝缘移频轨道电路； 国产设备：
WG-21A型无绝缘轨道电路； ZPW-2000A无绝缘轨道电路 ZPW-2000R无绝缘轨道电路 无绝缘是指无机械绝缘， 而采用电气绝缘。
轨道电路与牵引回流
6 移频轨道电路
(3) 轨道电气绝缘节(电路)
限。 ——动态接触压力的动态分力过高或过低，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
SIEMENS未来的接触网参数检测车
SIEMENS未来的接触网参数检测车
接触网 检测 验收 回流
西南交通大学电气工程学院
SWJTUDONG
Contents 主要内容
1
接触网检测概述
2
接触网验收综述
3
轨道电路基础常识
接触网参数检测
西南交通大学电气工程学院 接触网研究室 SWJTUDONG
1 检测的目的
为弓网关系评价提供数据 为接触网施工调整和运营维护科学提供依据
检测不能代替维修，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
(1) 组成，如左图所示。
(2) 工作原理
当轨道线圈和局部线圈 电源满足规定的相位和频 率时，GJ闭合，表示轨道 电路空闲；
当有车时，GJ断开；
当相位和频率不合符要 求时，GJ也断开。
(3) 只能检测轨道空闲、不 能传输其它信息。
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路-扼流变压器
(1) 电气化区段轨道电路的 特殊要求
4 中国接触网检测技术
检测技术的发展
检测手段多样化
检测技术人性化
检测评估智能化
为培养人才提供平台
装备管理人员对检测 技术消化、吸收，理解并 掌握接触网理论及弓网关 系理论，实现检测装备的 发展及再创新
免维护、少维护、标 准化及人性化设计
❖ 检测设备的工作性能稳定可靠，
尽可能不维护、少维护 ❖ 检测设备尽可能采用标准化产品，
德国接触网参数检测技术
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
SIEMENS未来的接触网参数检测车
课间休息！
课间休息！
轨道电路与牵引回流
1 供电方式与回流
在交流牵引系统中,流经大地的回
直接供电
流部分取决于回流导线的设计和截面 的大小。
直供+回流线
30%~40%的回 流流经土壤
15%~20%的 回流流经土壤
与没有安装回流线的系统相比,轨电位可减少50%～55%； 可大幅减少与铁路线并行安装的导线中产生的感应纵向电压； 可大大削弱铁路线附近的磁场。
组成： 由两个谐振单元(BA)构成，相邻轨道电路的 载频不同，BA型号也不同。BA1型由L1和C1 构成，BA2型由L2，C2，C0构成。
工作原理
电气绝缘是通过谐振实 现的，载频确定后选择两 BA的参数，使本区段的调 谐单元对相邻区段的频率呈 串联谐振，移频信号被短路； 而对本区段的频率呈容抗， 与26m钢轨和SVA的电感配 合发生并联谐振，移频信号 被接收。
3检测内容
电气参数
离线及离线率 接触网电压 接触网温度
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
4 中国接触网检测技术
（1） 发展历程 （2） 技术发展 （3） 基本现状
动车组检测设备 铁路局级检测车
(沈阳、北京、南昌、广铁、郑州、兰、成都局、昆明、太原)
供电段级检测车 工区（领工区）级检测作业车 便携式检测设备 其他检测设备
轨道电路与牵引回流
5 25Hz相敏轨道电路-扼流变压器
(3) 工作原理
由于牵引轨中的牵引电流大小相等，扼流 变的上下部线圈匝数相同，上下线圈产生的磁通 量相等，但方向相反，总磁通为零。对信号设备 无影响。但当两轨牵引电流不平衡时，会影响， 需加防护设备。
扼流变的对牵引电流阻 抗很小，而对信号电流 阻抗很大，沿铁轨流通 的牵引电流在轨道绝缘 处通过扼流变的上下部 线圈，再通过其中心线 流向另一扼流变的中心 线和上下部线圈，然后 流向相邻的钢轨中去。
轨道电路与牵引回流
4 工频交流连续式轨道电路
(1)组成：
送电端(BG1-50型轨道变压器和 R-2.2/220变阻器)、受电端(BG4中 续变压器和JZXC-480轨道续电器)、 钢轨、钢轨绝缘、钢轨引线、钢 轨接续线
(2)工作原理：
(3) 优缺点
无车时交流电由送电端经钢轨达到受电端， 结构简单；