(苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司)
摘要：在电气化铁路中，接触网是电力机车供电的关键设备，其可靠性直接影响到整个铁路运输系统的安全和效率。接触网易受环境、气候等自然因素的影响，其负载具有冲击和不稳定的特点，使接触网成为铁路牵引供电系统的主要故障点。本文分析了接触网的组成，提出了不同的接触网检测技术。最后，对接触网的日常管理和故障排除进行了分析和总结。
关键词：铁路；电气；接触网；设备；运行；检测
中国铁路以其优良的技术和成熟的运营管理模式，加快了走出去的步伐，是推动一带一路建设的主导力量。铁路悬链线沿铁路线布置，为电力机车供电，对铁路正常运行起着关键作用。随着我国电气化铁路的快速发展，铁路接触网系统的可靠性和稳定性变得越来越重要。
1 铁路接触网的主要设备
铁路接触网由接触悬挂、支持装置、定位装置和支柱与基础4部分组成。接触悬挂包括吊弦、承力索、接触线和连接零件，它在铁路接触网中扮演的“角色”是把从牵引变电所获得的电能输送到电力机车，常用的接触悬挂又分为简单接触悬挂和链形接触悬挂两种类型。机车运行时，受电弓顶部的滑板与接触线紧紧相贴而产生的摩擦取电。支持装置的作用在于将接触悬挂负荷传给支柱及其它悬挂设备。对支持装置结构的要求在于，要有足够大的机械强度，以保障其承受能力和使用寿命。
2 铁路接触网运行检测技术的应用
2.1 静态检测技术
在铁路接触网的安装阶段，通常使用静态检测技术，主要是对接触网的几何参数以及结构等方面的内容进行检测，从而控制接触网的拉出值以及导线高度。具备自动定位功能的无人车，在接触网立柱位置自动停车，利用车上搭载的检测设备，实现接触网检测。无人车的动力源为1个48V30Ah的可充电锂电池。从性能要求以及工作环境上选择直流伺服电机作为无人车的执行机构，选择ARK-1550嵌入式工控机作为控制系统上位机。从输入输出I/O点数、性能要求、成本、可靠性以及留有富余量等角度考虑，选择欧姆龙CP1H系列PLC。选择海康威视的工业相机，其用户开发环境开放，其性能也满足需求。以PLC为下位机的主要内容包括：无人车在铁轨出现故障致使电机异常时，报警信号由PLC传至上位机。上位机通过GPS模块将无人车的位置信息通过短信功能发送到工作人员，工作人员及时前去处理，可以手动控制电机按设定速度和设定位置运动。在手动调整过程中可以检测执行机构精度，对机械部件进行调整。主要是将运动部件的动作信息发送到上位机，接收上位机传送过来的运动指令，从而实现上位机对下位机的控制。以工控机为上位机的控制系统主要包括：
（1）人机界面模块。主要包括手动调整界面和自动运行界面。人机界面可以对无人车的运行状态进行实时监控，有利于调试和实验。
（2）串口通讯模块。选择通讯方式，按照定制的通讯协议，实现上位机和下位机间命令、状态和信息的传递。在系统运行过程中，上位机与下位机之间的数据交换频率高，所以通讯逾时对系统运行效率有着重要影响，在保证正常通讯的条件下，提高通讯波特率，可减小通讯逾时。
2.2 联调联试检测
联合试验可以完成铁路接触网的系统检测，具有较强的完整性，能够检测动车组的平稳运行程度和安全性能。此外，它还可以检测接触网和牵引供电系统的稳定性。在采用该技术的过程中，应注意设备的选择以及接触网的数据设计是否符合有关规定的要求。同时，还需要对桥梁、路基等基础数据进行校核。以确保接触网的安全。对于整个接触网中的协调子系统和转子系统，可以很好地对相关工作进行调试和检测，有效地避免了接触网的故障。
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2.3 动态检测
动态检测只能在铁路接触网下载安装后才能使用。通过对多条铁路接触网的具体情况进行检测，可以检测出低速动力函数。在进行检验工作的过程中，经常采用热滑试验法。在空载正常运行后，可以对受电弓和接触网进行检测工作。在高速铁路车辆运行后，也有必要对铁路网的引弧进行检测。该技术的应用可以检测受电弓加速度、视频记录和离线速率数据等。保持铁路接触网的安全运行是十分重要的。
3 运行管理及故障防护
3.1 运行管理
接触网的运行管理要坚持“三定”，即定设备、定班组、定检修周期和检修范围，定修周期和范围即根据设备种类和检修难度的不同确定其检修范围和周期，以保障接触网的正常运行。定设备即把根据工种的不同划分电气设备的管理范围，防止出现漏检漏修的现象与影响接触网的正常运行。定班组即把保管、维修和检修各种设备的责任落实到具体的班组和个人，分工明确，加强对接触网设备的有效管理，延长接触网设备的使用寿命。“四化”即质量标准化、作业制度化、检测手段现代化和检修工艺化。在“四化”中，质量标准化是最重要的要求，技术要求上精检细修，检修效果必须达到统一的质量标准。现代科学技术可以在各行各业中发挥作用，检修工具和工艺应不断更新，着眼于本行业中先进科学的检修技术和检修工具。
3.2 故障防护
（1）线索调整。接触网线索的调整要充分思考外部环境与温度的改变，要绝对确保绝缘物体可以承受必然区域内温差的改变，对于铁路四周的建筑物、植物或者是动物，只要对铁路会形成影响的因素都一定要清除，也要严禁动物靠近。定期测量接触网的定位点，避免拉出值太大和定位器坡度太小导致故障。由于受到风力、温度、悬挂晃动或技术人员工作水平等原因的影响，容易在实际的接触导线高度测量杆测量时导致数据的误差，关系到准确度，测量工具的精确度，对接触网的影响非常大。（2）雷击故障。对于雷击的考虑，在设计方面要针对当地的年均雷暴日，合理增加重雷区的绝缘子绝缘爬距，必要时，避雷器的数量或者在重雷区增加架设避雷线。还有就是把接入综合接地体系的PW线安装在钢柱顶上，同时保证接地极和大地之间的接触电阻跟规范要求相符，在埋设接地极或运行的必然期限后，要对接地极的接地电阻实施监测。（3）鸟害。针对鸟害，首先要增强对设备的运行监控，增加季节性的巡视工作，尤其是在频发鸟害的冬春两季的交替期间，实施机车添乘巡视，一旦发现，定人定责定时消号处理。其次对鸟窝实施分析总结，鸟搭窝的习性要及时掌握，并重点监控处理，把驱鸟器安装在重复搭建的处所，提升防治效果。（4）维护。在维护方面，设备管理单位应重点巡察已出现问题的薄弱环节，增加巡检频次，对容易磨损的零部件进行重点检查，并采取更换老旧零件进行试验的方法判断其后续的使用周期，为运营可靠性提供依据。对于突发情况更换承导线，要注意验收工作，在接触网承导线更换完成之后，必须对其进行验证各种数据的准确性。验收试验要由专业的测试人员来进行，对测试得到的数据进行准确分析，主要分析接触网的安全稳定性，以及其质量是否符合相关标准的要求，必须要保证验收合格之后才能投入运营使用阶段。
4 结语
目前，我国对接触网防风技术的研究成果，结合我国铁路的实际情况，满足了现阶段的要求。在进一步验证、不断改进、完善、改进和形成一套完整的风区接触网设计、施工和运行标准的基础上，确保接触网的安全稳定，为电气化铁路及现有铁路线的建设提供了有力的技术支持。
参考文献:
[1]铁路电气建设中的接触网设备运行研究[J].朱立国,李政.中国设备工程.2018(14)
[2]适用于接触网设备全方位检修的作业车研制[J].刘旭东.铁道机车与动车.2017(06)
[3]接触网设备“运、检、修”分离改革的探讨[J].王伟.上海铁道科技.2017(03)
论文作者:邵煜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/18
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