摘要：接触网是现今时代城市轨道供电系统的主要组成部分之一，电客车通过车顶处受电弓向接触网持续取流，从而获得动力。在城市轨道供电系统的运作中，接触网的参数将直接影响供电系统的正常运行。城市轨道交通接触网参数检测系统在接触网系统的正常运作中，发挥着重要的作用。
本文通过介绍接触网检测车和接触网在线监测系统，对两者进行相对分析，并对优化轨道交通的接触网设备维护给出合理的建议。
关键词：轨道交通；接触网检测车；接触网在线监测；
一、接触网介绍
接触网是城市轨道中的主要供电系统组成之一，其功用是通过与受电弓的直接接触，将电能传送给电客车。接触网最早出现的形式是利用钢轨供电，随着电压的提高、运输量增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等，使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。作为一种户外供电装置，经常受恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断行车。因此，一个良好的接触网应满足以下基本条件：
1.接触悬挂应弹性均匀、高度一致，以保证在各种条件下正常取流；
2.接触网结构应力要简单，保证在施工和运营方面具有充分的可靠性和灵活性；
3.接触网要具有足够的耐磨性和抵抗腐蚀的能力，以增长使用寿命；
1.1 接触网的分类
接触网按其结构可分为架空式和接触轨式，前者用于铁路干线、城市地面和工矿地面的电气化铁道及地下隧道，后者多用于净空受限的地下电气化铁道。架空式接触网分为刚性接触悬挂和柔性接触悬挂两种基本的类型，接触轨式接触网分为上磨式和下磨式两种。
1.2 接触网的主要参数
接触网的参数主要表现形式为接触网导线高度（以下简称“导高”）和拉出值。
接触网导高，是指悬挂定位点处接触线距钢轨表面的垂直高度。导高的设计值一般是需要根据电气车运行的空间而定。
接触线直接与电力机车受电弓接触且发生摩擦，为了保证受电弓和接触线可靠接触、不脱线和保证受电弓磨耗均匀，要求接触线在线路上按技术要求固定位置，即在定位点处，保证接触线与电力机车受电弓滑板中心有一定偏移量，称为拉出值。
从导高和拉出值两个参数，所延伸出来的量，从不同的方面反映着接触网设备的状态，包含在线岔、关节、渡线等关键位置，稍有不妥，即可能发生中断行车的故障。但数以万计的导高、拉出值，以人工的方式进行测量，工作效率必然低下。因此，接触网检测车、接触在线监测系统的出现，很好地解决了这一难题。
二、接触网检测车
接触网检测车，是把接触网检测装置安装于工程车上，用于接触网动态检测的工具。
接触网检测装置采用了非接触式检测方式对接触线拉出值、接触线高度、平行线间距、线岔非工作支抬高等接触网几何参数，以及采用接触式对接触网弓网冲击、弓网接触压力、速度、里程等动力学参数进行实时、快速检测，实现对检修作业区段的即时检测。
2.1 接触网检测装置的特点
作业车接触网检测设备是采用接触式和非接触式相结合的检测方法，检测装置安装于接触网检修作业车上，能快速检测接触线拉出值、接触线高度、平行线间距、线岔等几何参数和弓网冲击、弓网接触压力等动力学参数，解决人工检测无法检测动态参数和动态下几何参数的难题。
作业车接触网检测设备安装有非取流受电弓，电磁干扰较小，设备可靠性高。检测设备连续检测接触网各项参数，表现弓网接触运行过程中的传输波过程，解决人工仅能测量接触网定位点处接触网各项参数的不足，提高了检测参数的精度。
2.2 接触网动态检测的运作方式
接触网动态检测，是通过接触网检测车的接触网检测装置，对线路上的接触网参数进行全面测量、分析，以及视频实时查看。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆车上同时设有与电客车相同型号并给予相同抬升力的受电弓，达到摸拟电客车的效果，而唯一不同的时，接触网检测车是自带动力的内燃机车，车上的受电弓不用于取流、提供动力。
接触网检测车在线路中行驶，受电弓与接触网紧贴滑行，接触网检测装置通过检测设备（红外线或雷达等设备），对接触网参数进行测量、记录及分析，以波型图的形式进行实时数据展示，同时，对超出设定标准数值的数据进行标记，达到找出超标位置的效果。而记有受电弓的其中重要作用之一，是通过受电弓滑行，进行接触网“硬点检测”及“离线检测”。
所谓的硬点，即如果在接触悬挂或接触线上的某些部分有附加重量时，在列车高速运行情况下，这些部位都会出现不正常升高，甚至出现撞冲受电弓的现象，形成这种客观现象的本征特征，称为硬点。所以，硬点是一种结构的本征欠缺，并且是相对的。硬点的大小与行车速度有关系，速度越高、硬点越大，它会加快导线和受电弓滑板的异常磨耗和撞击性损害。
而离线是指在列车运行中，受电弓与接触线的机械脱开。列车上的受电弓和接触悬挂都是具有一定弹性的电气设备及供电装置。由于接触悬挂沿跨距的悬挂弹性不均匀，接触线的接头线夹、定位线夹、中心锚结线夹以及分段绝缘器等都会造成硬点发生离线；另外，从受电弓来看，当列车运行达到一定速度时，受电弓自身要产生垂直方向的加速度，引起接触悬挂的振动，使得受电弓在运行状态中不能很好与接触线接触，造成共线脱离。
三、接触网在线监测系统
接触网在线监测系统，与接触网检测车有显著的不同之处是，该系统的设备安装在电客车上。在日常的交通运营中，该系统跟随着运营中的电客车，对设备进行实时的监测。
3.1 接触网在线监测系统的特点
接触网在线监测系统，是一种车载受电弓实时、自动化、动态综合监测系统，在列车运行时，无需停留，无需接触，即可自动检测受电弓状态、受电弓配合、高温异常点等主要工作参数。系统除了对受电弓各种状态检测参数进行分类统计存储外，还将自动记录每次被检测故障状态异常时的图像及数据及异常情况所发生的位置、时间等信息。
该系统能够实时在线的监测列车弓网在运行过程中拉弧强度、高温异常点等参数。能够实时监控弓网运行关系，通过参数变化趋势预测可能发生的故障，防止弓网关系恶化，减少或者避免弓网事故的出现。
3.2 接触网在线监测系统的运作方式
接触网在线监测系统主要由受电弓监控模块、受电弓动态监测主机、通讯设备及数据分析设备等组成。受电弓监控模块安装在列车车顶，受电弓监控模块内部集成了光源及相机等采集设备。该设备实现对受电弓的运行状态进行实时采集。能免实现弓网关系视频采集功能、离线拉弧检测功能、高温异常点检测等功能。
接触网在线监测系统通过相关数据的收集和分析，能为“弓网关系”（即受电弓与接触网之间的取流、滑行关系）的观察与分析，提供数据支持。同时，能较好地反映出电客车在日常运行中，受电弓与接触网的设备运行状态。
四、分析
目前，城市轨道交通接触网参数的检测，基本可分为三种方式：人工现场测量，接触网动态检测和接触网在线监测系统检测。人工现场测量方式，绝大多数情况用于设备维修时，对设备的修前、修后参数进行测量，由于该方式所耗的人力成本较高，并不适用于大规模的数据测量。
接触网动态检测和接触网在线监测系统检测，对于庞大的数据测量、记录和分析，发挥着较大的作用。接触网动态检测，侧重于接触网设备在维修、维护前的参数检测，虽然该检测装置具有“硬点检测”及“离线检测”的功能，但由于接触网并非处于取流的状态、以及工程车车速往往达不到电客车的速度，其动态检测的效果不能与设备的日常运营状态相匹配。而接触网在线监测系统检测，则是侧重于监测设备在日常运营下的设备状况。
接触网动态检测和接触网在线监测系统检测，这两种参数检测模式，在目前城市轨道交通的发展中，接触网在线监测系统检测已经成为一种发展的趋势，尤其是接触网在线监测系统检测在观察“弓网关系”上所起的作用，无疑对设备状态的观察，起着重要作用。但是，接触网设备的维护，更应该把设备的静态和动态相结合分析，寻求设备能够达到“静态下达到标准，动态下达到稳定”的状态。
参考文献：
［１］ 于万聚．接触网设计及检测原理．中国铁道出版社，２０１１．1990
［２］ 罗辉．浅谈弓网动态模拟技术与高速铁路接触网的设计论文，1995．
论文作者:黄锦浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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