接触网参数检测技术

Page1SWJTUOCS2006.12.11西南交通大学电气工程学院接触网研究室接触网参数检测技术Page2SWJTUOCS2006.12.11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Page3SWJTUOCS2006.12.111.接触网参数检测的作用及内容Page4SWJTUOCS2006.12.111.1接触网参数检测的作用(1)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Page5SWJTUOCS2006.12.111.1接触网参数检测的作用(2)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检测的方法接触网检测的定义——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Page6SWJTUOCS2006.12.11及时发现接触网的缺陷，为接触网维护提供依据1.1接触网参数检测的作用(3)检测的目的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Page7SWJTUOCS2006.12.111.1接触网参数检测的作用(4)对检测的要求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Page8SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(1)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Page9SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(2)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Page10SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(3)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、探伤电气参数离线及离线率接触网电压接触网温度Page11SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(4)检测项目检测目的受电弓动态包络线受电弓在最大抬升及摆动时，检查有无接触网设备侵入接触线高度检测接触线距轨面高度，分析异常的高度变化接触线坡度变化率判断接触线坡度变化率是否符合要求拉出值检测接触线与受电弓中心线的距离，此距离应符合要求跨中最大偏移值在曲线处，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判断绝缘锚段关节处两支接触线水平距离是否符合要求线岔处始触区检测接触线与受电弓的始触区，区内应无接触网零件定位器坡度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支柱侧面限界确定支柱是否侵入车辆限界几何参数Page12SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(5)检测项目检测目的离线检测受电弓和接触线的脱离时间，评价弓网配合关系接触网电压检测接触网是否有电及电压高低接触网温度检测接触网的温度，寻找温度异常点电气参数Page13SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(6)检测项目检测目的弓网接触压力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动态参数Page14SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(7)检测项目检测目的车辆运行速度速度等级决定弓网关系车辆运行距离为检测结果提供位置坐标定位点为检测结果提供位置坐标气象条件接触网的状态与气象条件相关车体振动补偿车体晃动对几何参数测量结果的影响辅助参数Page15SWJTUOCS2006.12.111.2接触网检测的内容(8)检测项目检测目的接触线磨耗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,决定何时更换导线接触线探伤寻找接触线可能的缺陷点其它参数Page16SWJTUOCS2006.12.112.接触网参数检测技术的现状Page17SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(1)弓网接触压力测量系统Page18SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(2)Page19SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(3)受电弓上传感器的布置Page20SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(4)测力传感器（内含加速度传感器）及其安装Page21SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(5)根据测得的力计算测量结果F1F2F4F3F1+F2F3+F4xys接触线位移432131FFFFFF432142FFFFFF43214231)()(FFFFFFFFKYsssskamFFFFF)(43214/)(4321aaaaassm——滑板的总质量弓线接触压力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Page22SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(6)测量空气动力分力对受电弓滑板的影响FaeroFaero滑板和弓头间力的测量单元绳索张力测量单元Page23SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(7)接触线高度测量传感器Page24SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(8)传感器信号处理设备(安装在受电弓底座上)Page25SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(9)供电变压器(左)及光学数据传送器Page26SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(10)Page27SWJTUOCS2006.12.112.1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：——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Page28SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(12)测量结果的评价和评估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Page29SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(13)测量结果的评价和评估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）Page30SWJTUOCS2006.12.112.1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)Page31SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(15)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，能测量接触线磨耗检测接触线位置和厚度原理图Page32SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(16)检测接触线位置和厚度原理图Page33SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(17)Page34SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(18)车体补偿设备Page35SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测技术(19)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Page36SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测装备(20)Page37SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测装备(20)接触线滑轮绝缘线传感器接触线抬升固定测量设备Page38SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测装备(21)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dynamicaerostaticcontactFFFF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Page39SWJTUOCS2006.12.112.1德国接触网参数检测装备(22)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Page40SWJTUOCS2006.12.112.2韩国接触网参数检测技术(1)Page41SWJTUOCS2006.12.112.2韩国接触网参数检测技术(2)激光扫描系统Page42SWJTUOCS2006.12.112.2韩国接触网参数检测技术(3)Page43SWJTUOCS2006.12.112.2韩国接触网参数检测技术(4)Page44SWJTUOCS2006.12.112.3意大利接触网参数检测技术(1)Page45SWJTUOCS2006.12.112.3意大利接触网参数检测技术(2)Roger1000KPage46SWJTUOCS2006.12.112.3意大利接触网参数检测技术(3)意大利ＭＥＲＭＥＣ公司的ＲＯＧＥＲ２０００Page47SWJTUOCS2006.12.112.3意大利接触网参数检测技术(4)Page48SWJTUOCS2006.12.112.3意大利接触网参数检测技术(5)MERMECPositioningsystemforKTXtraininKoreaat320km/hPage49SWJTUOCS2006.12.11DoctorYellow为了对各种设备进行检查、测试，在轨道、电力、信号、通信等方面支援新干线的运行，日本开发了最先进的新干线电气·轨道综合检测车。“Easti”取代了过去的检测车“DoctorYellow”，从2002年10月开始正式投入使用。2.4日本接触网参数检测技术(1)Page50SWJTUOCS2006.12.111号车2号车3号车4号车5号车