高速铁路接触网检测技术的探讨

高速铁路接触网检测技术的探讨

景卫

呼和浩特铁路集团公司呼和浩特供电段 内蒙古 呼和浩特 010010

摘要：高速铁路接触网在使用的过程中，是处于力与电力共同作用下的，接触网最容易发生的是机械与电气烧伤故障，增加了接触网的运行风险，导致高速铁路不能正常的运营，直接产生了安全威胁。为了提升高速铁路接触网的运行效率，采取检测技术，促使检测技术渗透到接触网的运营中，把控接触网的实践过程,最主要的是通过检测技术，监控高速铁路中的接触网性能，避免接触网发生安全或性能问题。高速铁路接触网的检测技术,需要遵循高安全、高响应的要求，落实全面的检测技术,保证高速铁路接触网的有效运行。

关键词：高速铁路；接触网；检测技术；铁路运输

一、高速电气化铁路接触网的组成

1.1接触网悬挂装置

接触网悬挂装置，由承受接触线重力的承力索、连接承力索与接触线的吊弦、给电力机车输送电能的接触线及电连接等部件组成，其由接触网支持装置提供支撑力装设在支柱上。高速电气化铁路对接触线的弹性分布是有要求的，为了保证受电弓碳滑板与接触线的接触良好，不会缠绕、掉线，要求接触线的弹性需均匀分布。

1.2接触网支持装置

接触网支持装置，从字面上的意思来理解，就是起到支持的作用的一种装置。放在接触网系统里具体来说，就是支撑接触网接触悬挂，将接触悬挂的重力传递给支柱与基础。接触网支持装置包含但不限于腕臂、水平拉杆等。高质量的接触网支持装置应满足以下要求：能适应各种场所，包括一些极端的场所；用料轻便、耐用，但又不会因此失去机械强度；易维护、易检修、易更换。

1.3接触网定位装置

定位器、定位管、连接零件和支持器共同组成了高速电气化铁路上的定位装置。在进行高速电气化铁路的施工时，定位装置可以起到固定接触线位置的作用，能保证电力机车在受电弓滑板运行轨迹的范围之内活动，确保受电弓和接触线不会在机车运行的过程中产生脱离。

1.4接触网基础与支柱

基础和支柱是能承受定位装置、支持装置以及接触悬挂3者全部力量的部分，除此之外，其还能固定接触网的悬挂位置及高度。

二、高速铁路接触网工程主要施工流程

铁路接触网和土建工程施工组织需要根据系统工程来进行系统性的规划与管理。在新建的高速铁路基地段的接触网中主要是以铁路路基底层施工→接触网支柱中的测量→接触网浇筑→支柱安装整理→铁路接触网导线的架设→（路基表层建设）→（轨道建设）→支柱和轨道线路的修整→腕臂安装→接触网中的受力索与接触线的安装→接触线路受力索的测定→接触网吊弦预算→吊弦与准确定位→接触网静态的基本检测与整合→接触网动态检测与整个。

为了确保在铁路建设过程的路基更加的稳定，接触网的路基基本工作务必要在碎石铺设前那段时间完成。当对高速铁路路底层建设完成以后，接触网测量工作人员需要以线路控制网作为基准点实现线路中线的测定，在接触网测量过程中将是采用了支柱基础定位测量实现对水准仪的控制。在接触网基础施工过程中，需要对工程项目和各部分施工组织设计实现科学的测定，同时对基础坑开挖也需要进行规划。在路基实际建设过程中，需要对路基和接触网两者之间的施工进行有效的配合，这样做的主要目的就是防止两者在施工过程中相互影响。比如，在京津城际铁路中的固定线路进行设计过程中，接触网专业测量人员需要使用精测网来准确确定其中的具体位置和基本数据，以此避免出现测量误差，确保数据的精确度。

三、高速铁路供电安全检测施工技术

为了确保高速铁路供电系统能够正常运行，需要对高速铁路供电系统实现一整套科学合理的设计规划及监测。在高速铁路接触网建设过程中，弓网综合检测装置（CPCM）、接触网安全巡检装置（CCVM）、车载接触网、运行状态检测、接触网中的悬挂检测设备、受电弓花瓣检测、接触网与供电设备检测系统，这六个基本检测部门总称为6C系统。

形成6C系统的主要作用就是保证各部分系统之间的数据能够正常的传输，同时能够实现信息的共享，进而在铁路接触网设计中实现各部分信息之间的相互交互。采用6C检测系统能够对整个铁路接触网进行全面的监测，监测范围不仅大，而且所实现的监测功能也较多。在本次课题研究中将主要对高速弓网综合检测设备、接触网安全巡检设备及接触网悬挂基本生进行详细的监测分析。

3.1高速弓网综合检测装置（CPCM）

在铁路接触网设计过程中，高速弓网检测设备主要是利用车顶的高速摄像头来提供检测数据，当高速摄像头获取的相关图像信息之后将其传送到电子柜中随后再进行采集并生成各种数据，把产生的数据进行详细的划分在分配到相应的软件数据库中进行详细的比对与分析，这样就可以更加直观的看到各部分数据有没有超标。比如，工作人员对接触线拉出值进行检测的时候，主要是依靠车顶的微电子接近检测器及摄像头来获取整个数据，或者是利用接触线中的电磁感应测定出接触线中的具体拉出值。在高铁列车工作的时候，当车顶安装的微电子与接触线在一起的时候，那么微电子设备就会在第一时间中获得相应的电流，同时在设备输出信号中就会标记出相关的电压信号。一般这种信号检测设备与外界的环境没有任何关系，除此之外，检测设备不和接触线碰撞又避免了接触线对列车行驶的干扰。采用这种形式的监测方式不仅获得的数据比较准确，而且其数据提取也相对快捷。

3.2接触网安全巡检装置（CCVM）

接触网中的安全巡检的主要设备就是微处理器，由高速摄像头组成的视颇采集器与做处理器相配合实现检测。其中高速摄像头一般由1个高速摄像头和1个较低像素的摄像组成，在此过程中将主要是对接触网设备实现近距离的测量与整体的监测。现场工作人员主要是利用这两个主要画面，根据自身的实际判断经验进行分析与观察，最后对接触网线路的基本运行状态进行详细的评定与分析。在图像数据查看完成以后，接触网监测人员还需要及时的回放列车运行过程中所拍摄的视频，从中判断出接触网设备是否存在问题，在这个检测环节中所耗费的时间相对较多。对此图像在采集完成以后，工作人员要对其图像数据进行妥善的保管。比如说智能检测设备需要放置在与计算机相连接的开放式接口的地方，这样一来实现接触网检测自动化。

3.3接触网悬挂状态检测监测装置（CCHM）

接触网的接触悬挂系统中各个零部件的状态也是检测的主要内容，一旦接触网悬挂系统中的零部件出现故障，高速铁路的供电系统也就会随之发生故障。针对接触网零部件的安全问题检测，一般采用人工巡检的方式但是这种万法耗费时间较长、难度较大。因此，提出了一种能够在不切断接触网电源的情况下进行自动检测的检测技术。在接触网悬挂过程中的监测主要是基于计算机技术实现的图像匹配与系统性的识别。主要使用的算法是霍夫变换与模板匹配法实现图像处理，在接触网中将是根据其局部的基本特点完成检测，主要是对零部件中的基本位置及所存在的问题进行识别。

四、结束语

综上所述，从上述分析论述来看，我国高速铁路建设将是推动我国经济快速增长的重要途径，与此同时，高速铁路的快速发展也成为我国铁路建设的重要标志之一。本文将是以6C系统进行了交互范围的讨论，提高接触网检测系统的整体发展水平，建立起与供电相互统一的信息交互平台，确保高速铁路接触网检测系统能够更加的完善，推动高速铁路的快速发展。

参考文献：

[1]伏振.高速铁路接触网检测技术运用研究[D].北京：中国铁道科学研究院，2016.

[2]陈唐龙.高速铁路接触网检测若干关键技术研究[D].成都：西南交通大学，2006.