轨道交通接触网及接触轨测量技术要点分析

轨道交通接触网及接触轨测量技术要点分析

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摘要：

轨道交通接触网及接触轨测量技术是确保电气化铁路运营的关键环节之一。随着轨道交通系统的不断发展和完善，对接触网及接触轨的测量精度和可靠性要求也越来越高。本文将针对接触网及接触轨测量的技术要点进行分析，重点关注检测和测量的内容，包括导线高度、导线间距、平直度、绝缘性能、轨道几何尺寸、接触面状况、电阻值以及轨道平整度等方面的测量。通过对这些技术要点的深入剖析，旨在提供相关人员在测量过程中的指导和参考，以确保轨道交通接触网及接触轨的安全、稳定运行。

关键词：轨道交通；接触网；接触轨；测量技术要点；分析

一、引言

随着城市化进程的加快和交通需求的增长，轨道交通作为一种高效、环保的交通方式正在迅速发展。作为电气化铁路系统的重要组成部分，接触网和接触轨的测量技术对于确保线路运行的可靠性和安全性具有至关重要的作用。因此，掌握接触网和接触轨测量技术的要点对于保障轨道交通的正常运行至关重要。本文将对接触网及接触轨测量的技术要点进行深入分析，以期为提高轨道交通运营的安全性和效率提供有益的参考。

二、接触网测量技术要点

2.1接触网构成和功能简介

接触网主要由接触悬挂部分、支持装置以及支柱与基础等构成。接触网作为电气化铁路的重要组成部分，其结构设计用于确保电力机车能够从沿线路供应的电源中连续获取电能。接触悬挂部分是接触网的核心，包括承力索、接触线和吊弦等关键部件。接触线是电力传输的媒介，直接与电力机车上的受电弓接触并供应电力。由于接触线在运行中与受电弓存在持续摩擦，因此它必须具备出色的导电性能和足够的机械强度及耐磨性。吊弦则起到将接触线悬挂固定的作用，它们像小抓手一样沿跨距方向以一定间隔连接接触线和承力索，保持接触线的张力和水平状态，以便受电弓可以平滑通过。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串等，这些装置负责将接触悬挂系统固定在支柱或其他大型建筑物上，并将各种力量传递给这些结构物。支柱与基础是接触网系统的物理支撑，它们保证整个接触网结构的稳定性。

接触网的主要功能是输送电能、保证良好的受流条件并提供机械支撑。接触网的首要任务是将牵引变电所提供的电能有效地输送给行驶中的电力机车。同时，它必须确保在电力机车运行过程中，受电弓与接触线之间保持良好的滑动摩擦接触，即使在环境条件发生变化时也能维持稳定的电流供应。此外，接触网还要承受并传递由接触悬挂部分和支持装置产生的机械负荷，确保整个系统的稳定运作。

接触网不仅是铁路电气化工程的主构架，而且是保障电力机车正常获取动力的关键设施。接触网作为电气化铁路系统的重要组成部分，其构成和功能都是为了确保电力机车的正常运行和铁路系统的安全稳定。随着技术的不断进步和铁路系统的不断升级，接触网也将继续发展和完善，为铁路事业的可持续发展做出更大的贡献。

2.2接触网测量方法

接触网主要测量项目为几何参数测量和绝缘性能检测两个大项，接触网几何参数直接影响到列车受电弓与接触线之间的接触状态。接触网的绝缘性能是确保电气化铁路系统安全运行的重要保障。

2.2.1接触网几何参数测量

接触网几何参数测量是对接触网进行状态检测的重要手段，主要包括对接触网的空间几何位置相关参数的测量。这些参数包括但不限于接触线高度、双支接触线水平距离、双支接触线高度差、分段绝缘器状态以及拉出值等。这些参数的测量有助于评估接触网的工作状态，确保其符合供电标准，从而保障电气化铁路系统的正常运行。

目前国内轨道交通行业对接触网几何参数的测量主要是由接触网几何参数测量仪、接触网线路智能动态参数检测装置和接触网作业检测车三种方式：

接触网几何参数测量仪一般线性激光对接触网进行单点的非接触测量，主要有点在于设备轻便测量方便快捷、人工精准瞄准被测点测量数据精度高、设备较为便宜成本低；主要不足在于作业效率低、作业强度大且被测数据只能以点的形式展现，无法更加全面的展现整个接触网的状态。

接触网线路智能动态参数检测装置是一种推行式的连续测量小车，采用非接触式的激光雷达对整个接触网进行全面扫描，除了完成基本的接触网几何参数测量还能通过三维换原整个接触网现场真实状态。该类设备依靠自身优良的算法实现接触网基本零部件的自动识别与测量，且能够全面的展现整个接触网的健康状态，达到了作业效率高、作业强度低、测量数据精度高的效果，不足在于该设备较于基础的接触网几何参数测量仪成本较高。

接触网作业检测车通常会将非接触式的激光雷达设备安装在轨道车或者特定某些车辆上，使得车辆在行驶过程中完成对接触网几何参数的测量。由于该类产品本身的安装位置影响，使得该类产品具有测量速度快，但测量精度低，设备使用成本高等明显特征。

三种测量方式对比

总的来说，接触网几何参数测量是确保电气化铁路系统正常运行的关键环节之一。通过对接触网的空间几何位置相关参数进行准确测量和评估，可以及时发现并处理潜在的安全隐患，保障铁路系统的安全稳定。同时，随着技术的不断进步和铁路系统的不断升级，接触网几何参数测量方法也将不断完善和优化，以适应更高速度、更大载重的列车运行需求。

2.2.2接触网绝缘性能检测

接触网的绝缘性能是确保电气化铁路系统安全运行的重要保障。绝缘性能的检测主要包括对地绝缘电阻的测量和绝缘材料的性能检测。对地绝缘电阻的测量一般采用绝缘电阻测试仪进行，通过测量接触线对地电阻的大小来评估绝缘性能的好坏。绝缘材料的性能检测则包括对其耐电压、耐电弧、耐磨损等性能的测试，以确保其满足设计要求和使用要求。

三、接触轨测量技术要点

3.1接触轨构成和功能简介

接触轨，也被称为第三轨或集电轨，是沿轨道侧面架设的向车辆馈电的输电设施。接触轨系统主要由以下几部分构成：

    钢铝复合轨：这是接触轨的主要部分，由高导电性的铝和一层耐磨的不锈钢带机械复合而成。它安装在绝缘支架上，与木枕、混凝土轨枕或其他基座相连。

    支撑装置：用于固定钢铝复合轨，并保持其稳定性和平滑性，以便电力机车的受流器能够平稳地滑行并取流。

    端部弯头、中间接头和膨胀接头：这些部件用于实现钢铝复合轨之间的连接，并保持其连续性和稳定性。

    防护罩：用于保护接触轨和受流器，防止它们受到外部环境的影响和损坏。

    中心锚结和电缆连接板：用于实现接触轨的电气连接和固定。

接触轨的功能主要是为电力机车提供稳定、可靠的电能供应。电力机车的受流器通过与接触轨的接触来取得电能，从而驱动列车前进。接触轨系统具有授流方式灵活、适应性强、维护工作量小等优点，因此在城市轨道交通系统中得到了广泛应用。

同时，随着技术的不断进步和应用需求的提升，接触轨系统也在不断发展和优化。例如，为了提高系统的供电能力和稳定性，可以对接触轨的材料和结构进行改进；为了降低维护成本和提高运行效率，可以采用智能化监控和管理系统等手段。总之，接触轨作为城市轨道交通系统中的重要组成部分，其构成和功能都是为了确保电力机车的正常运行和铁路系统的安全稳定。

3.2接触轨测量方法

接触轨的测量主要由接触轨的几何尺寸测量和轨面状态检测两个方面构成，

轨道几何尺寸是接触轨测量的重要参数之一，它直接影响到列车运行的稳定性和安全性。轨道几何尺寸的测量主要包括轨距、超高、轨向等项目的测量。接触面状况是指接触轨与列车受电靴之间的接触状态，它是影响列车受电质量的关键因素之一。接触面状况的检测主要包括对接触面的磨损、烧蚀、污染等情况的检查和评估。

接触轨的常用测量方法为人工使用轨检尺、轨面镜进行步行巡检；移动式靴轨关系检测装置进行全自动化检测以及使用轨检车进行巡检。

目前人工巡检使用的轨检尺为接触式读数测量，使用过程中读数误差较大，且仅能对接触轨导高值和拉出值进行测量，对轨面磨耗、防护罩搭建量均无法测量。

移动式靴轨关系检测装置是一种全自动的全面检测装置，该设备能够自动的完成接触轨导高值、拉出值、受流面磨耗值、膨胀接头间隙、防护罩搭建量、受流面夹角、接触轨接头处高差和间距的测量，并能够同时完成受流面的高清图像采集及分析。

轨检车则是将测量传感器安装在部分电客车或者作业车上的检测设备，依靠每次列车开行完成对接触轨的导高值和拉出值的测量。

三种测量方式对比

四、结论

通过对轨道交通接触网及接触轨测量技术要点的分析，我们可以看到在测量过程中，通过合理选择和使用相应的检测和测量技术，能够确保接触网和接触轨的安全、稳定和高效运行。因此，测量人员应加强对接触网及接触轨测量技术要点的学习与掌握，提高自身专业素质，为轨道交通行业的发展做出积极贡献。

参考文献：

[1]吴庆华.轨道交通柔性接触网施工技术要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019(11).

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[3]谢文艺.三维可视化技术在轨道交通接触网施工中的应用[J].城市轨道交通研究,2016,19(9):129-132.