地铁刚性接触网检测技术

地铁刚性接触网检测技术

宋剑辉

深圳地铁运营集团有限公司   广东省深圳市  518000

摘要：随着经济和交通行业的快速发展，人们生活水平的提高，地铁作为主要交通工具，地铁的运输业务日益兴起，其施工技术在一定程度上限制了地铁施工的施工效率和质量。传统的施工技术已无法满足当前地铁施工的要求。随着社会需求的不断增加，如何掌握地铁关键设备施工要点，以进一步提高地铁接刚性触网的整体施工质量，已成为我们要重视的问题，我们应科学地制定施工计划，对地铁施工技术进行研究和改进，为确保地铁安全运行提供保障。

关键词：地铁；刚性接触网；检测技术；

1.刚性接触网特点

在轨道交通轨道上，采用铝合金母线作为支撑支撑，在母线内固定接触网。硬式悬置系统的主要组成部分有母线，接触线，绝缘子，分段绝缘体等。“П”形刚性悬空母线是当前常用的一种刚性悬空母线。为了增加集流截面、增加集流能力、改善耐磨性，一般选用具有预磨性的Cu-Ag接触丝。与电气化铁道的柔性接触网相比较，高架地铁的刚性接触网有以下特征。

首先，刚性悬架具有较高的刚度和较低的弹性。弓网接触式刚体悬空所产生的悬空升力非常小，且弓网之间的相互作用主要是刚体效应，悬空系统对碰撞能量的吸收较少。所以，刚体悬架需要有很高的安装精度。在使用刚性接触式悬吊时，要尽可能地控制接触面的高差，特别是在锚杆接头及导线支路上的两个悬吊之间的高差。刚性架空接触网锚节节是由两条平行排列的母线构成，它们沿着线路的纵长方向彼此错开，使用不相交的分叉，并且使悬吊机构能够在与轨道平面垂直的方向上进行升降调整；尽量保证接触面的高度是相同的。

其次，因为弓网间是硬接触，所以弓网处的滑片容易发生不均衡磨损，严重时还会产生部分的沟槽；大大降低了受电弓片的使用寿命。在非均匀磨损下，弓片在穿越锚杆接头、分段绝缘体等接触式装置时，弓片与装置会产生侧向撞击，使弓片与装置之间的弓片之间的关系更加恶劣。在受电弓片磨损非均匀性问题中，硬线拉拔限位排布是一个很大的因素。相对于挠性接触网，刚体接触网具有更短的锚固区和更短的跨度，通常在250米以内。

再次，考虑到弓网与硬质悬架之间的接触形式是刚体，因此需要比软质接触网更大的静触点压力，以确保弓网稳定供能。而在动力工况下，刚性接触网设备的弓-网耦合效应比柔性接触网设备更加显著。在刚体和柔软的交界处，易出现硬点等现象。

最后，1.5kV刚性接触网采用的直流电压低，25kV柔性接触网的电流更大，因为一般的地铁站点之间的间隔都比较小，所以需要经常进行提速或减速；在此基础上，分析了在出站断面上存在的各种不正常现象，如弓网之间的燃烧、接触面的波纹磨损等。

2.地铁刚性接触网无轨道施工原理

在城市轨道交通建设中，无轨检测技术是一项非常重要的技术。在无轨线的地铁硬质接触网施工中，必须根据现场实测资料，与土建、铺轨等专业的交桩点坐标相结合，制作出接触网坐标点在轨桩上的坐标图；然后求出对应的位置坐标。之后，使用全站仪来确定支柱及拉线的基础位置以及线路的中心，使用水准仪与水准点及轨面高程相结合，来确定基础面及轨面高差等。另外，还需要根据工程设计图和计算公式，建立相应的数学计算模式，并编制出相应的施工方案；利用无轨条件下的实测数据，结合腕臂和吊弦的计算，进行了无轨条件下的测量；在门型架节点计算等施工工序和验收标准中，对材料和设备进行工厂化预制，并在现场进行一次性的安装和调整，在轨道铺设之前，将承力索安装、吊弦计算和预制等所有的接触网施工工序都完成。在对轨道进行精调锁定的同时，检测人员利用DJJ-8多功能接触网测试仪器，对接触悬挂导高、拉出值、导线坡度等进行了测试，并利用自主开发的“一种可拆卸式地铁接触网冷滑检测设备”，对接触网进行了冷滑检测，从而克服了这些缺陷，并形成了相应的施工技术。所以，将无轨检测技术运用于轨道交通建设，既可以提高轨道交通建设的效率，又可以保证轨道交通建设的质量与安全。

3.地铁刚性接触网检测技术

3.1接触网几何参数检测技术

研究了接触网几何参数的测量方法，主要有：接触线的高度，接触线的拔出量，接触线的相对位置等。针对刚体接触线缆的结构特点及线缆尺寸的精确测量需求，本项目拟开展基于相位激光测距的线缆尺寸测量方法研究。具体的实施方法是利用安装在车顶上的激光测量传感器，对其进行大角度、高频扇形扫描，获取传感器返回的角度α和距离d等空间位置信息，并结合传感器的安装位置、车身高度等信息，对接触线的几何参数进行实时计算与处理。同时，对车辆振动与位移补偿后的数据进行处理与运算，并对所得到的补偿距离进行叠加，从而实现对接触网结构尺寸的精确检测。本发明的主要优点是：以激光距离为基础的测试方法，其原理简单、直观、仪器较为密集、车顶占地面积小、无需附加光源；如果没有特别的气候，如雨雪，则可以日夜不停地进行测量，所以维修比较简单。       3.2检测装置

当前，在轨道交通中应用的接触网探测设备，主要有接触网激光测量仪、接触网探测车以及车载弓网探测设备。但目前已有的测试设备不能满足弓网系统工作特性测试的需求，亟需研制专用测试设备。针对刚性接触网弓-网系统工作特性可在野外测试中获得的问题，本项目提出了一种基于弓网结构的弓网结构在线监测系统。该系统的主要探测部件有：高速的激光相移扫描，二维的接触式压力传感器，硬点传感器；导线高度传感器，接触网电压传感器，火花传感器，以及高电压侧的信号收集和处理设备；光学信号的隔离传送设备，电源的隔离变压器，等等。本设备检测项目齐全，测量精度高，模块化；该系统具有高度的集成度和方便的拆装方式，可满足120公里/小时的探测速度需求。本项目的研究成果将在我国多条地铁运营中得到验证，为我国轨道交通刚性悬索弓网的优化设计提供重要的技术与设备支持。

3.3弓网动态作用参数检测技术

本文介绍了一种新的弓网动态特性参数测量方法，并对其测量结果进行了分析。对其进行全面、准确、可靠的测试，为保证铁路机车的安全可靠运行提供了有力的保证。特别是，该技术的主要参数列于表1中。要使这一技术得到有效的运用，就必须要有一系列的测试仪器作为辅助。其特征在于，所述装置包括：探测用电弓，压力传感器总成，硬点传感器总成；本文介绍了一种新型的电弧探测传感器，它是一种新型的电弧探测传感器。通过上述两种仪器的相互配合，能够准确地探测到弓网的动态特性，为列车的安全运行提供了可靠的保障。在完善测试仪器的同时，对弓网动力特性的测试技术进行了进一步的研究与创新。如图 2 所示。

表 1 弓网动态作用参数测量技术指标

图 2弓网动态作用参数检测装置

4.结束语

随着城市轨道交通事业发展迅速，此时更要重视起地铁方面刚性接触网故障判断查找问题，科学合理性的优化其性能，使其能够更好的运用到实际当中去，加大刚性接触网的使用范围，运用科学技术合理化分析，对地铁刚性接触网进行判断分析，准确快速的查找出故障所在之处，降低其带来的安全隐患和损失，促使地铁能够安全正常的运行更好的发展。

参考文献

[1] 陶赟. 电气化铁路接触网施工技术之研究[J]. 建材与装饰，2020(14):265+267.

[2] 吴晓明. 电气化铁路接触网施工技术要点分析[J]. 科技资讯，2020,18(10):27-28.