刍议高速铁路接触网供电风险监测系统

刍议高速铁路接触网供电风险监测系统

侯旭超

中铁电气化局集团第三工程有限公司 341700

摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，铁路建设在我国十分迅速，接触网供电风险监测系统在高速铁路发展中有着至关重要的地位。本文对当前高速铁路接触网系统在维修管理工作中没有综合考虑维护整个系统的安全性和可靠性作为出发点，探索提升高速铁路接触网供电风险系统的风险监测系统实际效益的方法。

关键词：高速铁路;接触网;供电风险系统

引言

高速铁路接触网是在铁路线上空设置的一种特殊形式的向电力机车供电的输电线路，接触网输送的电流通过机车上端运送给高铁列车，从而使之运行。如果接触网一旦停电，或接触网与列车电弓的接触作用失效，便会严重影响列车的供电系统。因而针对高速铁路接触网的安全性和效率的相关检测就有了若干技术来监控高速铁路中的接触网性能，从而保证高速铁路的正常运营，而更加重要的是要通过这些关键技术来避免或者预防接触网发生安全风险事故。

1高速电气化铁路接触网的组成

1）接触网悬挂装置

接触网悬挂装置，其主要包括承力索（用于承受接触线重力）、吊弦（连接接触线与承力索）、接触线（将电能输送给电力机车）、电连接这几个部件，主要依靠的是支柱上的支撑装置。高速电气化铁路要求接触线呈现出弹性分布状态，为了使接触线与受电弓碳滑板进行接触，防止出现缠绕、掉线现象，接触线必须分布均匀。

2）接触网支持装置

接触网支持装置，其主要起支持作用，它在接触网系统中主要是为接触悬挂提供支撑，向支柱和基础传递接触悬挂的重力。接触网支持装置由水平拉杆、腕臂等部分组成，通常需满足以下要求：可在各种场所中使用，包括极端场所在内；用料轻便、经久耐用，而且机械强度也不会降低；易于检修和更换。

3）接触网定位装置

接触网定位装置主要由定位器、支持器，包括定位管以及连接零件等组成。高速电气化铁路在实际施工过程中，定位装置可用于固定接触线，确保电力机车能够在受电弓滑板周边运行，且机车在运行过程中，受电弓不会与接触线产生脱离。

2高速铁路接触网系统供电安全检测的施工技术

2.1高速铁路接触网悬挂状态监测装置(CCHM)

在检测高速铁路接触网的时候，接触网的接触悬挂系统中所有的零部件也是监测的主要内容。若是接触网悬挂系统中的零部件出现的问题，势必会导致高铁供电系统出现故障。针对这种问题，必须要开展安全问题监测工作，比较普遍使用的方法就是人工巡检，但是这种方法会消耗大量的时间，且检测起来的难度也很大。由此可见，实时提出一种能顾在满足不用切断电源就可以进行自动检测接触网电力系统的自动检测技术是十分重要的。在接触网悬挂的过程中，主要是以计算机技术所实现的图像匹配和系统性识别作为基础开展监测。所使用的算法就是霍夫变换以及模板匹配的方法，两者相互结合进一步实现对图像的处理工作。在接触网中，完成监测的依据乃是其局部的基本特点，识别和分析在零部件中所出现的问题和基本位置信息。首先，从高速铁路接触网中获取样本的图像，根据一定的条件将样本图像进行分类处理，之后，相关的工作人员完全可以借助于边缘检测的方式监测数据。

2.2静态检测技术应用

安装高速铁路接触网环节中，需要用到静态检测技术，该项技术可以较为全面和准确的检测出接触网的几何数据和物理构造等。在检测的过程中，可以借助一定的工具展开无接触式的静态检测，同时也要注意控制好接触网的导线高度以及拉出值等。常用的工具为界限检测车、多功能激光接触网测量仪等。静态技术检测属于一种安全性比较高的新型检测技术，由于属于无接触式的，因此不用担心此项技术对接触网造成不利影响。在运行过程中要按照实际情况进行操作，结合现有的建造状况，充分做好物理参数和几何参数的检测工作。静态检测技术对于高速铁路接触网检测工作的安全性和稳定性都能得到很好地保证，它可以大范围的用于高速铁路接触网的全面检测，并能做好预防措施，避免扩大更加严重的事故影响。

2.3通过强化技术增强防风效果

首先，在接触网的隔离开关与承力索的连接部位安装一根有稳固支撑点的固定引线。具体的设计实施流程是，在隔离开关支柱处安装一个长形的托架，对于其距离地面的位置，可以根据高铁接触网的具体情况选择合理的高度。在托架的原材料选择上，一般采用稳定性和刚性比较好的槽钢型材料，并需要在原材料表面进行镀锌处理。当托架主体安装完毕后，要注意为了提高托架稳定性，还需要在其下部安装一个角钢斜撑。托架安装时，要注意其方向应当与高铁线路的方向一致。同时，也要注意托架的绝缘性能保证。可通过安装支撑绝缘子来保证其绝缘性能。其次，引线固定时不需要预留受力后的弹性距离，使其在风力作用下受到强烈的绷紧力，从而只发生较小幅度的摆动。但引线与固定绝缘子和承力索之间，必须要保持一定的距离，常规的预留距离在5.5m左右。在这个环节的固定中，要注意预留出相应的绳索变化驰度。再次，通过将单一的引线进行合并来实现防风效果的提高。高铁接触网上的引线，在其分散时，防风能力自然会减弱，而将引线通过绑扎进行合成，则会大大提高引线的自身稳定性。通常比较科学的引线绑扎形式是呈“品”字形进行绑扎。

2.4风险数据采集点与通信组网设计

高铁现场除了穿越常规地区所具备的特点外，还具备由于复杂的外部环境带来的新的风险源。如高铁穿越自然保护区或水源地，大型鸟类、飞鼠等动物活动常打乱高铁正常运行;又如特殊地质活动或灾害，引起隧道衬砌变形或隧道口危石剥离，严重影响接触网设备安全;冬季山区高铁隧道内，由于极寒天气影响，在隧道施工缝及注浆孔易形成冰挂，造成接触网对地短路故障等。综合考虑ZigBee网络及高铁沿线风险源较多的特点，合理选择的风险数据采集点，同时作为ZigBee无线网络的一个传输节点，从而组建专用的无线数传网络平台。由于高铁接触网支柱(或吊柱)跨距一般约为50m，且上下行对称分布，为风险数据采集传感器提供了便捷的安装平台。根据铁路维修机构设计及管理特点，可按照“一站一区间”作为一个单独的ZigBee无线网络，选择变电所亭作为高铁接触网供电风险检测系统的安装场所，通过变电所亭内完善的有线数据网络，实现向上级部门的数据上报。铁路沿线敷设有电力贯通线，能为风险数据采集模块提供配套电源，由于ZigBee技术能耗低，太阳能电池板可作为备用电源，确保风险数据采集模块的供电稳定性，确保无线网络通畅。

结语

综合上述内容，我国在高铁建设事业已经逐步取得成就，高铁运输为带动我国经济发展发挥着重要力量。同时，高速铁路接触网供电风险监测系统的实际运行也是关系到高铁的运行和发展质量，要努力建好一个平台实现检测与供电相结合，进而保证完善高速铁路接触网检测系统，推进我国高速铁路的发展。

参考文献

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