接触网参数检测技术ppt课件.ppt
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1、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,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,接触网参数检测的作用及内容,1.1 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,1.1 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,及时发现
2、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,1.1 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,1.2 接触网检测的内容(1),几何参数,受电弓
3、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,1.2 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,1.2 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
4、接触网温度,1.2 接触网检测的内容(4),几何参数,1.2 接触网检测的内容(5),电气参数,1.2 接触网检测的内容(6),动态参数,1.2 接触网检测的内容(7),辅助参数,1.2 接触网检测的内容(8),其它参数,2. 接触网参数检测技术的现状,2.1 德国接触网参数检测技术(1),弓网接触压力测量系统,2.1 德国接触网参数检测技术(2),2.1 德国接触网参数检测技术(3),受电弓上传感器的布置,2.1 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,2.1 德国接触网参数检测技术(5),根据测得的力计算测量结果,F1,F2,F4,F3,F1+F2,F3+F4
5、,x,ys,接触线位移,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,2.1 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,Faero,Faero,滑板和弓头间力的测量单元,绳索张力测量单元,2.1 德国接触网参数检测技术(7),接触线高度测量传感器,2.1 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),2.1 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,2.1 德国接触网参数检测技术(10),2.1 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
6、正态分布,引入统计标准:算术平均值Fm标准偏差极值(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之间95.5%的接触压力数值在Fm2之间99.7%的接触压力数值在Fm3之间,2.1 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-3的值不应接近于0,数值Fm3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用来比较弓
7、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,2.1 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),2.1 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),2.1 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,2.1 德国接触网参
8、数检测技术(16),检测接触线位置和厚度原理图,2.1 德国接触网参数检测技术(17),2.1 德国接触网参数检测技术(18),车体补偿设备,2.1 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,2.1 德国接触网参数检测装备(20),2.1 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,2.1 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,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Fa
9、ero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,2.1 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
10、: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,2.2 韩国接触网参数检测技术(1),2.2 韩国接触网参数检测技术(2),激光扫描系统,2.2 韩国接触网参数检测技术(3),2.2 韩国接触网参数检测技术(4),2.3 意大利接触网参数检测技术(1),2.3 意大利接触网参数检测技术(2),Roger 1000K,2.3 意大利接触网参数检测技术(3),意大利公司的,2.3 意大利接触网参数检测技术(4),2.3 意大利接触网参数检测技术(5),MERMEC Positioning system for KTX tra
11、in in Korea at 320 km/h,Doctor Yellow,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。“East i”取代了过去的检测车“Doctor Yellow”,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),1号车,2号车,3号车,4号车,5号车,6号车,架线相互间隔测定装置,架线相互间隔测定装置,检测用受电弓,检测项目触网线的高度及偏移量接触网线的磨耗对受电弓的打击架线的间隔及高低差架线电压及电流切换段的切换时间,2.4 日本接触网参数检测技术(2),接触网线磨
12、耗偏移量测量装置扫描频率:1500Hz(原来为500Hz)在时速275km/h时,可以约 在5cm间隔测定残存直径,Deviation,Width of sliding surface,Period detection,Reflected light,Interference filter,Rotary mirror,Laser,Lens,Mirror withcenter hole,Light sensing element,Lens,Mirror,Shutter,No.3 mirror,No.2 mirror,No.1 mirror,Period detection,Trolley lin
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