接触网动态检测毕业设计

1、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计（论文）任务书课 题 接触网动态检测 编 号 专 业 电气化铁道技术 班 级 309-3班 学生姓名 唐凡 指导单位 湖南铁路科技职业技术学院 指导教师 韩雪 设计(论文)任务与要求:任务: 所谓接触网动态检测,即接触网在送电开通后以开通速度用接触网专用试验检测车在接触网带电情况下对接触网质量状况进行检测,以找出事故隐患和质量缺陷进行克服,保证安全运行。 要求：受流值、拉出值、硬点、高差值、坡度、接触导线及承力索张力、受电弓抬升力、水平及垂直冲击加速度、受电弓上下晃动量及左右摆动量、弓网动态接触压力、电力牵引机车的震动、铁路线路钢轨和路基的稳定性与相应速度的标准

2、值相符，就具备相应的速度开通。 设计(论文)依据的原始资料: 德国接触网动态检测技术， 刚性接触网动态检测技术， 德国高速铁路接触网检测系统， 接触网导线高度动态检测系统， 1 周平，铁道概论m.北京：中国铁道出版社，2009. 2丁书文，变电站综合自动化现场技术 m.郑州:中国电力出版社，2008. 3马玲,牵引供电桂城与规则 m北京：中国铁道出版社 2012. 4陈海军，电力牵引供变电技术 m北京：中国铁道出版社，2012. 5 铁道部人才服务中心，接触网工m北京.中国铁道出版社，2012. 6 彭开宙，接触网工m.北京:中国铁道出版社，2012. 设计(论文)文件的组成及要求:论文首先是

3、对接触网的整体进行介绍包括，接触网，受电弓，热滑与冷滑，及第二章的中国铁路发展现状及电气化现状，特别是第三章的接触网动态检测让我们知道接触网动态检测的方法和原理，接触网热滑动态数据分析，200km/h动态检测数据中缺陷出现部位概率分析，动态弓网关系综合分析，接触网缺陷克服措施，让我们知道接触网动态检测数据分析的重要性和进行接触网动态检测的重要性。 参考资料:1 周平，铁道概论m.北京：中国铁道出版社，2009. 2丁书文，变电站综合自动化现场技术 m.郑州:中国电力出版社，2008. 3马玲,牵引供电桂城与规则 m北京：中国铁道出版社 2012. 4陈海军，电力牵引供变电技术 m北京：中国铁道

4、出版社，2012. 5 铁道部人才服务中心，接触网工m北京.中国铁道出版社，2012. 6 彭开宙，接触网工m.北京:中国铁道出版社，2012. 任务下达时间:2012年3月5日毕业设计开始与完成任务日期:2012年3月6日至2012年5月25日系部专业教学指导委员会 该毕业设计（论文）选题符合本专业人才培养目标要求，同意下达任务 系部主任审批意见 同意按计划执行 签字 年 月 日目 录第一章 绪论.,.1 1.1 接触网.1 1.2 受电弓.1第二章 接触网动态检测.3 2.1 动态检测系统说明.3 2.2 接触网参数的测量.3 2.3 检测缺陷的判定.3 2.4 检测组织.4 2.5 动态

5、特性检测.4 2.6 缺陷易造成的后果分析.4 2.7 发生接触力不一的原因.4第三章 接触网冷滑动态检测.5 3.1冷滑行前的检查.5 3.2接触网动态检测.7第四章 接触网热滑动态数据分析.8 4.1180km/h动态检测与200km/h动态检测数据缺陷数量对照分析.8 4.2 200km/h动态检测数据中缺陷出现部位概率分析.9 4.3动态弓网关系综合分析.10 4.4接触网缺陷克服措施.11第五章 电气化铁路接触网动态检测管理体系探讨.13第六章 高速铁路接触网检测.16 6.1动态解除压力检测.18 6.2接触网光学检测.18总结.20展望.19致 谢.21参考文献.22摘 要 铁路

6、速度的发展经历了从蒸汽时代、内燃时代到电气时代的过程,提速离不开电气化铁路。影响列车运行速度的主要因素除线路曲线半径、无缝钢轨、牵引机车、列车车辆等外,接触网与电力牵引机车之间的动态弓网关系也是影响列车运行速度的重要因素。如何提高接触网的稳定性、平滑度,减少接触网硬点、火花、碰弓、脱弓,消除接触网事故及行车事故隐患,延长接触网使用寿命,减少接触网维护工作量,降低接触网维护成本,是铁路提速中必须解决的问题。本文试对时速200km客货共线改造工程接触网竣工后不同速度试验检测车的热滑动态数据,通过比较分析法,从定量到定质进行分析研究,做出步步研判,为给以后200km/h接触网施工克服缺点提供参考依据

7、,提出一些不成熟的看法,供同行参考。【关键词】： 接触网检测车，动态检测， 受电弓滑板 第一章 绪论1.1接触网 接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触网主要包含以下几项内容：1.基础构件，如水泥支柱、钢柱及支撑这些结构物的基础；2.基础安装结构件，这项内容的作用主要是连接接触网导线和基础构件；3.接触网导线，这部分作用就是传输电流给电力机车；4.其他辅助构件，包括回流线、附加悬挂等。接触网、钢轨与大地、回流

8、线统称为牵引网。如图1-1所示。图1-1 铁道干线悬挂式接触网示意图1.2受电弓 电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓（如图1-2）。负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。 图1-2单臂受电弓结构图弓网接触压力能直观的反映受电弓滑板和

9、接触线间的接触情况，它必须符合正态分布规律，在一定范围内波动。如果太小，会增加离线率；如果太大，会使滑板和接触线间产生较大的机械磨耗。为保证受电弓具有可靠的受流质量，应尽量减小受电弓的归算质量 ，增加接触悬挂的弹性均匀性。 第二章 接触网动态检测2.1动态检测系统说明 1、德国的接触网动态检测系统主要检测弓网间的接触压力以及接触网的导线高度、拉出值、网压、冲击加速度、车体振动等参数。 2、检测时将检测受电弓安装在牵引机车上，替换原有的机车受电弓取流，所以该检测系统能真实地反映接触网在机车受电弓运行时的实际状态。 3、在检测受电弓弓头上，距两滑块中心500mm两端4点各安装有垂直于线路方向、水平

10、方向接触压力传感器以及垂直方向冲击加速度传感器；在距两滑块中心500mm两端装有光感式定位器坡度传感器；在距两滑块中心600，700mm处两端各装有光感接触式导线接近传感器，在两滑块间引线导杆的距中心750、800mm处两端各装有相同的光感接触式导线接近传感器；受电弓底座装有测量接触线高度的滑动电阻式传感器及车体振动加速度传感器；在走行部装有光电速度传感器；上部观察窗装有摄像系统。2.2接触网参数的测量1、在德国的这套检测系统中，接触线数据采集点的长度是可调的，软件允许有3种采集方式：10cm，20cm，50mm。目前，沈局采用每隔20cm设定一个数据采集点。2、接触压力及加速度测量：垂直方向

11、的接触压力（n），水平方向的接触压力（n），冲击加速度（n）。3、拉出值测量：a（cm）。4、接触线高度测量5、导线接近（障碍物）测量：由于线岔或锚段关节等处的拉出值、导线高度调整不当，造成非工作支导线在滑块非工作区域接触。为解决此缺陷，在距前滑块中心600，700mm处两端各装有光感接触式导线接近传感器，在两滑块间引线导杆的距中心750、800mm处两端各装有相同的光感接触式导线接近传感器。当传感器在导线上接触滑过时，传感器产生一个电脉冲信号。例如：动态检测缺陷清单上显示“测量段 1，1 ；接触点600-，600+”。6、运行速度及缺陷点定位（线路公里）测量7、其他参数测量：网压；定位器坡度

12、；在检测受电弓底座装有车辆振动传感器，用以消除线路三角坑等造成的接触力虚假缺陷。2.3检测缺陷的判定1、检测数据的自动评估该检测系统有两套检测数据自动分析系统。一套是接触压力和线岔缺陷自动分析系统，能提供接触压力及线岔群处的缺陷清单。另一套分析系统可以通过人工输入检测参数（导高、导高变化率、拉出值、冲击加速度、接触压力、定位管坡度、网压、导线接近等）的阀门值，对超出阀门值上、下限的缺陷点进行自动分析统计。2、检测数据的图形分析通过数模转换，能够实时打印彩色的接触网参数曲线图。根据图形中显示的接触压力、导高、拉出值、网压等重要参数曲线的异常，可分析判断出锚段关节、中心锚节、电分相、吊弦、线岔、定

13、位点等处的调整不当，并能够以线路公里标或杆号形式精确定位，极大地方便了各供电段对缺陷的克服。2.4检测组织1、由局机务试验中心接触网动态检测中心负责。2、采用型号为dsa 350 cr的德国检测受电弓弓头。3、由国产韶山型牵引机车ss9 0117牵引。4、受电弓运行方向分为正方向和反方向两种形式。2.5动态特性检测1、德国弹性链形悬挂的弓网间动态接触力评价标准速度v/kmh-1最大值（f/mmn-1）最小值（f/mmn-1）平均值（f/mmn-1）re200re250型20040120re330型250501502、动态检测时，当车速为80，140和200km/h时，接触力上限分别为117，1

14、27和200n。2.6缺陷易造成的后果分析1、如果受电弓离线，或者接触力过小时，受电弓与接触线间的电阻增大，将产生拉弧或电火花以至引起受电弓滑板和接触线烧蚀，产生噪声以及高频电磁波干扰。2、如果接触线存在硬点或者接触力过大，受电弓与接触线之间的机械磨耗加剧，这样缩短受电弓和接触线的使用寿命。3、由于无线夹区域内（600mm1050mm）有非交叉吊弦线夹，对于电力机车过低驶入的线岔链形悬挂，会存在着穿弓的危险并能由此破坏接触网链形悬挂，这种故障总是导致运营受阻。2.7发生接触力不一的原因1、弹性吊索张力不正确会导致支持点附近的接触线高度超标，吊弦长度不合适将引起接触线高度变化过大，正是接触线规定

15、的剧烈变化造成接触力超过允许值。2、接触线硬弯，定位器坡度超标和分段绝缘器调整不正确等处也会使动态接触力超标。2.8re200c接触网系统简要说明1、re200c型接触网采用德国dsa200.05型单臂碳滑板受电弓。受电弓总宽度1950mm。受电弓的水平工作范围1450mm。受电弓的碳滑板宽度1030mm。2、接触线厚度在额定截面为100mm2时分为三类：类别 12.011.0类别 10.910.2类别 10.19.2 为确保持续供电，接触线横截面减少不能超过20。3、接触线在直线地段布置成之字形（标准拉出值是200mm），曲线地段布置成受拉状态（标准拉出值为400mm），其之字值、拉出值和跨

16、中偏移要符合要求（指设计值），允许误差 30mm。4、悬挂点处接触线距轨面的高度应符合要求（指设计值），允许误差 30 mm，相邻定位点接触线距轨面的高度允许误差20mm。接触线距轨面的高度变化时，其工作支的坡度不超过1，困难情况下不超过2。哈大线接触网标准高度为6000mm。5、弹性吊索安装于r1200m的线路区段。当弹性吊索为18m，额定张力为2.3kn；当弹性吊索为14m额定张力为1.7kn。6、道岔无线夹区确定：道岔的直股或侧股上方的接触线在距受电弓中心6001050mm范围内为无线夹区，该区域内不得安装吊弦线夹、电连接线夹。无线夹区的确定，为保证受电弓高速驶入始触区消除了线夹打弓的因

17、素。7、静态抬升力最小/最大：50/90n8、动态力最小/最大：40/200n第三章 接触网冷滑动态检测接触网全部竣工后，应利用接触网检测车进行冷滑试验检测。 冷滑试验应在接触悬挂调整完毕，全面检查合格后进行。是接触网不受电的条件下，进行动态检查试验，即通过电力机车受电弓的正常运行状态，检验接触网机械性能状态是否满足运行需要。3.1冷滑行前的检查冷滑前的全面检查由工程队长组织工程技术人员，安全质量检查以及施工区段工班长等人员进行，工程段派人员参加。检查人员应备平面图、记录本、梯车导线高度及拉出值测定工具。 检查的问题及缺陷应详细记录，并提供处理意见，书写一式二份，一份交施工班组，一份存档备查。

18、全面检查应逐杆、逐锚段沿线路观测。检查的主要项目有：第一节 各种零配件装配符合设计图纸（包括变更设计），且安装牢固、安全可靠。第二节 各种空气绝缘间隙符合设计要求。第三节 接触线高度及拉出值符合设计。第四节 接触悬挂驰度、结构高度符合设计。第五节 补偿装置灵活、补偿器坠砣数量及位置正确。第六节 吊弦、定位器偏斜值符合设计要求。第七节 接触线平直、无扭斜。第八节 接触线接头及导线面平整，线夹过渡平滑，无扭斜。第九节 电连接位置和驰度符合要求，电连接线夹安装正直、牢靠、无扭斜、楔子打紧、接触紧密。第十节 分相、分段绝缘器安装位置正确，接触面与导线等高，且平滑过渡。第十一节 确认与邻接带电区段接触网

19、的安全措施正确可靠。第十二节 未处理的交叉跨越，应有详细的处所说明。第十三节 调查清楚不具备冷滑条件的线路及存在的问题、列处明细表，抄知冷滑列车。冷滑检测分三次进行：第一次以10n弓网静态压力，20km/h速度，对接触线高度、拉出值进行检测；第二次以70n弓网静态压力，3040km/h速度，对接触线高度、拉出值和硬点及接触线进行检测；第三次，以70n弓网静态接触压力，80100km/h速度，对接触线高度，拉出值和硬点及接触压力进行检测。 接触线高度、拉出值三次检测均应符合设计要求，其偏差应在30mm以内；且不应有撞弓现象；第二次检测的硬点值不应大于6g，接触线坡度不应大于1；第三次检测的硬点值

20、不应大于15g，最大接触力不应大于120n，最小接触压力不应小于40n。每次检测缺陷应在下次检测前全部克服达标，第三次检测缺陷应在动态检测前全部克服达标。如表3-1所示。表3-1冷滑检测对照表行车速度（km/h）硬点（g）弓网动态接触压力（n）受电弓滑板振幅（mm）悬挂点接触线上抬量（mm）垂直水平最大最小平均标准偏差16050301604010022close150open1001002006030200401202412025070302004013026140300703025040130260；2、最高速度下的标准接触压力偏差 0.3fm；3、修正的平均接触压力fm减去3的差值一定要为

21、正值；4、在不利的空气动力条件下，定位器最大抬升不小于实际抬升量的2倍。6.2接触网光学检测光学检测系统是在车顶同一个底座上固定4个高分辨率的摄像机，利用三角形原理计算接触线位置，通过传感器纪录车体晃动引起的偏移，对测量的接触线位置进行修正。高精度光学检测系统除大雪情况以外，无论白天黑夜都可以进行检测。光学检测装置测得的静态接触线高度与动态检测时接触线高度互相比较可以得出接触网在运营中的抬升情况，以分析接触网弹性。光学检测系统的高分辨率可以检测并标示出接触网吊弦和锚段关节的位置，通过与动态检测接触力缺陷点位置进行比对，可以快速分析缺陷点类型，是否吊弦调整不当，或锚段关节调整不合适、跨中弛度过大

22、等问题，提高了分析精度。光学检测系统检测接触线厚度精确度很高，与人工检测结果相差不大，大大提高了检测效率。总结本论文对普速铁路的接触网整体结构和检测方法进行了简单的介绍，包括接触网，受电弓，冷滑和热滑检测，中国铁路的现状及电气化现状，接触网动态监测，接触网动态热滑数据分析，200km/h动态检测数据中缺陷出现部位概率分析，动态弓网关系综合分析，接触网缺陷克服措施。主要包括以下几个问题。1、接触网整体的介绍，包括接触网的组成，电压等级，悬挂类型，技术要求，支柱及基础，供电方式，支柱的侧面限界及一些其他知识。使我们能更好的了解接触网的组成使我们更能了解接触网动态监测的的作用和重要性。2、把受电弓和冷，热滑进行了简单的介绍，及现在铁路的状况进行简单的介绍，使我们更能理解为什么要发展接触网的动态检测的技术的原因。为了适应