接触网动态检测数据在设备运行维护中的应用

潘南红，张翔鸥

0 引言

接触网动态检测数据是通过接触网动态检测车在仿真弓网关系状态下对接触网进行检测的结果，反映了接触网设备的运行状态，并为基层班组开展设备运行维护工作提供依据。科学应用动态检测数据，对于在设备运行维护工作中提高工效及设备的运行质量，具有事半功倍的效果。下文就成都铁路局贵阳供电段对检测车动态数据运用情况进行阐述。

1 接触网动态检测的基本概况和检测指标

贵阳供电段进行接触网动态检测的 EX 3997596 检测车的检测装置安装在25 型客车车体上，设计速度160 km/h。车体顶部装有检测受电弓、杆号测量探头、导线高度测量传感器、探照灯、空调机组、观察阁楼等；车内设主、副司机室，检测室，高压室等设施；车下吊装发电机组、油箱、外接电源线卷线箱等，在Ⅱ位端3 位轴头上装有测速用传感器及补偿传感器，检测车工作时加挂在旅客列车尾部对接触网进行动态检测。

目前贵阳供电段每月对管内接触网设备进行一次动态检测，表1 列出了检测超限标准。

表1 贵阳供电段接触网动态检测超限标准一览表

2 动态检测在应用中存在的不足

动态检测是近年发展的新技术，基层班组在应用动态检测数据指导设备的运行维护中存在一些不足，表现在以下3 方面。

（1）对动静态检测数据存在的差异缺乏认识。经常出现曲线拉出值动态二、三级超限，静态复核正常，或者处理了定位点拉出值，在下次检测中又出现跨中拉出值动态超限；硬点动态检测三级超限，停电上网检查处理又不存在超限。

（2）单一的数据分析方法无法总结出产生问题的规律。在设备的维护管理中，对于检测数据分析的单一性表现在动静态数据缺乏关联分析；连续期数据、同类问题缺乏对比分析；接触网与轨道线路缺乏相关分析等。在处理超限检测数据上往往是孤立的看待，很难找出产生问题的结症所在，造成动态检测频繁超限、反复处理的局面。

（3）处理超限动态检测数据的盲目性。接触网动态检测车每次检测到的超限动态数据，都要求班组根据接触网动态检测考核办法规定的处理时限进行闭环处理。班组为了完成任务，往往采取2种片面的做法，一是对静态复核检测数据简单的分析后认定为不超限直接上报销号；二是对超限处所进行盲目处理，处理了旧的超限又同时产生了新的超限，这以曲线拉出值在定位和跨中的匹配、导高与线坡匹配比较典型。

3 动静态数据差异的因素分析

接触网动态检测考核办法中主要以拉出值、导高、线坡、硬点等指标作为考核评价基层班组的依据，基层班组也围绕该指标开展设备运行维护工作，在运用动态检测数据中存在不足的主要原因还是对数据缺乏系统的研究，现分析如下。

3.1 拉出值

影响动态拉出值的因素较复杂，主要从检测车的运行、轨道线路的状态分析对受电弓中心横向偏移的影响。

3.1.1 车辆运行方面

列车通过曲线区段时，为了平衡自身重力产生的惯性离心力，需要在曲线轨道上设置外轨超高，其超高的设计值为式中，vj为均方根设计速度，km/h；R 为曲线半径，m。

实际上，检测车通过曲线，其运行速度v 不可能与vj完全相同，当v＞vj时，产生欠超高，而当v＜vj时，产生过超高，这些未被平衡的超高使得设置在检测车与转向架之间的弹簧产生压缩或伸张，进而使受电弓中心线横向位置发生偏移[2]，如图1 所示。

图1 减震弹簧变化状态示意图

《铁路轨道设计规范》对曲线欠超高和过超高的规定见表2。当存在未被平衡的超高Δh 时，转向架两侧出现偏载，偏载量

则弹簧压缩（伸长）量Δx = ΔQ1/C1

由三角函数可计算造成受电弓中心的偏移量：

式中，Q 为平均轴重，kN；H1为车体重心高度，mm；H2为车底板到轨面的距离，mm；H 为受电弓顶面至轨面的高度，mm；C1为弹簧垂直总刚度，kN/mm2；α 为两侧减震弹簧间的距离，mm；S1为线路钢轨中心间距，取S1= 1 500 mm[3]；Δh 为未平衡超高，mm。

表2 曲线欠超高及欠超高与过超高之和允许值表 单位：mm

接触网动态检测车在运行过程中会产生各种形式的振动，影响受电弓中心横向偏移的振动因素固然很多，但是起决定性影响因素的是车体侧滚振动，而且最为严重的是下侧滚振动，其次是横摆振动[4]。车辆侧滚振动对受电弓中心横向偏移量呈三角函数的正切值放大影响，如图2 所示。行维护工作，是发挥动态检测作用的有效途径。

（1）确立应用动态数据，提升设备运行状态。从EX3997596 型动态检测车检测的项目来看，可归纳为3 类指标：安全性指标主要有拉出值、导高、线坡等；受流性指标主要是弓网压力；平顺性指标主要是硬点。除受流性指标的弓网压力属于机车受电弓控制外，接触网的运行维护思路应是保证安全性指标，改善平顺性指标。

（2）明确及分析动静态参数的关系。动静态参数互补的关系。周期性的建立和更新静态检测参数，并与动态检测参数进行综合分析，找出影响安全性和平顺性指标的薄弱环节，纳入并编入月度运行维护计划。

以静态参数为依据，动态参数为参考。接触网从设计、施工一直到运行，其依据都是静态的设计资料、图纸等规定的参数值。如果安全性指标动态检测的参数超限，但在受电弓包络线的安全范围内，经复核静态参数是在设计允许范围内的，那么它的参数就是合格的。

（3）对频繁发生的问题重点追踪，采取有针对性的处理措施。对于一些区段的动态检测连续期出现同类性质的频繁超限，往往是由于设备间关联因素的匹配不当引起的，要对该类问题进行重点追踪，采取有针对性的处理措施。如沪昆线羊坪至青溪区间上行线支柱 130#—支柱 184#曲线半径500 m，外轨超高125 mm，接触网支柱的跨距为50～55 m，定位处拉出值设计400 mm，动态检测反复出现拉出值在500 mm 左右的三级超限，班组按照等分法计算调整，即拉出值a = [(两侧跨距之和一半的平方/曲线半径) / 16]×1 000，如两侧跨距都是 50 m，定位点拉出值按照跨距等分计算312 mm 进行调整后，在下次检测中又会发生跨中动态拉出值在460～500 mm 的二级或三级超限，这就出现跨距和曲线半径的匹配问题，需要进行跨距调整。

（4）超限数据进行综合因素与关联数据分析。对于有些超限数据，并不是由一些直观的因素产生，要从接触网、车辆、轨道等相关因素综合分析；动静态数据、连续期数据、同类性质数据进行关联对比分析，找出问题的本质。如沪昆线羊坪至青溪区间上行线支柱100#—支柱102#跨中在6次检测中有2 次显示98 g 的硬点，并不是由导线本身的硬弯、线夹偏斜、负载集中等引起，而是由跨中90 mm的负弛度或者工务线路引起。

（5）分析确定超限原因后方可进行设备调整。在调整设备之前，要对超限原因进行深入分析，找出产生问题的真正原因，采取切实可行的处理措施，同时在对设备进行调整的时候，要考虑对相邻部件或者参数的影响，避免处理了旧缺陷同时又产生新的缺陷，不断提高设备的运行质量。

5 结语

在实践上，贵阳供电段羊坪接触网工区经过摸索，按照上述方法运用接触网动态检测数据并组织本工区的设备运行维护工作，设备的运行质量明显提升，从2008 年动态检测的设备优良率65%提升到目前的95.5%，得益于设备运行质量的提高，工区得以抽出更多的时间对单项设备、部件、绝缘件等进行检修更换，使接触网设备的运行质量步入良性循环的轨道。应用好接触网动态检测数据，对于在接触网设备运行维护中提高作业效率，控制设备安全，提升设备运行质量都有积极的指导意义。

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