棘轮偏转角对接触网安全状念影响及在线监测系统探究

周振杰

[摘要]自从铁路走向电气化的发展以后，其运行速度上升了不少，能源的消耗也逐渐减少了，对环境的污染程度也在慢慢降低，这些都是铁路电气化后带来的优势，目前电气化已经成为了我国交通运营的主要发展方向。电气化的铁路，顾名思义，采用的是电力牵引，电力装备是牵引供电系统的主要构成部分。我国铁路建设工程的发展速度迅猛，其结构也具有多样性的特征，接触网的安全状态监测系统要想完全满足高速铁路运行，在安全方面就必须对接触网的运行状态进行实时监测，所以对接触网安全在线监测系统的构建与研究势在必行。本文就对棘轮偏转角对接触网的安全运行的影响进行相关的分析，并对其在下监测系统进行探究。

[关键词]棘轮偏转角;接触网安全状态;在线监测系统

文章编号：2095 - 4085（ 2019） 04 - 0014 - 02

随着社会经济的不断增长，我国的铁路运行方式也已经逐步走向电气化的发展，在铁路行业的运行速度也不断地上升，尤其是在近几年，电气化的铁路客车速度飞速上升，电气化的铁路客车已经大量投入到了铁路中运行。而随之铁路行业不断地进步和发展，铁路客车对于铁路运行方面的要求也越来也高，不管是在运行水平、安全问题方面都有了比較明显的要求，在这种形势下，铁路运行负责部门必须要对铁路客车的安全进行深入研究，对安全状态的监测方法进行创新，才能让安全要求满足铁路客车进步的步伐。

1 棘轮偏转角对接触网安全状态影响分析

棘轮偏转角就是指棘轮补偿装置，该装置具有电能传递效率高，断电制动功能好，占用空间小等优势，被大量引用进我国高速铁路运行中，棘轮补偿装置主要是利用提前指定的重量的坠砣数量来对接触网的恒定张力进行控制，以此来保证悬链线与弓网接触的稳定性。棘轮补偿装置的传动比统称是1：3。当接触电缆或者承载电缆的张力无法维持平衡时，棘轮的大小轮就会开始转动，棘轮偏转角也会随之开始上下摆动，这时只需要将坠砣数量于地面的位置进行相对调整，使接触电缆或者承载电缆的张力重新保持平衡，就可以解决这一问题。

当棘轮补偿装置坠砣处于上升状态时，传动效率计算公式为

在传动效率计算公式中，T1表示棘轮补偿装置的坠砣在上升状态时，接触电缆或承重电缆的张力，G1表示棘轮补偿装置的坠砣在补偿重量时的荷载，n的数值一般是3，因为他表示的是棘轮补偿装置的传动比的倒数。

当棘轮补偿装置的坠砣处于下降状态时，传动效率计算公式为

如图1所示，假设我们将棘轮补偿装置的传动效率定以为1，在不考虑棘轮产生的重力以及大小轮的摩擦力的条件下，当棘轮补偿装置的摇杆处于平衡状态时，其力矩平衡公式为

G1·R=T·r

如果将棘轮摇杆与支柱连接处O作为装置的转动轴，那么其力矩平衡公式为

T=F.sinφ。同理，该装置垂直方向受力平衡公式为

G1=F.cosφ。

由棘轮摇杆与支柱连接处O的力矩平衡公式与垂直方向受力平衡公式，我们可以得到，装置的初始角度和接触电缆的张力与装置坠砣重力的关系式为

由棘轮摇杆与支柱连接处O的力矩平衡公式与装置的初始角度和接触电缆的张力与装置坠砣重力的关系式中，我们可以得知，在将棘轮产生的重力以及大小轮的摩擦力忽略不计的情况下，摇杆的初始角度是由装置大小轮的半径比值来决定的，其表达公式如下

2接触网在线监测系统探究

我国对高速铁路接触网在线监测技术的研究始于20世纪60年代和80年代。目前高速铁路接触网在线监测系统主要用于接触网高度、拉拔值等参数的测量。我国研制的安全综合检测车由轨道状态检测，悬链线检测，轮轨力连续测量，线路周边环境监测，通信信号检测五个检测子系统组成。这些子系统分别检测或监测列车的轨道状态，悬链线拉力值，轮轨连续力和列车运行环境。通过计算机数据处理子系统对汽车安全测量数据进行综合校验，技术主要包括对检测拉链值偏差校正补偿技术的测试结果进行综合分析，对轨道测试结果进行综合分析，并对轮轨力测量与分析技术的结果进行对比，轨道实时图像叠加综合技术环境监测测试结果与车辆电磁兼容性问题。然而，对接触网监测方法的车载检测系统或人工检测，耗费大量人力，不能及时发现接触网中存在的隐患或故障。近十年来，接触网在线实时监测系统的开发成为接触网检测研究的热点，并取得了一定的进展。

3结语

高速铁路是人们出行的重要设施，与人类的生活有着息息相关的关系，近年来高速铁路的运行的速度在不断提升，人们对于高速铁路安全方面的要求也越来越高。因此对铁路运行中接触网的安全状态进行实施的检查对铁路的安全运行来说是十分重要的，相关单位必须要对铁路运行中接触网的安全状态做出更加严格的管理，才能促进我国铁路运行的效益。

参考文献：

[1]邓超，棘轮偏转角对接触网安全状态影响及在线监测系统研究[D].北京：北京交通大学，2014.

[2]王绍普.接触网棘轮补偿装置的使用问题分析及对策[J].铁道机车车辆，2014，34 （5）：107 -109.

[3]韩辉，城市轨道交通接触网全内置下锚方式的研究[J].铁道工程学报，2015，32 （5）： 92 -96.