基于IK-means和CHMM的铁路接触网性能退化评估

了解铁路接触网的退化性能水平有助于保障机车的安全运行。为了提高传统K-means算法聚类的合理性和准确性,引入了密度值因子来提高数据聚类精度,称为IK-means算法。采用IK-means算法对高速铁路接触网进行模式划分,将铁路接触网的退化状态划分成正常状态、轻度退化、中度退化、重度退化和失效状态共5种状态,再采用隐马尔科夫(Hidden Markov Model, HMM)算法对铁路接触网的性能退化状态进行评估。仿真测试结果表明,评估精度平均高于92.67%,验证了所提方法的可靠性。     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

基于自适应可变权重的铁路继电器机电参数融合方法研究

铁路继电器性能优劣直接影响铁路系统的正常运行.为分析铁路继电器长期动作造成的性能退化,研究一种融合继电器机械参数和电参数的方法来综合反映继电器性能状态.利用熵权法分析继电器性能参数所含退化信息量,客观确定参数基础权重.根据性能参数退化特征,引入考虑关键参数优化差异的劣化参数凸显因子和异常趋势惩罚因子,对基础权重进行优化...     

基于状态空间法的受电弓主动控制的研究

建立线性化的受电弓模型和接触网的有限元模型、以及它们的耦合系统动力学模型,分析接触网的刚度变化,利用最优控制理论对主动控制式受电弓进行了理论上的研究。根据高速铁路对受电弓和接触网动力学性能的要求,从降低接触压力的波动以改善受流质量着手,针对弓网关系的特点,建立了受电弓主动控制系统模型,采用全状态反馈设计并利用线性二次型最优控制策略设计了受电弓主动控制的控制器,并求得了控制器参数。对控制系统进行仿真验证和研究。结果表明,采用主动控制式受电弓,能够降低接触压力的波动,提高弓网系统的动态性能,改善受流质量。     

Cu-Al2O3弥散铜高速铁路接触线对弓网动态受流质量的影响研究

我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上.针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al2O3弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学模型并借助ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析弓网系统在350,380,400和420 km/h 4种速度下受流情况.研究结果表明:使用张力为34 kN时,满足冲击载荷及静载荷条件下的使用安全性,随着列车运行速度增加动态接触压力变化幅度明显增大,其中最大动态接触压力、最小动态接触压力、平均动态接触压力及标准偏差基本满足《高速铁路工程动态验收技术规范》中弓网受流质量评价标准.     

基于虚拟样机技术的高速弓网系统研究

虚拟样机技术的核心是参数化、可视化设计和综合性能分析。本文结合我国250km/h高速受电弓设计,应用虚拟样机技术,对铁路接触网-受电弓系统进行系统研究。在进行受电弓可视化三维实体设计的基础上,应用多体系统动力学软件SIMPACK和有限元计算软件ANSYS,进行了受电弓的几何分析及受电弓零部件的强度和刚度校核,计算了接触网振动模态和自振频率;运用结构子结构方法,建立了受电弓-接触网耦合系统模型,计算了不同模拟运行速度下的弓网振动和接触压力响应,以及机车运行振动对受流的影响;最后为了考核接触网的疲劳可靠性,进行了在运行条件下的接触网动应力研究。     

受电弓作用下接触网动态响应分析

以新疆铁路大风区接触网单个直线锚段为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS,计算受电弓在不同运行速度下的弓网相互作用力,将弓网接触压力作为瞬态分析的载荷,得到接触网在受电弓/接触网垂向耦合振动过程中瞬态位移响应及应力时间历程.     

基于模糊评判法的城市轨道交通瓷绝缘子剩余寿命评估方法

某城市轨道交通接触网瓷绝缘子已运行近40年，逐渐呈现故障率上升的趋势。该城市轨道交通运维部门提出了对绝缘子剩余寿命进行评估和制定维护策略的需求。根据该城市轨道交通线路不同运行年限绝缘子样本及评估要求，制定了一套涵盖绝缘子表面退化、机械性能及电气性能在内的老化寿命试验方案，并采用模糊评判法对试验数据进行分析，得出城市轨道交通接触网瓷绝缘子的剩余寿命评估结果：机械性能、表面退化及电气性能按权重顺序依次影响瓷绝缘子剩余运行寿命；基于试验及模糊评价理论的剩余寿命评估方法能够评估瓷绝缘子的剩余寿命；机械性能是影响瓷绝缘子运行的核心性能指标，应对老旧瓷绝缘子机械性能进行定期检验，并根据检验结果确定是否需要更换。     

设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择

随着国内城市轨道交通多条线路速度等级达到120km/h,架空刚性悬挂弓网系统因共振导致受流质量下降的运行区段时有出现,因而架空刚性接触网系统跨距值的设计选用变得相当重要。结合架空刚性接触网模态分析、弓网动态接触压力频谱分析,阐述了设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择为8 m的依据。     

高速弓网系统动态振动性能的仿真研究

基于MSC-Marc软件建立弓网系统模型,对受电弓-接触网动态振动性能进行仿真研究.建立接触网、受电弓两个系统的有限元模型,模型之间通过接触实现耦合,使弓网作为耦合系统进行低速条件下的动态仿真.将结果与国外仿真、实测及运行结果相比较,验证软件分析的正确性.在此基础上,针对我国京津城际铁路受电弓-接触网系统参数,对高速下的弓网系统动态振动性能进行仿真,分析影响弓网受流的主要参数,得到高速下接触网动态抬升量、弓网接触压力及离线现象,并通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好受流性能.对高速受电弓与接触网的相互作用进行大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下不同受电弓与接触网参数的配合奠定基础.     

车载接触网运行状态检测装置系统设计及应用

接触网作为电气化铁路牵引供电的关键设备,其状态好坏直接影响铁路运行安全。为了在运营动车组上装备一套接触网运行状态检测装置对接触网运行状态进行全程监控,从系统的设计要求、设计原则、设计方案着手,引入非接触式的图像处理、机器视觉以及红外测温关键技术,完成装置的系统设计,同时通过静态和动态试验验证装置的性能。试验和现场的实际应用反馈表明,装置满足技术条件要求,同时装置对接触网的检测结果能够为接触网检修提供依据。     

弓网运行质量指数评价函数优化研究

用于评价弓网运行质量的接触网运行质量指数(CQI)已在全路范围内广泛使用。该指数以弓网综合检测装置(1C)的检测数据为依据,首次实现了对区段接触网动态运行状态的量化描述,在中国国家铁路集团有限公司接触网运行质量月度评价中发挥了重要作用。以CQI为基础,提出接触网动态性能指数(CDI),CDI通过分析各参评项目的数据特征及应用目的,对各项目的评价函数进行优化,并采用层次分析法对各参评项目进行赋权,完善了CQI存在的不足,使评价结果更加客观合理。     

德国接触网动态接触压力检测及其缺陷判别技术浅析

德国接触网动态接触压力检测技术,是目前国际上比较先进的检测技术。沈阳铁路局接触网动态检测车应用了该项检测技术。介绍该项检测技术的原理、系统组成以及接触压力缺陷判定和缺陷分析。     

HXD2型机车在段加装车载接触网运行状态检测装置的改造设计

文章介绍了车载接触网运行状态检测装置的功能,并从系统拓扑、设备安装、设备布线等方面,详细阐述了HX_D2型机车在段加装车载接触网运行状态检测装置的改造设计方案。HX_D2型机车按照该设计方案现场改造后,能够全天候在线实时检测接触网、弓网匹配运行状态,达到了为接触网和受电弓的性能优化提供实际线路试验数据,并为运营部门提供维修依据的目的。     

基于多次EEMD的电气化铁路弓网接触压力波长成分分析

接触网和受电弓之间的接触压力是表征电气化铁路弓网受流质量的关键参数,现行接触压力时域统计指标无法发现接触网早期不平顺的存在,不利于弓网系统使用寿命和事故预防。本文通过分析实测接触压力数据频域特点,提出一种基于多次EEMD的接触压力波长成分自适应提取方法。以波长成分获得为基础,提出将所有波长范围按照线路实际参数划分为跨距区间、多倍吊弦间距区间、单倍吊弦间距区间和短波长区间,通过统计接触压力在4个区间内波长成分数量并与同一线路数据对比,判断接触网不平顺波长是否存在以及其不平顺波长范围。试验结果和分析表明,本文方法能较有效地提取出接触压力数据所有波长成分;在接触压力时域指标正常的情况下,通过对比同一线路不同数据段的区间波长成分数量,可以确定接触网不平顺在某段线路是否存在及不平顺波长区间,为接触网养护工作提供一定便利和参考。     

刚性悬挂接触网动力学研究

从弹性势能、动能相等推导出刚性悬挂接触网悬挂机构的等效刚度及等效质量,在此基础上,建立起刚性悬挂接触网的计算模型,并利用假设模态法得到刚性悬挂接触网的振动微分方程。采用满足边界条件的试函数方法,利用QR法计算得到刚性悬挂接触网的固有频率及相应的特征向量。建立了受电弓与刚性悬挂接触网耦合动力学模型,并对列车的运行速度、接触网的跨距以及弓头质量等参数对弓网间接触压力的影响进行了分析。     

接触网悬挂状态检测图像清晰度评价方法研究

接触网悬挂状态检测装置是通过高清相机对接触网进行图像采集,分析接触网零部件及悬挂状态,用于指导接触网的运行检修。科学、客观、合理地评价采集到的高清图像质量是保障检测质量的基本需求。分析接触网悬挂状态图像信息稀疏性、无参考性和多背景的特点,对比研究梯度特征、图像变换域、熵评价、点锐度和二次模糊5种评价方法,通过图像数据测试,验证了二次运动模糊算法对接触网悬挂状态图像清晰度评价的有效性,建议管理阈值设为0.3。     

对电气化铁道用分段绝缘器滑道存在问题的试验研究

电气化铁道接触网用分段绝缘器是接触网的重要器件之一，广泛用在站场、侧线等需要电分段的地方。由于接触网的电压为27．5kV，运行中经常发生分段绝缘器绝缘击穿事故，因此，对绝缘器的高压性能要求较高。在分析事故原因的基础上，增加试验项目，改进现有产品，以期满足运行要求。     

动态测试中小半径曲线接触线拉出值缺陷分析及对策

通过对动态测试接触网接触压力缺陷的分析 ,提出了解决方案。     

高速铁路接触网隔离开关服役状态分析及技术升级策略

高压隔离开关是接触网系统的关键设备,运行状态直接影响接触网故障率。通过分析高速铁路接触网隔离开关故障和服役状态,指出接触网隔离开关在服役时存在防灾能力较差、安装方式复杂、操作时间长及适应性差等问题,无法满足智能牵引供电系统发展需求。建议将接触网隔离开关升级为性能和安全防护等级更高的真空断路器。真空断路器技术条件同户外27.5 kV变电设备一致,在接触网H型钢支柱上安装,不仅在技术条件、防护等级、安装形式等层面上取得技术提升,而且经济性较好。