地铁刚性接触网检测技术

针对地铁架空刚性接触网特点,研究开发地铁刚性接触网检测技术,包括接触网几何参数检测技术和弓网动态作用参数检测技术。并采用该研发技术对我国某地铁线路接触网进行动态检测试验,依照交办运[2019]17号《城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范第1部分:地铁和轻轨》对弓网受流性能进行评估,可为后期接触网运营维护提供数据支撑。     

接触网质量评价方法与评价体系

目前世界各国普遍采用对接触网检测参数进行幅值管理的方式,以发现设备的局部缺陷并消除安全隐患。为克服该方法无法对接触网整体质量进行量化描述的不足,提出综合考虑影响接触网静态质量与弓网运行质量的多个参数,对接触网质量进行区段评价的方法。接触网检测参数幅值管理与区段质量评价2种方法共同构成完整的接触网质量评价体系。经大量检测数据验证,将2种方法相结合,既可找出局部缺陷,又可准确判断每段接触网的质量状态,对基础设施管理合理制定维修策略、分配维修资源具有指导意义。     

基于层次分析法的接触网区段质量评价影响因素权重确定研究

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。该评价方法以高速弓网综合检测装置(1C)的检测数据为依据,对服役接触网区段质量进行量化描述。以此方法为基础,通过分析各项检测参数的数据特征及评价指数的应用目的,提出选用层次分析法对影响接触网运行质量指数的各因素进行赋权的方法,从而使评价结果更加客观合理。     

弓网动态运行质量诊断与评估系统

0引言电气化铁路接触网工作环境恶劣、工作方式特殊、无备用设备,列车高速运行时,其工作状态更加复杂,高速铁路对弓网动态受流质量提出了更高要求。在高速铁路接触网动态检测过程中,如何能够高效、准确进行弓网动态运行质量的诊断与评估成为亟需解决的重要问题。接触网动态检测数据包括接触网几何参数、弓网动态作用参数、供电参数等,各参数密切关联,共同反映出接触网状态及弓网受流     

城市轨道交通弓网系统运行质量评价体系研究

为确保城市轨道交通运营安全,有必要结合弓网系统检测监测数据对弓网系统技术状态进行评价。文中给出一种基于层次分析法的弓网系统运行质量评价指标评价方法,结合接触网的结构特点和城轨交通弓网系统的运营特性,提出了从单一技术参数到区段评价参数的综合评价体系。根据不同的参数特点按区段进行评价时区段的划分有所不同,对于接触网的几何参数—拉出值、接触线高度以锚段为单元进行区段评价,弓网接触力、燃弧率、接触线磨耗和受电弓弓头振动加速度按车站到车站的区间进行评价,符合接触网的结构特点和地铁的运行模式。     

客运专线弓网关系评价及其在京津城际铁路中的应用

研究目的:弓网关系是高速电气化铁路的关键技术之一,本文通过研究国外高速铁路弓网关系需求、参数评价标准、京津城际铁路弓网关系评价标准的制定、接触网的静态、动态检测和联调联试,系统地总结我国客运专线弓网关系的评价标准,并根据京津城际铁路检测情况,对高速铁路弓网关系的设计提出建议.研究结论:通过对高速铁路弓网关系需求的研究与分析及实际检测,京津城际铁路采用的弓网关系评价标准是适合的,其弓网关系参数可以为我国牵引供电系统设计仿真平台和工程评价标准体系提供技术指标参考.为减少高速铁路离线火花,建议对受电弓进行优化设计并增大接触线张力至30 kN以上;施工时进一步精确计算吊弦长度,严格控制安装误差,以减小接触网静态弹性差异.     

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。     

地铁架空刚性接触网弓网系统运行特征分析

通过分析地铁架空刚性接触网结构特点和地铁车辆受电弓及车辆运行模式,指出刚性接触网平面布置形式对弓网关系影响严重,接触线磨耗分布不均匀现象普遍存在,并对其形成原因及影响进行分析。基于现有地铁线路接触网检测装置的局限性,研究开发了地铁运营车辆接触网检测系统,通过在地铁运营车辆加装专业检测装置,获取弓网运行特征参数,为不同线路的刚性接触网弓网系统的优化设计及运维策略的制定提供依据。     

基于ADAMS的地铁弓网耦合仿真分析

对地铁列车TSG18E型受电弓及刚性接触网建立三维实体模型,利用有限元分析软件Ansys对模型进行模态分析;利用多体动力学软件Adams建立受电弓与刚性接触网的耦合动力学模型,分析列车运行速度、弓头刚度与弓头质量等弓网结构参数对动态接触压力的影响,为改善弓网结构参数提供参考。     

刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性影响仿真分析

为了对刚性悬挂接触网系统结构参数优化设计提供技术论证，优化地铁刚性接触网设计，研究了刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性的影响。基于有限单元法，建立了接触网有限元等效梁结构模型及简化为弹簧阻尼机构的受电弓归算模型。通过受电弓和接触网动态运行的仿真计算，分析研究了刚性接触网跨距参数、悬挂机构刚度参数及锚段关节处的结构参数对弓网系统受流的影响。仿真研究表明：当列车运行速度小于80 km/h时，建议采用的接触网跨距为10 m;当列车运行速度为120～160 km/h时，建议采用的接触网跨距为8 m;接触网悬挂刚度过小会恶化弓网之间的受流质量；通过减小锚段关节处相邻跨距之间的挠度差，可以有效提高弓网系统在锚段关节处的受流质量。     

接触网参数检测与弓网动态性能控制策略研究

在分析弓网系统核心要求决定的接触网检测参数的基础上,对接触网检测系统进行了分析和设计。应用接触网检测系统对胶济线接触网的动态参数进行了现场测量,并对接触网的维修工作进行针对性的指导,提高了该线路的运营质量。最后在分析接触网几何参数与弓网动态性能的关系基础上,总结了弓网动态性能控制策略,有助于改善弓网受流质量,保障电力机车的安全可靠运行。     

基于响应面法的高速铁路接触网参数优化研究

当列车运行速度提高,弓网受流质量恶化,甚至造成离线,为了保证列车高速运行时弓网之间良好接触,因此对接触网设计参数进行优化。采用有限元分析法,利用MSC. Marc软件建立了弓网耦合模型,对接触网和受电弓的耦合运动进行仿真计算。首先,分析接触网线索张力、线索线密度单独变化时对接触力的影响。其次,考虑到多参数共同变化对接触力的影响,引入响应面法,研究两个参数一起变化对弓网受流质量的影响。最后,基于线索张力、接触线线密度一起影响时,对速度500 km/h时接触网设计参数提出优化方案。研究结果表明:增大接触线张力,减小承力索张力和接触线的线密度能够有效地改善弓网受流质量。     

地铁刚性接触悬挂弓网磨耗问题研究

弓网间的磨耗包括机械磨耗和电气磨耗,而且大部分同时伴随着这两种类型的磨耗.从地铁刚性接触悬挂布置、悬吊结构刚度以及弓网电接触等方面,分析弓网磨耗问题产生的原因.为有效改善弓网间的磨耗,提出相应的措施及建议:综合考虑整条线刚性接触网的布置,增加特殊区段悬吊结构的弹性,选择与接触网相匹配的受电弓,精心进行接触网施工和检修等.     

高速铁路弓网电弧试验系统

高速动车组通过弓网电接触获取电能。随着动车组运行速度的提高,受轨道不平顺、接触网波动以及受电弓弓头振动等因素的影响,弓网电接触状态恶化,使得弓网电弧频繁发生,弓网电弧对接触网导线、受电弓滑板侵蚀严重,影响受流质量,制约动车组速度进一步提升,因此有必要对弓网电弧进行系统研究。本文分析弓网滑动受流过程,研制一套弓网电弧试验系统。该系统能够模拟弓网柔性平直接触、滑板"Z"字形运动及垂向沉浮运动等弓网运动状态。并利用该系统对弓网接触电阻和电弧电气参数、形貌特征进行试验研究。     

基于紫外脉冲原理的地铁弓网燃弧枪测系统研究

在国内外弓网燃弧检测技术研究的基础上，研究分析了弓网燃弧的光谱特性，成功研制了基于紫外脉冲原理的非接触式弓网燃弧检测系统。利用该检测系统对广州地铁3号线北延伸段频繁出现弓网拉弧现象进行实时检测，并对检测数据进行分析，探讨了刚性悬挂条件下建立弓网关系评价体系的思路，为以后的线路维护及改造提供理论参考。     

浅谈哈尔滨地铁正线接触网悬挂方案

研究目的:通过全面的经济、技术比选,确定哈尔滨地铁正线接触网的悬挂方案,提高工程质量,节省工程投资。研究方法:通过校验隧道结构尺寸,确定方案的可行性;通过经济、技术比较,确定适合本工程的接触网悬挂方案。研究结果:本工程正线全部为地下线,架空刚性悬挂从悬挂结构、电能损耗、维护维修以及投资方面均占有较明显的优势,各项技术性能满足工程需要。架空刚性悬挂在本工程中采用可以很好的发挥其结构简单、少维护的优势。研究结论:根据研究的结果,推荐哈尔滨地铁一期工程正线采用DC 1 500 V架空刚性悬挂。随着地铁工程技术的不断发展,接触网悬挂形式也在不断的改进和完善,根据不同工程的具体情况和条件,选择相应的接触网悬挂形式,才是提高工程质量降低工程投资的关键。     

基于一种滤波跟踪算法的刚性接触网磨耗测量研究

城市轨道交通目前多采用刚性架空接触网供电方式为地铁列车提供电能动力。刚性接触网的磨耗状态是关乎弓网匹配关系的重要指标,磨耗如果超限后将会导致严重的弓网故障,因此对磨耗数据的监测十分重要。本研究以地铁刚性接触网为研究对象,通过线激光器与高速面阵相机实时拍摄光带轮廓,基于改进后的通道可靠性的多尺度背景感知相关滤波跟踪算法,拟合计算出磨耗数值,有效地处理光照、尺度、遮挡等复杂因素,取得较高跟踪精度和成功率,精确度高达94%。此方法以动态连续磨耗测量代替人工测量,实现连续、全面、高效检测接触网磨耗状态,能够大幅提高接触网磨耗测量效率与精度,达到全面管控接触网的目的,为接触网预防性维护提供指导。接触网导线磨耗能够实现连续测量,较人工测量方式测量效率显著提高。研究应用后在原有接触网磨耗数据监测的基础上,增加了接触网磨耗增长率跟踪监测,当接触网磨耗增长速度过快时,增加人工检查频次,保证接触网设备运营安全。     

接触网吊弦自动化生产线研究

吊弦是铁路接触网设备重要零部件,其主要作用是控制接触线高度,保证弓网关系安全和良好的受流质量,是控制接触线与机车受电弓接触稳定性关键结构。其多采用人工预配方式,无法对吊弦预配参数做到标准化,预配精度无法得到有效保障。本文结合铁路接触网施工现状,介绍一种接触网吊弦自动化生产线,通过伺服电机、光线传感器、PLC控制器等机构研制及优化,实现对接触网吊弦自动化预制,可量化预制参数,精准控制吊弦预配质量,显著提高吊弦预制工效,达到自动化、智能化预配管理目标,彻底替代传统人工吊弦预配模式,助力铁路智能化建设,具有重大意义。     

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。     

刚性悬挂拉出值布置 对受流质量的影响

讨论深圳地铁蛇口线及环中线刚性接触网拉出值布置存在的差异,通过分析其在运营中对电客车取流质量的影响,提出对刚性接触网拉出值进行优化的方案。