城市轨道交通弓网燃弧检测与分析

弓网燃弧对城市轨道交通弓网系统和列车运行安全造成严重危害。文章通过对弓网燃弧光谱的提取与分析,研制了基于特征紫外光和光子计数技术的弓网燃弧检测系统。检测结果表明:该系统能有效实时检测弓网燃弧状态;燃弧状态与列车速度相关,速度越大,燃弧率和燃弧强度越大。     

负载特性对弓网电弧能量的影响

随着列车运行速度的提高,弓网离线现象愈来愈严重,弓网电弧频繁发生,弓网电弧烧蚀受电弓滑板和接触网导线,其烧蚀程度与弓网电弧能节的大小密切相关.利用弓网电弧模拟试验系统研究不同负载功率因数、牵引电流时弓网电弧的电压电流,分析弓网电弧的平均燃弧时间与牵引电流和负载功率因数的关系、弓网电弧能量与负载功率因数的关系.研究结果表...     

地铁弓网燃弧能量检测与牵引电流扰动分析

利用非接触式紫外弓网燃弧检测系统对广州地铁二、三号线弓网燃弧现象进行现场检测。提取燃弧发生区段牵引电流数据,采用小波多分辨率与Parseval理论分析方法,对检测电流数据进行处理。结果表明,检测系统能够有效定位燃弧地点,燃弧造成牵引电流扰动的程度受燃弧持续时间、紫外燃弧能量的共同影响;采用燃弧检测与牵引电流扰动程度相结合的方法能够有效定位弓网受流薄弱点,对于指导现场维护具有实际意义。     

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。     

基于弧声信号特征的弓网电弧检测方法

文章提出了一种基于弧声信号分析的弓网电弧检测方法。列车运行声信号中包含着较多的环境噪声干扰声音,因此先经过降噪滤波处理,突出弓网离线电弧声音,然后通过对处理后声信号的傅里叶分析和能量计算,得到弓网电弧声信号的频率特征和能量特征。研究结果表明,电弧声频带较宽,分布在5~17 k Hz,在短时平均能量的计算中,弧声能量与刹车声能量、背景噪声能量有明显差异。弓网电弧的弧声可反映弓网电弧的发生时刻、持续时间、离线率、燃弧强度等信息,实现对弓网电弧的有效检测。     

地铁非接触式弓网电弧检测参数分析

基于弓网离线时刻电弧产生的机理,提取电弧发生时刻弧光特征量——(250±10)nm波段的紫外光作为在线检测目标,研制出了一套非接触式弓网电弧检测装置。通过现场检测采集广州地铁2号线弓网电弧数据,利用Matlab软件对检测数据进行分析。结果表明,电弧的发生导致列车牵引电流中0~50 Hz谐波含量明显增加。     

基于LabVIEW图像处理的弓网拉弧在线监测研究

拉弧现象会造成供电质量降低、影响乘坐舒适性以及加剧离线率等一系列危害。为了提高电气化铁路供电系统的安全性和可靠性,基于拉弧的光学特性,利用紫外相机对弓网进行跟踪拍摄,并在Lab VIEW软件中结合图像预处理、边缘提取、直线提取等一系列数字图像处理技术,在列车运行过程中判断拉弧的产生并且实时计算单次拉弧的持续时间以及燃弧率。研究和试验结果表明:该方法能够有效检测拉弧的产生,精确计算拉弧持续时间及燃弧率,实现弓网拉弧的实时在线监测。满足电气化铁路工程运营及发展的需求。     

基于改进Mayr模型的弓网离线电弧仿真分析

弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全。首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响。确立电弧耗散功率Ploss和车速v、电流I和离线间距l之间的函数关系,对Mayr电弧模型进行改进。然后运用Simulink仿真软件,搭建改进的Mayr电弧模型。最后对比分析弓网离线电弧仿真波形和实验波形,验证搭建的弓网离线电弧模型的合理性。结论如下:随着列车运行速度提高和离线间距的增大,气流对电弧的吹弧作用更加显著,电弧耗散功率增加,燃弧尖峰电压和熄弧尖峰电压增大。     

一种受电弓安全状态检测方法

受电弓的安全状态直接影响到地铁列车运行的安全可靠。针对受电弓在列车运行过程中容易出现的故障问题，文中介绍了一种受电弓安全状态检测方法。通过在列车顶部安装受电弓安全状态检测系统，采用相机成像、紫外探测、光纤MEMS技术、红外热成像等多种技术手段，对受电弓羊角断裂、升弓位置异常、弓头滑板倾斜、燃弧、弓网压力、硬点等状态进行识别，并对获取的图像和数据信息进行检测分析，最终实现全天候在线对受电弓进行安全性能检测及异常检测的需求。     

紫外燃弧检测技术在接触网运营维护中的应用

论述弓网燃弧检测原理,及其检测装置核心思想和方案设计框架。弓网燃弧检测装置由光学成像测量系统、UV光纤束、紫外光电传感系统、辅助参量测量系统、数据传输系统、数据分析处理系统和软件设计组成。基于燃弧检测技术研发的检测装置已在现场应用,可实现弓网燃弧精确检测,准确评价弓网动态关系性能指标。与传统接触式检测技术相比,可避免因太阳光、列车振动等客观因素对检测精度的影响,具有可靠性高和检测精度高等优点。     

列车运行速度对弓网电弧电气特性的影响研究

列车速度的提高加剧弓网电弧的产生,影响高速铁路的安全稳定运行。基于经典的Cassie和Mayr电弧模型,考虑电弧长度、列车速度对电弧横向吹弧耗散功率的影响,对Cassie-Mayr串联电弧模型进行改进;通过模拟实验和仿真结果对比,验证模型的正确性。建立牵引供电系统实际参数模型,分析离线时间和列车运行速度对电弧电压、电流的影响;对比列车速度为100、400 km/h时的弓网电弧伏安特性曲线。结果表明,弓网电弧电压随离线时间、列车速度的增大而增大。当燃弧时间0～100 ms内、运行速度为100 km/h时,起弧电压幅值从35 V增大到137 V;当速度增大至400 km/h,起弧电压从37 V增大到386 V。     

弓网检测系统在全自动无人驾驶地铁中的应用

全自动无人驾驶地铁列车所用的弓网检测系统可针对受电弓结构异常、接触网关键悬挂异常、弓网接触异常等弓网运行异常状态进行在线动态实时检测。详细介绍了该弓网检测系统的功能及组成,具体阐述了弓网检测系统所运用的深度学习技术、图像智能识别技术、燃弧紫外探测技术、红外热成像技术、激光三角测量技术、车体姿态补偿技术、大电流实时监测技术等前沿技术和检测方法。弓网检测系统可实现对弓网运行状态进行全面监视、检测,从技术实现角度确保无人驾驶线路的运营安全和效率。     

弓网系统电弧侵蚀接触线时的热分析

电弧是受电弓-接触网系统在滑动受流过程中的一种现象。电弧虽能维持电动列车取流的持续性，但对弓网系统会产生电气侵蚀，并对环境带来电磁干扰。作者依据瞬态热传导理论建立弓网系统电弧烧蚀模型，通过热传导计算，推导出温度与时间、距离之间的关系。在MATLAB环境下编制程序，分别对静止电弧和运动电弧在2种热流输入情况下接触线的热过程进行仿真计算。结果表明，静止电弧和运动电弧对接触线的电气侵蚀程度不同。静止电弧在极短的时间内就能引起铜接触线表面熔化。不同速度的运动电弧对接触线表面的侵蚀程度不同，列车运行速度越高，电弧对接触线表面的侵蚀程度越轻微。     

高速铁路接触网动态检测中燃弧原因及整治措施分析

接触网动态检测中出现的燃弧现象对接触网的性能影响较大,本文通过分析燃弧、拉弧产生的原因,制定相应整治措施,确保弓网系统运行稳定。     

刚性接触网在线监测装置的研制与应用

基于在线监测装置、紫外光电传感器、便携式数据处理计算机等设备,设计了一套刚性接触网在线监测装置。通过光学检测法,利用模态匹配法进行图像识别,实现测量弓网振动位移、分析弓网受流情况以及燃弧检测的目的,并将该检测装置进行了实际应用。应用表明,该系统效果理想,可准确发现故障,为刚性接触网日常维护提供了一种有效的监测方式。     

基于图像处理弓网燃弧检测研究

电力机车通过受电弓碳滑板与接触网动态滑动接触而获得电力。由于线路不平顺等原因,会造成弓网脱离接触,产生离线火花,即燃弧现象。进行燃弧检测对受电弓和接触网的日常维护都十分重要。基于燃弧的光学特性,利用图像处理处理技术判断燃弧并计算出燃弧单次持续时间和区段的离线率。研究结果表明,采用图像处理的方法可以有效的计算出较为准确的燃弧持续时间和离线率。能有效地评价弓网受流质量地性能。     

弓网电弧磁流体动力学模型

弓网电弧在接触面上产生的瞬时高温是造成接触面材料烧蚀的主要原因。研究弓网电弧的温度分布特征,有助于改进接触面材料,增强其耐电弧侵蚀能力,进而提高弓网系统服役性能。本文基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑电弧的物理参数以及电磁、热和辐射等现象,建立弓网电弧数学模型。通过对流体力学计算软件FLUENT进行二次开发,计算了静态弓网电弧弧柱区域和两极板表面的温度分布。结果表明:电弧极板表面温度低于电弧弧柱温度,受电弓滑板表面温度高于接触网导线表面温度;提高滑板材料的热导率能够有效降低电弧发生时受电弓滑板表面的温度。     

弓网燃弧检测方法及评价标准研讨

对弓网燃弧现象进行机理分析，总结不同检测方法优缺点，对比国内外现有弓网燃弧评价标准并分析了差异性；针对30%牵引电流的限制评价条件的影响因素进行了研讨，给出了我国弓网燃弧检测的典型应用案例，指出目前我国采用的标准不考虑牵引电流的影响更为科学、全面、合理。     

基于DSP的电弧式弓网离线检测系统

利用电气化铁路中弓网离线电弧的光谱特性,设计了一种应用紫外传感器和DSP技术相结合的检测系统,实现了对弓网电弧的非接触检测,从而得到准确的弓网离线情况,并且对系统的硬件及软件进行了设计,最后对系统仍需完善的部分进行了总结.     

基于LabVIEW的弓网动态试验测试系统研究

列车运行过程中,受电弓与接触线滑动摩擦,接触力、硬点、离线率等参数是评价弓网动态性能的重要指标。LabVIEW是开放式虚拟仪器平台,具有丰富的接口,将弓网动态试验测试的各个测点的硬件设备相统一。在弓网动态试验测试检测方法进行研究、分析的基础上,设计出一整套弓网动态试验测试系统,在试验过程中,达到实时在线处理相关数据的要求,以期能全面评价受电弓运行状态和弓网受流质量。