技術(shù)背景與意義

       在電氣化鐵路系統(tǒng)當(dāng)中最容易產(chǎn)生故障的部分之一就是接觸網(wǎng)。接觸網(wǎng)產(chǎn)生故障的因素較復(fù)雜且多變，對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行搶修時(shí)，搶修難度很大。如果不能夠?qū)Ξa(chǎn)生故障的原因做到全面了解的話，搶修工作就會(huì)變得盲目而無(wú)從下手。能夠迅速對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行有效修復(fù)，在一定程度上縮短搶修時(shí)間，對(duì)于電氣化鐵路交通的正常運(yùn)行具有重要意義。隨著電力機(jī)車運(yùn)行量的不斷增加，接觸網(wǎng)發(fā)生故障的概率有一定程度的升高。就供電運(yùn)行單位而言，能夠?qū)佑|網(wǎng)故障有效預(yù)防，是現(xiàn)階段工作的核心。

接觸網(wǎng)故障原因分析

       1）電氣化鐵路運(yùn)輸量和電力機(jī)車數(shù)量增加

       由于電氣化鐵路運(yùn)輸量和電力機(jī)車數(shù)量增加，往往不能夠在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)和檢修，接觸網(wǎng)產(chǎn)生故障的原因，在一定程度上是由于接觸網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間的磨損而不能夠得到有效修復(fù)所致。

       2）電流影響

       接觸網(wǎng)作為電氣化鐵路系統(tǒng)中的電力裝置之一，運(yùn)行結(jié)果和電流有著直接的關(guān)系。從理論上講，電流的大小對(duì)吸流變壓器的次邊和原邊是一樣的，但方向相反，然而在具體運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)電流先經(jīng)過(guò)大地和鋼軌，接著再返回到牽引變電所的現(xiàn)象。如此一來(lái)，就會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)帶來(lái)負(fù)面作用，導(dǎo)致接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障。

       3）氣候因素

       對(duì)接觸網(wǎng)造成影響的所有原因中，氣候所占比例最小，但是個(gè)別較為特殊氣象條件下，也會(huì)導(dǎo)致接觸網(wǎng)故障。如凍雨、雷雨以及大風(fēng)天氣。這些不確定的自然因素都會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)造成相應(yīng)影響。

       4）外部環(huán)境因素

       接觸網(wǎng)本身容易受到外界影響的因素很多，主要以承力索與供電線路和導(dǎo)線的因素影響較多。導(dǎo)電物體的接觸，使接觸網(wǎng)的線路在一定程度上產(chǎn)生了損壞，致使接觸網(wǎng)產(chǎn)生相應(yīng)故障，此類故障的產(chǎn)生主要是外部環(huán)境方面的因素所致，比如常見的地震以及山體坍塌等。

       5）零件損壞

       組成接觸網(wǎng)的零件數(shù)量較多，構(gòu)成相關(guān)電路的零部件主要有吸流變壓器、饋電線、電連接器、隔離開關(guān)等。這些零件當(dāng)中，只要有一個(gè)產(chǎn)生了問題便會(huì)在一定程度上對(duì)整個(gè)接觸網(wǎng)造成嚴(yán)重的不良影響，甚至?xí)?dǎo)致

故障發(fā)生。要想從根本上保證接觸網(wǎng)正常運(yùn)行，務(wù)必要保證接觸網(wǎng)當(dāng)中的每個(gè)零部件的完整性。

       6）電力機(jī)車故障

       對(duì)于接觸網(wǎng)，電力機(jī)車自身能否正常運(yùn)行，也會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)造成相應(yīng)影響，假如電力機(jī)車不能夠平衡運(yùn)行，或?qū)嶋H運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生了相應(yīng)的刮弓情況，在接觸線路上產(chǎn)生電弧，就會(huì)出現(xiàn)燒蝕接觸線的情況，如此一來(lái)就會(huì)大大增加對(duì)于接觸網(wǎng)的破壞程度。

接觸網(wǎng)故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

     該系統(tǒng)擬分為三個(gè)層次，分別是監(jiān)測(cè)終端層、數(shù)據(jù)服務(wù)器層、維護(hù)工作站層，監(jiān)測(cè)單元通過(guò)GPRS與數(shù)據(jù)服務(wù)器層通信，數(shù)據(jù)服務(wù)器與維護(hù)工作站通過(guò)光纖或者局域網(wǎng)通信；監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)采集故障信息并上傳，數(shù)據(jù)服務(wù)器主要進(jìn)行數(shù)據(jù)診斷分析，維護(hù)工作站主要對(duì)監(jiān)測(cè)終端的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程操作。

性能指標(biāo)

       工頻電流測(cè)量范圍：1A~5000 A                             

       工頻電壓測(cè)量范圍：0.1 kV ~ 30 kV

       工頻信號(hào)采樣頻率：12.8 kHz                                 

       工頻電壓采樣時(shí)長(zhǎng)：≥1000 us

       行波信號(hào)測(cè)量范圍：0.1A~1000A                           

       行波采樣頻率：4MHz

       行波電流采樣時(shí)長(zhǎng)：≥1000 us；         

       GPS時(shí)鐘： ≤100 ns

       供電方式： 感應(yīng)取電+太陽(yáng)能           

       區(qū)間定位準(zhǔn)確率：≥99%

       行波定位誤差：≤100米