电气化铁路接触网2C检测数据分析

李伟芳1 胡青岗2 辛志广3闫春义4

（北京局集团有限公司石家庄供电段   石家庄050000）

摘要：接触网在电气化铁路中占有重要的地位，保证接触网设备的技术状态对电气化铁路安全运行有着重要意义。为了确保电气化铁路中接触网供电安全性、可靠性，引进了一些新技术、新设备—铁路供电安全检测监测系统（6C系统）。其中，接触网安全巡检装置（2C）就是运用较广泛的一种新技术。通过2C检测数据分析，发现了许多影响安全运行的隐患及缺陷，为指导铁路接触网设备维修、维护及铁路安全运行做出了重大贡献。

关键字：接触网；6C系统；2C检测；数据分析

Abstract：Catenary playsan important role in electrified railway。It is of great significance to ensure the technical state of catenary devicefor the safe operation of electrified railway. In order to ensure the safety and reliability of electrified railway, some new technology and equipment had been introduced，which is Railway power supply detection and monitoring system (6C system). And the safety inspection device (2C) of contact network is a new technology which is widely used. Through the analysis of 2C detection data, many hidden dangers and defects have been found, which have made great contributions to the maintenance of the catenary device and the safe operation of electrified railway 

Key words:catenary  6C systerm  2C detection  data analysis

1、概述

电气化铁路的不断发展对接触网设备的安全运行提出了更高的要求，为了提高供电的安全性、可靠性，构建了铁路供电安全检测监测系统（6C系统），其主要目的是对铁路牵引供电系统进行全方位、全覆盖的综合检测监测，主要包括弓网综合检测装置（1C）、接触网安全巡检装置（2C）、车载接触网运行状态检测装置（3C）、接触网悬挂状态检测监测装置（4C）、受电弓滑板状态监测装置（5C）、接触网及供电设备地面监测装置（6C）以及6C系统综合数据处理中心。

其中，接触网安全巡检装置（2C）是铁路供电安全检测监测系统（6C系统）中运用最广泛的一种检测手段，它是通过在运营的动车组、机车司机室内架设临时便携式设备，监测接触网设备有无明显脱、断、偏移及其他异常情况，有无鸟巢、危树等可能危及接触网供电的周边环境因素，有无侵入限界、妨碍机车车辆运行的障碍等。

架设在动车组（或机车）司机室内的临时便携式视频采集设备，包括：接触网安全巡检装置、具有接触网安全巡检装置同等检测效果的高清摄像及图像采集装置等，以上装置统称为“2C装置”。“2C装置”附属设施包括专用数据存储设备、地面分析系统等。

2、2C检测装置的运用

2.1. 2C检测装置运用实行周期检测与重点检测相结合原则。

周期检测：对管内接触网设备进行周期性巡视检查，每10天不少于1次。。

重点检测：根据季节性设备变化、周边环境、跳闸及故障信息、天气异常等情况安排的专门巡视检查。

2.2. 检测数据拷贝

高铁2C数据应在检测完成当日拷贝至供电检测车间，设备管辖车间24小时内完成拷贝工作。普速2C数据在每月20日前将最近周期的2C视频数据存储到供电检测车间。供电检测车间每月24日前将段管内最新数据拷贝至供电处。

3、2C检测数据分析

3.1. 数据分析流程

接收到2C检测数据后，及时对其进行审核，确保数据无误后，对接触网数据分析工区下发任务通知书，布置分析工作，具体流程如图1所示。

图1 2C检测数据分析流程图

2C检测数据分析要求：季节性、关键性问题分析1日内完成，全面分析应采用慢放或逐杆、逐设备暂停进行分析，在3日内完成。数据分析按下表格式建立纸质分析记录，保存时间不少于1个维修周期。技术主管在数据分析期间每日了解数据分析情况，分析完成5日内在分析记录表中对分析结果签字确认，如表1所示。

表1  接触网安全巡检装置（2C）数据分析记录

3.2. 2C检测数据分析重点内容

3.2.1外部环境

外部环境分析重点：接触网设备周围运行环境有无树木、灌木侵限（小于2米）及明显异物、轻体漂浮物；邻近施工、跨线桥有无危及供电安全等，如图2所示。

图2 外部环境分析重点

3.2.2支柱上设备检查  

补偿装置分析重点：一是判断a、b值有无小于200mm；二是判断补偿绳是否脱槽；三是判断滑轮组的动、静滑轮间距是否小于500mm；四是坠砣限制管状态是否良好，有无松脱现象；五是判断坠砣是否完整，坠砣块有无卡滞在限制架上的现象；六是判断有无鸟窝。

开关装置分析重点：一是判断引线摆动到极限位置时对接地体的距离是否满足技术要求；二是判断开关引线驰度是否正常；三是判断闸刀有无明显变形；四是判断电缆头是否竖直向上，伞群不得挤压变形，与垂直方向最大偏移角度是否满足要求；五是判断开关接地线及电缆是否牢固；六是判断有无鸟窝。

避雷器分析重点：一是判断避雷器绝缘子竖直状态，倾斜角度不超过2°；二是判断高压侧引线对接地体之间距离是否满足要求；引线驰度是否良好；三是判断脱扣器是否脱落；四是判断接地线及计数器是否牢固；五是判断避雷器表面应清洁、完整、无损伤，无环状或贯通性裂纹；六是判断有无鸟窝。

AF线PW线分析重点：一是判断AF线、PW线的弛度状态；二是判断承AF线、PW线有无断股、散股、断丝等现象。

支柱上设备检查重点如图3所示。

图3 支柱上设备检查重点

3.2.3腕臂装置检查

腕臂装置分析重点：一是判断腕臂各零部件有无显明的“松、脱、断、裂、破、损、缺、闪络、烧伤”及安装不标准；二是判断有无明显异物，如图4所示。

图4 腕臂装置检查重点

3.2.4接触悬挂检查

悬挂分析重点：一是判断承力索、接触线、吊弦、中锚、电连接、弹性吊索、AF线、PW线的弛度状态；二是判断承力索、吊弦、中锚、电连接、弹性吊索、AF线、PW线有无断股、散股、断丝等现象；四是判断桥下、隧道口处承力索的绝缘防护是否牢固及不少于5米；三是判断有无明显异物。如图5所示。

图5 接触悬挂检查重点

4、常用的几种分析方法

接触网安全巡检装置是指通过在运营的动车组、机车司机室内架设临时便携式设备，对接触网设备及外部环境状态进行视频采集，主要分为高清摄像及图像采集装置。

分析员对采集到的数据，采用“一吊一停顿基础分析法”，即每根吊弦一停顿，每棵支柱、每处接触悬挂一停顿。同时要求分析员必须对接触网设备有较高的熟识度，能够看到接触网各部零部件发生的明显变化，通过观察这些变化判断设备的状态是否良好，有无缺陷。以下对2C数据分析中的分析方式进行介绍

4.1.本线分析

本线分析法顾名思义就是对2C检测装置检测的这一侧接触网线路进行分析。

其分析重点是：①观察支持装置和定位装置是否存在障碍受电弓通过的现象，腕臂、压管、拉杆、反定位器主管、定位器等有无弯曲变形，零部件有无破损；②观察偏移和坡度是否超标，绞接部分有无卡滞，防风支撑状态是否正常，定位拉线有无断股。③检查接触悬挂上有无妨碍机车车辆运行的异物；④检查整体吊弦有无脱落；⑤附加悬挂有无断股散股、线索驰度是否有过大过紧现象、各部连接线有无松脱、断裂现象、悬挂点线夹有无缺失螺栓、盖板现象接触悬挂，检查肩架、横担和悬挂零部件的状态是否正常。⑥线路周边环境：检查有无因塌方、落石、山洪水害、爆破作业等损伤接触网危及供电和行车安全的现象；检查线路周边的施工是否影响接触网设备运行安全；检查线路两侧树木是否侵入接触网的安全距离；检查线路两侧堆放的路料是否影响行车和供电设备的正常运行；检查线路两侧有无供电料具；检查上跨电力线是否正常。

4.2.轮廓分析

由于光线的原因，视频采集设备采集的数据，有些内容观察不清楚，对此应采用轮廓分析，主要安排对接触网设备较为熟悉的分析人员承担，抓住几个关键重点部位的突出点如零部件实物的轮廓及特点，在图片不清楚的情况下通过对零部件的外观轮廓进行数据分析；采用轮廓分析首先对设备要相当的熟悉，掌握各个零部件典型外部特征及安装方式，通过一些细微的变化发现设备存在问题，从而判断接触网是否正常，如图6所示。

图6 轮廓分析

从图中可以看出，左图是正常状态的的平腕臂绝缘子，通过对比发现，右图中平腕臂绝缘子抱箍缺失。

4.3.交叉分析

由于受数据采集设备安装位置、光线及承力索导线影像重叠等因素影响，吊弦、电联接、中心锚结等设备图像模糊不清，影响分析质量，对此在采用本线分析的基础上，增加交叉分析，既通过本线分析临线设备，能够发现本线分析观察不到的死角，及时发现吊弦、线索存在的缺陷，保证数据分析的准确及完整，提高缺陷的检出率，如图7所示。  

图7 交叉分析

从图中可以发现，左图是本线分析，观察到的吊弦，右图是通过交叉分析观察到的吊弦，从图中可以看出通过本线不易发现吊弦折断，但是通过交叉分析可以明显的看出吊弦折断。

4.4.综合分析法

综合分析法就是将2C、3C和4C结合起来分析。通过2C检测数据分析，发现疑似问题后，对照3C、4C检测数据进行比对判断

5、典型缺陷

通过对接触网安全巡检装置（2C）的不断摸索及应用，已发现影响列车运行的重大缺陷56处，其中吊弦折断33处，承力索断股6处，上跨线断开1处，定位器防风拉线断开2处，为电气化铁路安全运行提供了有力保障。

⑴ 吊弦折断，如图8所示。

（全景）                                 （局部）

图8 吊弦折断

⑵ 承力索断股，如图9所示。

（全景）                         （局部）

图9 承力索断股

⑶ 上跨线断开，如图10所示。

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图10 上跨线断开

⑷ 定位器防风拉线断开，如图11所示。

（全景）                      （局部）

图11 定位防风拉线断开

6、结束语

接触网安全巡检装置（2C）的运用已逐步代替人工步行巡视，大大降低了工作强度，保证了人身安全。同时通过对2C检测数据的趋势分析，可以准确得对设备故障进行预测，这就为接触网设备的维护、维修提供了依据，大大加快了牵引供电设备修程修制的改革。

目前，由于2C检测数据分析依靠的是人工分析，随着科学技术的不断发展，2C检测数据智能分析将会代替人工分析，真正实现智能化。

参考文献：

[1] 铁总运[2012]136号《高速铁路供电安全检测监测（6C）总体技术规范》的通知

[2] 京铁供〔2017〕188号《北京铁路局供电安全检测监测（6C）系统管理办法》

[3] 石供段高速〔2017〕123号《石家庄供电段接触网安全巡检装置（2C）运用管理办法》

作者简介

李伟芳 石家庄供电段供电检测车间 助理工程师 研究方向：铁路供电检测监测

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编辑：编辑部