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红外热像仪在铁路电网上的高效应用

日期: 2020-08-19 16:57:29.0  作者: 拓普瑞  浏览次数: 637
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现代社会发展越来越迅速,人们的生活水平也越来越高,特别是近些年来我国经济迅猛增长,科技水平也大步提高,人们对生活质量的追求也越来越高,以往的绿皮火车已经满足不了一些快节奏或者高生活质量人的需求了,动车组、高铁列车便进入了人们的视野,乘坐方便、速度飞快、环境舒适、安全性高等等一系列优点使得它们成为越来越多的人出行选择。高铁使用的是电力牵引,而它使用的电力则是由公共电网提供,电厂发电后通过输电线路送给牵引变电站,再通过接触网供给铁路。


红外热像仪


我国国铁使用工频单向交流制,牵引供电回路构成为:牵引变电所-馈电线-接触网-电力机车-钢轨-回流联接-(牵引变电所)接地网。电流从接触网进入机车后通过钢轨回流,因为受电弓只负责受电,钢轨负责回流,所以受电弓只接触一根供电线。在车顶上可能会看见数根线,但供电线路只有一条,其他的还有吸上线(用于回流)、架空地线、保护线或者承力索(地铁没有架空线,其供电线路在车旁与轨道平行,一般都有绝缘保护)。

而受电弓从接触网上获取电源,向整个列车的电气系统供电,同时还可以通过列车的再生制动系统将列车的动能转换为电能回馈给接触网供给其他在线列车使用,起到双向传递枢纽作用。受电弓和列车上部输电线路接触的是一块滑板,在滑板加装两端滑块,防止弓网刮擦事故如果是直的话很容易挂住接触网。


红外热像仪


轨道上方的高压线是和铁轨不平行的,是“之”字型架设,这种设计是为了避免受电弓某处持续与高压线摩擦造成单点温度过高或者磨损不均。轮流摩擦可让受电弓未摩擦部分散热,从而磨损变得更均匀,使用寿命也更长。

动车组受电弓滑板在工作时,从接触导线上集取的电流约为100-1000A,列车运行速度与摩擦生热功率和对流换热系数正相关,当电流小于200A时,摩擦生热较大,焦耳热所占成分较小,原因在于速度大,摩擦生热更多,温度较高;电流大于200A时,摩擦生热所占比重较小,焦耳热占比更大,列车速度越快,接触副散热更迅速,滑板上温度更低。


红外热像仪


有电弧作用时,作用点处滑板温度急剧上升,最高温可达5000℃以上,电弧作用后,弓头滑板温度迅速下降。而普通列车速度只有高铁动车组的三分之一,电力动力车头上受电弓的工作温度不会超过150℃或者200℃,一旦温度超过没有及时发现并处理的话,那么会对列车、电力线路造成很大的危害。而列车开始运行、受电弓升起受电的时候,工作人员是不可能登上车顶进行手动测温的,接触网上的电压可能会达到1500伏或者更高,人员手动测温安全风险巨大;这时可以使用红外热成像仪,成像迅速、测温精准、反应灵敏、图像清晰、非接触式测温、适应复杂恶劣的工作环境,实时测温,红外热像仪实时观测受电弓温度的效果如下图:


红外热像仪

红外热像仪


红外热像仪安装在车顶,聚焦在受电弓上,对其进行实时的温度监测,可以随时通过软件可观察到受电弓部件的实时温度,通过设置报警温度可以实现一旦温度超过限制,系统便自动报警提醒工作人员进行下一步操作。


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