接触网维修(M8-现状与挑战)

SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage1接触网维修⑧现状与挑战SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage2弓网相互作用技术准则弓网系统设计接触网施工设计动态验收静态验收施工（测量、预配、安装、调整）用户需求几何参数集流量材料组合动态性能运营管理设计、施工与运维接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage3TB10621（2009）高速铁路设计规范（接触网）TB/T3271（2011）受电弓与接触网相互作用准则TB/T1456（2004）受电弓特性与试验EN50206-2010，IEC60494-2002，GB/T21561-2008EN50367-2006TB10758-2010高铁电力牵引工程验标TB10761-2013高铁动态验收技规TB10760-2013高铁静态验收技规TB/T2073-2010接触网零部件技术条件TB/T2075-2010接触网零部件TB/T2074-2010接触网零部件试验方法标准体系接触网现状接触网的设计、施工、验收与零部件均遵循各自的标准，但这些标准的组合未能呈现出弓网系统标准体系的集合性、目标性、可分解性、相关性、整体性和环境适应性等特征。SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage4标准体系的特征接触网现状集合性标准体系通常是由两个以上的可以相互区别的单元有机结合起来完成某一功能的综合体，任何一个孤立标准几乎很难独自发挥效应。目标性标准体系实质上是标准的逻辑组合，是为使标准化对象具备一定的功能和特征而进行的组合。体系内各个标准都是为了一个共同的功能形成的，而非各子系统功能的简单叠加。可分解性随着各方面情况的发展，标准对象的变化、技术或者管理水平的提升都要求制定或修订相关标准，这就要求对标准进行分解，方便对标准进行维护，包括修改、修订、废止等操作。相关性标准体系内各单元相互联系又相互作用，相互制约又相互依赖，任何一个发生变化，其他有关单元都要作相应调整和改变。整体性构成标准体系的各标准并不是独立的要素，标准之间相互联系、相互作用、相互约束、相互补充，从而构成一个完整统一体。环境适应性标准体系存在于一定的经济体制和社会政治环境之中，必然要受经济体制和社会政治环境的影响、制约，必须适应其周围的经济体制和社会政治环境。SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage5系统主要特征电流制为单相AC25kV、50Hz，弓头长度为1950mm（与德国铁路受电弓相同）。广深高铁石太高铁京津城际京沪高铁SSS400+DSA380CX特点：接触网跨距约为50m；接触线以150mm2截面为主；接触线张力较大。接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage6悬挂类型多样化京津城际广深高铁石太客专京沪高铁哈大普铁接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage7支持结构复杂化接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage8无交叉线岔重：受电弓正线高速通过，轻：受电弓侧线进正线。接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage9锚段关节接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage10接触网施工接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage11接触网施工接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage12受电弓损坏接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage13定位器故障接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage14吊弦故障接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage15检修现状接触网现状主要表现：边检边修，重局部轻整体。以全面检查、平推检查、静态检测、巡视、绝缘子清扫、鸟害整治和计划外专项整治为主。循环：损坏、反应、修复。SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage16人不需要动太多脑筋，不需要太多专业知识。检测装备技术含量高，对操作人员的要求高。管理干好干坏没什么两样；只吃止痛药，不吃维他命。检修现状接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage17微动的困惑零部件工作于振动环境、相互紧配合、相对运动幅度非常小（一般在μm量级）。零部件之间名义上“相互静止”，但：①近似原位接触，表面损伤无法直接检测；②损伤过程不伴随明显的摩擦热，难以被及时预测；③涉及粘着、磨粒、氧化和疲劳四种磨损机制。微动导致的磨损：材料损伤、尺寸改变、咬死、松动……等。微动导致的疲劳：加速疲劳裂纹的萌生与扩展，大大降低疲劳寿命（寿命降低30%～80%，甚至更高）。接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage18机械：静态特性、动态特性电气：温度、绝缘强度弓网接口：接触点集流量材料组合动态性能几何参数机械：静态特性、动态特性电气：绝缘强度、载流量、短路载流量、接地与回流装置：接触力（1C）动态接触线偏移（1C、3C）动态接触线高度（1C、3C）燃弧时间与次数（1C、3C）接触网温度（1C、3C）接触网振动（6C）装置：静态接触线横向偏移（4C）静态接触线高度（4C）线岔、锚段关节状态（4C）设备状态（2C、3C、4C、6C）外部环境（2C）接触线磨耗（4C）装置：动态性能（6C）弓头与滑板状态（5C）6C系统（系统级与零部件级）接触网现状检测监测装备SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage19维修维护故障修预防修少量翻修大量翻修定期修状态修固定周期固定数量定期检测持续监测修理修理修理修理日常：维持、保护，使接触网免受破坏暂定措施：出现破损后更换结构部件预定翻修：固定周期进行修理视情维修：依据技术状态对接触网进行修理主动修（提高固有可靠性，如精测精修）：针对频发故障采取的措施。在科学分析论证的前提下，改动原设计、施工或零部件结构，消除故障根源，避免频发故障再次发生。维修架构接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage20状态修检测监测修理功能检测特殊检测排除故障全面修理状态监测全面检测个别修理⒈接触悬挂⒉支持装置⒊张力补偿⒋附加悬挂⒌主导电回路⒍外部环境⒎受电弓⒈弓网接触力⒉弓网燃弧⒊动态几何参数⒋静态几何参数⒌接触线磨耗⒍绝缘强度⒎接触网温度⒈一次短路⒉多次短路⒊特殊事件⒋状态恶化（精测精修）排除功能性故障排除可能影响功能的故障排除各种检测监测所发现的故障全面的可视化检查，以及从车辆或梯车上测量接触线磨耗技术诊断检测监测决定修理策略；技术诊断是基础。状态修模式接触网现状精测精修由局部维修向整体维修的转变SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage21检测类型接触网内容正线侧线2C10天3个月1类设备：锚段关节、上网点、分相、跨线桥等关键部位2类设备：支柱、分段、线岔、定位装置等部件3类设备：悬挂、周边环境等其他部分1C10天3个月动检车或检测车，Vmax，测量弓网接触力、接触网动态几何参数等3C10天3个月动车，Vmax，测量弓网燃弧、接触网动态几何参数、接触网温度等4C3个月6个月接触网静态几何参数、接触网设备成像、接触线磨耗等5C实时实时受电弓滑板状态6C实时实时接触网线索的张力、振动、温度等特征参数，变电设备的特征参数特殊检测根据需要根据需要短路后根据需要根据需要发生20次不能找到故障地点的短路情况后根据需要根据需要发生如台风、冰冻、水灾、大火等特殊情况后根据需要根据需要接触网状态恶化或故障率上升时，精测精修全面检测根据需要根据需要在质保期内或根据负荷等级，所有设备，48/72/96/120个月状态修模式接触网现状SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage22（4）设计、施工与零部件——系统化（本质安全）（1）检测、修理——分离化（明晰责权）（2）检测、诊断人员——专业化（人员分级）（3）检测、监测装备——现代化（信得过）维修体系科学化体系的属性：集合性——相互区别的单元几乎很难独自发挥效应。目标性——为了一个共同的功能形成，而非各子系统功能的简单叠加。可分解性——对任务可进行分解、调整。相关性——任一单元发生变化，其他也要作相应调整和改变。整体性——各部分相互联系、相互作用、相互约束、相互补充，构成一个完整统一体。环境适应性——与一定的经济体制和社会政治环境相适应。维修体系——与维修有关的若干事物或某些意识互相关联而构成的整体，由人、机、管等子系统组成的系统。尝试挑战SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage23PHM是PrognosticandHealthManagement的缩写，即故障预测与健康管理。PHM广泛应用于各个领域。PHM的主要意义在于，提前预知将要发生故障的时间和位置，预测整个系统的RUL（RemainingUsefulLife，剩余使用寿命），提高系统的运行可靠性，减少系统的维修费用和提高维修准确性，实现系统的CBM（ConditionBasedMaintenance，基于状态的维修）。同时，PHM系统记录分析系统的健康数据，像管理人体健康一样，对整个系统进行健康管理。PHM可以丰富接触网的预测修——广义预测修。挑战PHM的提出SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage24接触网PHM被测设备设备特征信息对比设备允许指标修理决策信号采集状态识别故障诊断趋势分析挑战PHM与预测性维修预测性维修状态监测故障诊断状态预测维修决策SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage25PHM的一般方法故障预测：预先诊断部件或系统完成其功能的状态，确定部件正常工作的时间长度；健康管理：根据诊断预测信息、可用资源和使用需求对维修活动做出适当决策的能力。预测故障的3种方法：（1）基于模型；（2）基于数据驱动；（3）基于统计可靠性。挑战：（1）残余使用寿命预测中的不确定性；（2）间歇失效的预测；（3）寿命周期数据的原位监测；（4）对PHM技术投资回报率的评估；（5）确定零部件性能的门限值；（6）建立产品的基于物理的损伤模型；（7）PHM技术与传统零部件的集成。挑战PHM与预测性维修SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage26小结（1）建立科学的接触网维修体系；（2）满怀信心，迎接挑战。SWJTUOCS-WU2015.08.12-BJPage27谢谢观注!