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紅外熱像儀在鐵路電網(wǎng)上的高效應(yīng)用

日期: 2020-08-19 16:57:29.0  作者: 拓普瑞  瀏覽次數(shù): 3655
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現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展越來越迅速，人們的生活水平也越來越高，特別是近些年來我國經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)，科技水平也大步提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求也越來越高，以往的綠皮火車已經(jīng)滿足不了一些快節(jié)奏或者高生活質(zhì)量人的需求了，動(dòng)車組、高鐵列車便進(jìn)入了人們的視野，乘坐方便、速度飛快、環(huán)境舒適、安全性高等等一系列優(yōu)點(diǎn)使得它們成為越來越多的人出行選擇。高鐵使用的是電力牽引，而它使用的電力則是由公共電網(wǎng)提供，電廠發(fā)電后通過輸電線路送給牽引變電站，再通過接觸網(wǎng)供給鐵路。


紅外熱像儀


我國國鐵使用工頻單向交流制，牽引供電回路構(gòu)成為：牽引變電所-饋電線-接觸網(wǎng)-電力機(jī)車-鋼軌-回流聯(lián)接-(牽引變電所)接地網(wǎng)。電流從接觸網(wǎng)進(jìn)入機(jī)車后通過鋼軌回流，因?yàn)槭茈姽回?fù)責(zé)受電，鋼軌負(fù)責(zé)回流，所以受電弓只接觸一根供電線。在車頂上可能會(huì)看見數(shù)根線，但供電線路只有一條，其他的還有吸上線(用于回流)、架空地線、保護(hù)線或者承力索(地鐵沒有架空線，其供電線路在車旁與軌道平行，一般都有絕緣保護(hù))。

而受電弓從接觸網(wǎng)上獲取電源，向整個(gè)列車的電氣系統(tǒng)供電，同時(shí)還可以通過列車的再生制動(dòng)系統(tǒng)將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能回饋給接觸網(wǎng)供給其他在線列車使用，起到雙向傳遞樞紐作用。受電弓和列車上部輸電線路接觸的是一塊滑板，在滑板加裝兩端滑塊，防止弓網(wǎng)刮擦事故如果是直的話很容易掛住接觸網(wǎng)。


紅外熱像儀


軌道上方的高壓線是和鐵軌不平行的，是“之”字型架設(shè)，這種設(shè)計(jì)是為了避免受電弓某處持續(xù)與高壓線摩擦造成單點(diǎn)溫度過高或者磨損不均。輪流摩擦可讓受電弓未摩擦部分散熱，從而磨損變得更均勻，使用壽命也更長(zhǎng)。

動(dòng)車組受電弓滑板在工作時(shí)，從接觸導(dǎo)線上集取的電流約為100-1000A，列車運(yùn)行速度與摩擦生熱功率和對(duì)流換熱系數(shù)正相關(guān)，當(dāng)電流小于200A時(shí)，摩擦生熱較大，焦耳熱所占成分較小，原因在于速度大，摩擦生熱更多，溫度較高;電流大于200A時(shí)，摩擦生熱所占比重較小，焦耳熱占比更大，列車速度越快，接觸副散熱更迅速，滑板上溫度更低。


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有電弧作用時(shí)，作用點(diǎn)處滑板溫度急劇上升，最高溫可達(dá)5000℃以上，電弧作用后，弓頭滑板溫度迅速下降。而普通列車速度只有高鐵動(dòng)車組的三分之一，電力動(dòng)力車頭上受電弓的工作溫度不會(huì)超過150℃或者200℃，一旦溫度超過沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理的話，那么會(huì)對(duì)列車、電力線路造成很大的危害。而列車開始運(yùn)行、受電弓升起受電的時(shí)候，工作人員是不可能登上車頂進(jìn)行手動(dòng)測(cè)溫的，接觸網(wǎng)上的電壓可能會(huì)達(dá)到1500伏或者更高，人員手動(dòng)測(cè)溫安全風(fēng)險(xiǎn)巨大;這時(shí)可以使用紅外熱成像儀，成像迅速、測(cè)溫精準(zhǔn)、反應(yīng)靈敏、圖像清晰、非接觸式測(cè)溫、適應(yīng)復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境，實(shí)時(shí)測(cè)溫，紅外熱像儀實(shí)時(shí)觀測(cè)受電弓溫度的效果如下圖：


紅外熱像儀

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將紅外熱像儀安裝在車頂，聚焦在受電弓上，對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度監(jiān)測(cè)，可以隨時(shí)通過軟件可觀察到受電弓部件的實(shí)時(shí)溫度，通過設(shè)置報(bào)警溫度可以實(shí)現(xiàn)一旦溫度超過限制，系統(tǒng)便自動(dòng)報(bào)警提醒工作人員進(jìn)行下一步操作。


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