陳旭

（中國鐵路沈陽局集團有限公司長春高鐵基礎設施段，吉林 長春 130000）

接觸網作為牽引供電系統(tǒng)重要的組成部分，一旦發(fā)生弓網故障，極易造成大面積停電，嚴重影響列車的穩(wěn)定運行。因此，為保證接觸網的穩(wěn)定性，減少故障的產生，將供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)應用到其中，并且通過關聯(lián)分析的方式，對接觸網進行故障分析，判斷其運行狀態(tài)，根據結果做出適當?shù)恼{整，確保接觸網運行的穩(wěn)定性。但是，供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法應用的時候，需要掌握其要點，其目的就是保證分析結果的準確性，為相關工作提供參考。

1 供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析簡介

1.1 供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)概述

供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)也叫作6C 系統(tǒng)，主要是針對電氣化鐵路接觸網進行全方位檢測，及時發(fā)現(xiàn)和解決運行故障，避免造成較大的隱患。供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)主要包括弓網綜合檢測裝置（1C）、接觸網安全巡檢裝置（2C）、車載接觸網運行狀態(tài)檢測裝置（3C）、接觸網懸掛狀態(tài)檢測監(jiān)測裝置（4C）、受電弓滑板狀態(tài)監(jiān)測裝置（5C）、接觸網及供電設備地面監(jiān)測裝置（6C）和6C 系統(tǒng)綜合數(shù)據處理中心（6C 數(shù)據中心），能夠有效超前防控接觸網設備故障發(fā)生，進而保障列車安全運營。

1.2 關聯(lián)分析定義

關聯(lián)分析主要是指事物間相互影響的關系。針對兩個以上的變量之間存在的某種關系，可以從時間、空間、因果等關系來分析其中存在的特定規(guī)律和關聯(lián)。關聯(lián)分析主要的任務分為2 個方面：（1）分析潛在的關系，主要是利用數(shù)據分析方式，對各項數(shù)據進行挖掘，結合數(shù)據分析事物之間的關聯(lián)；（2）需要根據自變量的特性，對目標變量的特性進行分析，從而得出事物之間的關聯(lián)特性。

2 供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法

目前，供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)的分析方法主要為直接分析法，其缺點在于未形成系統(tǒng)的強關聯(lián)性的分析方法。因此，為了更加全面深入地對供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)進行分析，考慮到關聯(lián)性復雜的特點，本文針對分析對象的不同，綜合分析提出以下幾種關聯(lián)分析方法。

2.1 1C 波形對比關聯(lián)分析方法

（1）導高、接觸力關聯(lián)分析方法。導高、接觸力關聯(lián)分析方法適用于1C 檢測波形異常波動變化，關聯(lián)補償裝置卡滯問題的分析。分析步驟如下：①分析1C系統(tǒng)數(shù)據。主要是全面分析利用本月、上月、去年同期三期波形疊加對比，對接觸線高度和弓網接觸力波形“突增、突減”波動變化位置進行對比分析；②對平面布置圖進行分析。主要進行異常波形對應錨段補償位置、中錨位置的查找工作；③對4C 靜態(tài)幾何參數(shù)進行分析。分析波動異常區(qū)段，對應4C 靜態(tài)檢測幾何數(shù)據，分析接觸線高差平順度；④分析4C 系統(tǒng)數(shù)據。利用冬夏高低溫4C 數(shù)據對中錨Z 繩及兩側吊弦馳度進行對比分析，主要馳度看有無變化；⑤分析2C 系統(tǒng)數(shù)據。利用冬夏高低溫2C 數(shù)據對補償墜砣移動位置進行對比分析，參照溫度曲線查看墜砣移動量是否符合標準。

（2）拉出值波動分析方法。拉出值波動分析方法適用于支柱傾斜、定位設備變化問題分析。分析步驟如下：①分析1C 系統(tǒng)波形。全面分析利用本月、上月、去年同期三期波形疊加對比，對拉出值波形“突增、突減”波動變化位置進行對比分析；②分析平面布置圖。從圖中查找異常波形對應支柱位置；③分析2C 數(shù)據。利用2C 歷史數(shù)據對支柱是否存在傾斜變化進行趨勢分析，確定是否存在支柱傾斜導致拉出值變化的問題；④分析3C視頻。利用3C 弓網視頻觀察接觸線與受電弓相對關系；⑤分析4C 數(shù)據。利用4C 歷史數(shù)據對定位器、定位環(huán)等設備進行趨勢分析，確定定位支持裝置有無松動，定位器是否受力，導致拉出值變化問題。

2.2 2C 補償對比分析方法

2C 補償卡滯對比分析法。2C 補償卡滯對比分析法適用于2C 補償裝置卡滯問題的分析。通過2C 冬夏歷史數(shù)據對比，利用等比例分配原理，結合溫度曲線對墜砣溫差變化距離進行計算。具體步驟如下：（1）分析2C系統(tǒng)，針對2C 冬夏高低溫歷史數(shù)據對比分析，找出高低溫墜砣位置變化不大處所；（2）根據相對比原理，利用CAD 對2C 補償數(shù)據進行標注計算；（3）分析平面布置圖。查找異常補償錨段長度，對照補償裝置溫度曲線，分析高低溫差下對應墜砣應移動距離，與CAD 計算距離進行對比判斷，分析是否存在卡滯。

2.3 3C 溫度超限關聯(lián)分析方法

高溫報警關聯(lián)分析法。高溫報警關聯(lián)分析法主要適用于3C 分析溫度超限關聯(lián)上網電纜、設備線夾、隔開觸頭等重點設備損傷問題的分析。具體分析步驟如下：（1）針對3C 系統(tǒng)，對上網電纜、設備線夾、隔開觸頭等重點設備高溫問題進行關聯(lián)分析；（2）查找電流致熱缺陷診斷依據。根據3C 高溫設備位置、材質對照維規(guī)《電流致熱型設備缺陷診斷依據》分析是否超標；（3）分析4C 系統(tǒng)。查找4C 數(shù)據分析高溫設備是否有燒傷痕跡；（4）紅外成像儀。根據高溫缺陷位置，現(xiàn)場利用紅外熱成像儀進行復測，與3C 測溫進行對比分析。

2.4 中心錨結繩馳度關聯(lián)分析方法

中錨繩及吊弦馳度變化關聯(lián)分析法。中錨繩及相鄰吊弦馳度變化關聯(lián)分析法適用于2C、3C、4C 分析中心錨結繩及兩側吊弦馳度變化關聯(lián)補償卡滯問題的分析。具體分析步驟如下：（1）分析2C、3C、4C 系統(tǒng)。對6C 各系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)的中心錨結繩及兩側吊弦馳度變化問題，進行補償卡滯關聯(lián)分析；（2）分析2C、3C、4C 系統(tǒng)。查找中錨繩及相鄰吊弦馳度變化趨勢，初步判斷補償卡滯時間范圍；（3）分析2C。利用2C 歷史數(shù)據對補償墜砣移動位置進行對比分析，參照溫度曲線查看墜砣移動量是否符合標準；（4）對照補償裝置溫度曲線，分析高低溫差下對應墜砣應移動距離，判斷是否存在卡滯；（5）若存在補償卡滯問題，查找4C 數(shù)據，分析補償棘輪（滑輪）狀態(tài)，確認補償繩是否存在偏磨、脫槽等問題。

3 案例分析

以某鐵路線路的接觸網系統(tǒng)為例，采用2C 補償卡滯對比分析法。2021 年7 月28 日（34℃）為高溫預警天氣，與8 月2 日（20℃）2C 數(shù)據對比分析，a 區(qū)間0060 號支柱補償墜砣，在溫度相差14℃情況下，承力索墜砣位置明顯向上移動，但接觸線補償墜砣位置基本無變化。

溫差14℃接觸網拍攝對比圖如圖1。

圖1 溫差14℃接觸網拍攝對比圖

采用等比例分配原理計算相關數(shù)據，以腕臂上下底座安裝距離1750mm 為標尺，利用CAD 軟件，將兩期2C數(shù)據圖片納入，對所需擬定的相對固定位置各部尺寸進行測量，讀出圖像中相對距離，然后計算出1 單位標尺所代表的實際距離，得出實際墜陀移動距離。具體方法如下。

（1）如圖1，利用CAD 測出腕臂上下底座安裝距離L=78.64 個單位，對應安裝圖，現(xiàn)場實際距離為1750mm，每個單位的實際距離s=1750/78.64=22.2533mm。

（2） 利 用CAD 測 出 溫 度 在34 ℃時 墜 陀 抱箍至上部限制架的長度S1=196.63 個單位。 墜陀抱箍至上部限制架的實際距離：S（34 ℃）=S1×s=196.63×22.25=4375.66mm（如圖2）。

圖2 34℃時墜陀抱箍至上部限制架測算圖

同理，計算溫度20 ℃時，墜陀抱箍至上部限制架的實際距離S（20 ℃）=4294.19。在 溫 差14 ℃時，補償墜陀實際移動距離為S（實際）=4375.66-4294.19=81.47mm。如圖3 所示。

圖3 20℃時墜陀抱箍至上部限制架測算圖

（3）查詢圖紙和溫度曲線。根據接觸網平面布置圖我們查詢到，該處補償裝置所在的半錨段長度為605m。查詢該線路設計補償裝置溫度曲線，判斷墜砣溫差14°時的移動行程S（理論）=450mm。

根據以上計算得出：S（理論）450mm ＞S（實際）81.47mm,判斷墜砣存在卡滯。

（4）現(xiàn)場復核整改情況（如圖4）。

圖4 現(xiàn)場整改情況

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)墜砣片刮碰出現(xiàn)竄動歪斜，導致突出的墜砣片與限制管底部端頭發(fā)生卡滯。調整墜砣與限制管位置后，補償墜砣自由向上移動400mm，恢復正常狀態(tài)。

4 結語

目前，關聯(lián)分析方法已經逐步應用在供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)中，相比直接分析法可以更加全面、真實地對系統(tǒng)狀態(tài)進行評估。雖然關聯(lián)分析方法近年來發(fā)展較快，但總體來看，其結果的準確性還有待提高。因此，需要對供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法進行完善和優(yōu)化。

（1）供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法的工作量相對較大，并且對人員知識儲備和能力要求較高，人工分析的準確性和效率存在的不足逐漸顯現(xiàn)出來。因此，在關聯(lián)分析方法中，需要將智能技術應用其中，不斷完善各項功能，從而有效提升分析效率及結果的準確性。

（2）需要做好數(shù)據的深度挖掘工作，并且將接觸網供電設備作為載體，利用各項檢測數(shù)據關聯(lián)分析，超前防控接觸網設備故障。另外，供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法可有效掌握供電設備運行的技術狀態(tài)及發(fā)展趨勢，為“全壽命管理”提供重要參考。

綜上所述，為保證接觸網運行的穩(wěn)定性，減少各類故障的產生，應逐漸將供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)分析方法應用推廣，其核心主要是通過采用各類分析方法，精準定位缺陷，科學客觀地分析出問題原因，有效指導維修，超前防控設備隱患，從而更好地為接觸網的安全、穩(wěn)定運行提供重要保障。