監(jiān)測電氣化公路受電弓

西門子正在開發(fā)自動監(jiān)測受電弓的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)初是為電氣化公路上行駛的電動和混合動力卡車而設計的，采用攝像頭和傳感器來檢查受電弓工況，防止接觸導線損傷。電氣化列車有時使用類似但更加復雜的系統(tǒng)。

圖中所示為德國Groß Dölln電氣化公路延長測試段上的行駛場景。

電氣化公路系統(tǒng)是西門子專為繁忙的貨運路線而開發(fā)的低排放解決方案。電動和混合動力卡車利用受電弓，從高架導線獲得電能，這樣一來，它們在行駛過程中幾乎不排放任何廢氣。電氣化公路上行駛著眾多車主的車輛，尤為重要的是對受電弓進行監(jiān)測，以防止因高架導線受損而致使道路封閉。電氣化公路系統(tǒng)是一套廉價的緊湊型系統(tǒng)，可以沿道路廣泛部署，還可以同時檢測車輛是否得到授權。在不久前舉辦的2014年度 Innotrans貿(mào)易展上，西門子推出了這套解決方案，并演示了如何將之用于電氣化列車。

不論是在卡車還是列車上，受電弓都會在運行過程中發(fā)生磨損。特別是碳接觸片，會因與高架導線接觸而磨損。如果未能及時檢測出已磨損或新近受損的接觸片，那么，凹槽、裂痕或不均勻磨損等會導致接觸問題，從而損壞高架導線的接觸導線。情況下，高架接觸導線甚至可能斷裂。

這個系統(tǒng)初是為電氣化公路上行駛的電動和混合動力卡車而設計的，采用攝像頭和傳感器來檢查受電弓工況，防止對高架接觸導線造成損害。電氣化列車有時使用類似但又復雜得多的系統(tǒng)。

特殊攝像頭監(jiān)視接觸片

該系統(tǒng)通過兩種方式監(jiān)測受電弓：攝像頭監(jiān)視接觸片的碳表面；特殊算法評估磨損程度或初發(fā)損傷。一旦各種系統(tǒng)提供了足夠的測量數(shù)據(jù)，該解決方案也將嘗試預測碳接觸片的更換時間。這樣一來，便可以根據(jù)磨損狀態(tài)進行維護，盡可能延長接觸片的使用時間。此外，傳感器將記錄高架接觸導線的垂直偏轉。據(jù)此可以推斷出接觸導線承受的壓力。如果受電弓對接觸導線施加的壓力太大，那么，碳層和高架接觸導線都會產(chǎn)生過度磨損。如果壓力太小，接觸則會斷開，并且可能發(fā)生電弧，這也會對連接兩側構成應力。

該系統(tǒng)設計獨到，可以安裝在高架導線的電線桿和橋上，以便沿著道路在盡可能多的地點進行測量。這樣就可以得出更多關于高架導線狀況的信息，譬如，高架接觸導線的懸掛情況。就電氣化列車而言，火車站或車輛段入口都是進行測量的合適位置。受電弓工況數(shù)據(jù)會被發(fā)送至控制中心、維護工程師或卡車上的車載裝置。目前，西門子正在其電氣化公路試驗場運行這套監(jiān)測系統(tǒng)，并優(yōu)化自動分析功能，包括評估接觸片的過程。此后，公司計劃制造出一個功能齊備的原型。