基于高频检测的弓网放电监测系统实现

西南交通大学物理科学与技术学院 刘伊宁 李相强 王庆峰 张健穹

动车组的升降弓操作或弓网离线会引发弓网电弧放电现象，这种瞬态放电会产生辐射及传导干扰，威胁列车的正常运行。本文提出了一种用于监测电气化铁路弓网放电辐射的射频接收机结构，并根据实测获取的弓网放电辐射特性确定了接收机的指标要求，通过高频电路仿真软件完成了仿真设计，并利用火花放电装置进行了放电辐射采集试验，对于弓网放电实时检测的实现有一定参考意义。

在电气化铁路系统中，位于列车顶部的弓网系统将电能从供电站输送到动车组牵引系统，为列车的驱动提供电能。然而，随着列车速度的上升，弓网电弧放电现象越来越频繁，这种现象的发生伴随着强烈的宽频带电磁辐射。因此，对其进行放电监测并提出预警可以改善动车组运行环境，预防事故发生。

对于弓网放电问题，目前普遍采用的检测方法有脉冲电流检测法与光学检测法。脉冲电流法是当前国际上唯一有标准的局部放电检测方法，其优点是灵敏度高，但同时也存在检测频段窄，易受其他干扰源影响的问题。在动车组实际运行环境下，牵引系统、真空断路器等装置的正常操作也能在脉冲电流检测频段内产生干扰，这使得脉冲电流检测法很难将弓网放电与其他干扰源区别开来。光学监测法是目前采用较多的弓网放电检测方法，通过在动车组车顶受电弓下安装光学探头，捕捉放电时产生的光学信号，来实现弓网放电的实时监测。……