一种自带磨耗预警功能的接触线及接触线磨损预警系统的制作方法

1.本实用新型属于接触网导线检测技术领域，涉及一种自带磨耗预警功能的接触线及接触线磨损预警系统。


背景技术：

2.目前，各电气化铁路及轨道交通牵引供电系统多采用由接触网所组成的供电网络。电力机车从接触网获取电能主要是依靠安装在机车顶部的受电弓滑板与接触网之间的滑动接触来实现。在受电弓与接触网的接触中，接触压力过大，会增加受电弓与接触网的异常磨损，缩短其使用寿命；接触压力过小，会使受电弓与接触网之间供电时断时续，增大电气磨损量，甚至引起电弧以致烧损接触网。
3.接触线直接关系着电气化铁路及轨道交通的运行安全，因此通过对触网导线磨耗的分析，可以衡量接触线是否具有承重挂张能力以及承载流量能力，但是在实际操作过程中，由于磨损参数比较少，且很多不能直观地去进行体现，因此在进行触网导线磨耗分析及检规修改时具有一定困难，所以为节约一定的财力和物力，加强对地铁接触线磨耗分析研究是必要的。
4.专利文献(公开号为cn107017038a)公开了一种自动报警的铜及铜合金接触线，其通过在接触线两侧开孔，增加两根水平布置外带绝缘的检知线，工作机制是通过给检知线施加直流电压，通过检测检知线是否有电流通过判断检知线是否磨损断线，进而预知接触线的磨损，但其运行过程中，检知线外端绝缘层易被接触线上27.5kv电压击穿，实际使用过程中，检知线断线后，存在与接触线短接风险，无法准确通过检测电流方式判断检知线断线，风险高，操作困难。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种自带磨耗预警功能的接触线及接触线磨损预警系统，解决了现有技术存在接触线短接风险，无法准确通过检测电流方式判断检知线断线的问题。
6.本实用新型是通过以下技术方案来实现：
7.一种自带磨耗预警功能的接触线，包括接触线本体，在接触线本体的下侧且沿接触线本体的长度方向开有两个对称设置的沟槽，沟槽包括连通的半圆槽和v型槽；沟槽内设有光纤。
8.进一步，靠近接触线本体中心线的v型槽的孔边线与水平线的夹角为5～10
°
。
9.进一步，半圆槽的半径为1～2mm。
10.进一步，光纤半径为1mm。
11.进一步，接触线本体顶部与半圆槽顶部的距离为接触线本体的下侧外圆直径的75％。
12.进一步，v型槽的尖端靠近接触线本体的边缘。
13.进一步，光纤安装在半圆槽内。
14.本实用新型还公开了一种接触线磨损预警系统，包括发射设备、接收设备及所述的一种自带磨耗预警功能的接触线，光纤一端连接发射设备，另一端连接接收设备。
15.进一步，接收设备连接有控制器，控制器连接有报警模块，用于当接收设备接收不到发射设备的光信号时，控制器启动报警模块。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
17.本实用新型公开了一种自带磨耗预警功能的接触线及包含其的接触线磨损预警系统，在接触线本体的下侧且沿接触线本体的长度方向开有两个对称设置的沟槽，沟槽包括连通的半圆槽和v型槽，沟槽内部带有传输信号的光纤，使用过程中，光纤内部传输信号，接触线达到磨损预警值，光纤损坏后，光纤内部信号中断，一端设置的接收装置无法接受到信号后，开始预警，从而实现接触线磨耗预警的目的；本实用新型的接触线内设置光纤，使用过程中光纤内信号稳定传输，不易受外界环境干扰，且不存在短接风险，能准确预警接触线磨耗危险值，避免接触线由于磨耗过大而引起安全事故。
18.进一步，v型槽下沿与水平夹角α为5～10
°
，该倾斜角保证接触线大圆弧面磨损过程中，磨损到开槽位置时沟槽下沿不出现脱落，也能有效避免接触线磨损而导致光纤掉出沟槽，影响磨耗判断，同时使用过程中沟槽部位不因接触线磨损出现拉丝，导致行车过程出现打火起弧情况。
19.进一步，半圆槽直径为φ1.0mm～2.0mm，保证有足够的空间放置光纤的同时，避免开孔过大对接触线性能产生过大影响。
20.进一步，接触线顶部距半圆槽顶部距离h为接触线外圆直径的75％，该值为接触线危险预警值。
附图说明
21.图1为本实用新型的一种自带磨耗预警功能的接触线的结构示意图；
22.图2为本实用新型的沟槽位置尺寸示意图。
23.其中：1为接触线本体，2为沟槽，3为光纤。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
25.如图1所示，本实用新型公开了一种自带磨耗预警功能的接触线，包括接触线本体1，在接触线本体1的下侧且沿接触线本体1的长度方向开有两个对称设置的沟槽2，沟槽2包括连通的半圆槽和v型槽；沟槽2内设有光纤3。
26.该接触线为特殊结构接触线，在线材两侧带有特殊沟槽2，沟槽2内部带有传输信号的光纤3，结构改变的情况下不影响机械电气性能，不影响正常使用。
27.所述特殊结构接触线制备通过上引连铸、挤压及拉拔工序，上引连铸工序在隔氧环境下制备铜及铜合金φ20～30mm铸杆；铸杆经挤压工序，在挤压设备内部破损铸态组织并形成新的细小晶粒，获得φ18～30mm铜及铜合金挤压杆；挤压杆再经过拉拔工序成型。
28.沟槽2作为预埋光纤3位置，如图2所示，靠近接触线本体1中心线的v型槽的孔边线与水平线的夹角α为5～10
°
，保证使用过程中沟槽2部位不因接触线磨损出现拉丝而导致起
弧现象，也能有效解决接触线磨损而导致光纤3掉出沟槽2，影响磨耗判断。光纤3整体外径1.0mm，半圆槽外径为φ1.0～2.0mm，保证光纤3在接触线内安装过程中不被挤坏。
29.如图2所示，接触线本体1顶部与半圆槽顶部的距离h为接触线本体1的下侧外圆直径的75％，该值为接触线危险预警值。实现时，在拉拔工序采用特殊结构异型模具进行4道异型拉拔，前3道模具在接触线两侧开出预埋沟槽2，沟槽2下沿与水平夹角为7～15
°
，沟槽2内接圆外径为φ2.0～2.5mm，最后1道拉拔采用正常接触线成品模具，将沟槽2闭合并将光纤3固定在接触线内部。
30.为能保证在接触线拉拔及卷取过程中不断线，不影响其正常使用，光纤3整体外径为1.0mm，光纤3能保证在瞬时300℃高温下不影响正常使用。使用过程中光纤3内信号稳定传输，不易受外界环境干扰。
31.本实用新型还公开了一种接触线磨损预警系统，包括发射设备、接收设备及接触线，光纤3一端连接发射设备，另一端连接接收设备。其中，所述接触线如前所述，包括接触线本体1，在接触线本体1的下侧且沿接触线本体1的长度方向开有两个对称设置的沟槽2，沟槽2包括连通的半圆槽和v型槽；沟槽2内设有光纤3。当接触线磨损后导致光纤3损伤，直至断线，光纤3内信号传输中断，工作人员在接收设备上就能及时发现，不需要人工现场检测，费时费力。
32.更优地，接收设备还连接有控制器，控制器连接有报警模块，当控制器检测到接收设备接收不到发射设备的光信号时，启动报警模块。报警模块可设置在远程的工作室内，报警后，工作人员就可以得知接触线需要更换，从而实现预警目的。
33.虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
34.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。、在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
35.以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。