隨著交通擁堵問題越來越突出、人們生活節(jié)奏不斷加快，我國高 速鐵路事業(yè)得到快速發(fā)展，而電氣化鐵路因其環(huán)保、高效、節(jié)能的特 點得到普遍的應(yīng)用。受電弓作為高速列車關(guān)鍵電氣部件之一，承擔(dān)著 將接觸網(wǎng)提供的單相交流輸送給車載用電設(shè)備，并保證傳送電壓的穩(wěn) 定性。由于長期暴露在沒有保護(hù)設(shè)備的室外環(huán)境中和長期受電弧、電 磁干擾等因素的滋擾，極大程度地降低受電弓的工作性能和使用壽命。 因此，采用有效的方法盡早檢測到受電弓裂紋故障并進(jìn)行處理，對保 障列車安全、可靠和舒適地運行具有顯著意義。

DSA250 型受電弓是單臂受電弓，具有重量輕，結(jié)構(gòu)簡單和維護(hù)少的特點。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

受電弓是一種將壓縮空氣作為原動力從而來操控其升弓和降弓操 作的高壓電器。通過結(jié)構(gòu)分析可以看出受電弓為支架型結(jié)構(gòu)，在快速運行的狀態(tài)下與接觸網(wǎng)摩擦接觸會使受電弓的一些關(guān)鍵部位出現(xiàn)裂紋，影響弓網(wǎng)接觸的狀態(tài)，從而危害高速列車行車安全。受電弓裂紋 故障有碳滑板磨損過度內(nèi)部出現(xiàn)裂紋；由于所承受的應(yīng)力比較大和比 較集中上框架也會出現(xiàn)裂紋等等。

隨著列車運行速度的不斷提高，受電弓所承受的阻力也越來越突 兀，其發(fā)生裂紋的概率也急劇增加，為了保證受電弓的良好狀態(tài)，需 對其進(jìn)行監(jiān)測避免裂紋的發(fā)生，影響行車安全。目前檢測受電弓裂紋 故障的方法有很多，本文通過分析這些檢測方法的優(yōu)缺點，并提出改 進(jìn)措施。

傳統(tǒng)的人工檢測法需要將高速列車停放在檢修庫里，需要斷電和 降弓，檢修作業(yè)人員上車頂對受電弓狀態(tài)進(jìn)行觀察和分析，并進(jìn)行檢 修和維護(hù)。人工檢測法作業(yè)環(huán)境比較單一，需多人協(xié)同操作，檢測結(jié) 果受人為因素的影響比較大，效率低，作業(yè)流程繁瑣，不能對受電弓的狀態(tài)進(jìn)行在線、實時監(jiān)測，因此單一采用此方法準(zhǔn)確性和快速性都 得不到保障，并且存在一定的安全隱患。因此，此方法己不能適應(yīng)電 氣化鐵路的高速發(fā)展，但可以與其他智能檢測法結(jié)合使用來發(fā)揮其特長。

傳統(tǒng)圖像處理檢測法是通過攝像機對受電弓運行狀態(tài)進(jìn)行圖像采 集，通過對圖像進(jìn)行分析來判斷受電弓的狀態(tài)。由于傳統(tǒng)的圖像檢測 法是采用灰度特征提取、邊緣檢測等圖像處理技術(shù)來分析圖像，并沒 有采用基于數(shù)字信號處理方法來分析和判斷圖像，因此采用此方法的 得到的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性都不高，由于其檢測結(jié)果也受人為 因素的干擾，而且對監(jiān)測設(shè)備的抗干擾性能和分辨率都有很高的要求， 因此不適應(yīng)高速鐵路的發(fā)展。

超聲波檢測法是通過安裝一個超聲波檢測儀，通過超聲波傳感器 發(fā)射超聲波信號，超聲波在到達(dá)被檢測物體的表面時發(fā)生反射。通過 超聲波發(fā)送和接收的時間，來判斷碳滑板的磨損程度。超聲檢測法由 于其簡便、成本低等優(yōu)點，在鋼軌內(nèi)部損傷檢測、絕緣子裂紋測等領(lǐng) 域得到廣泛應(yīng)用，但是對于受電弓故障檢測的檢測研究尚未具體展開， 需要進(jìn)行受電弓裂紋檢測試驗來確定其有效性。

此檢測方法是采用圖像處理及三點云重構(gòu)原理進(jìn)行受電弓故障的 檢測。高清相機一定的角度俯拍受電弓前表面。激光位移傳感器垂直 安裝在受電弓的正上方，當(dāng)列車到達(dá)檢測系統(tǒng)時，激光位移傳感器高 速掃描受電弓上表面獲取整個受電弓上表面的三維圖像，通過三位圖 像來檢測滑板表面是否存在裂紋。此方法設(shè)備成本昂貴，激光易受光 照影響。因此使用時應(yīng)注意激光傳感器的保護(hù)。

受電弓是列車唯一的受流設(shè)備，其狀態(tài)是否良好關(guān)系到列車能否 正常運行。因此，預(yù)防受電弓故障的發(fā)生對保證列車的正常運行有重 大的意義。本文首先介紹受電弓的結(jié)構(gòu)和工作原理，接著闡述受電弓 裂紋故障產(chǎn)生的原因，最后通過分析受電弓裂紋故障的檢測方法并提 出改進(jìn)措施。通過對受電弓采用智能檢測方法能夠保證受電弓的狀態(tài)， 減少檢查次數(shù)和降低故障，確保弓網(wǎng)的良好接觸，從而保證鐵路高速、 安全、可靠的運行。