監測電氣化公路受電弓

西門子正在開發自動監測受電弓的系統。這個系統最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。

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。

電氣化公路系統是西門子專為繁忙的貨運路線而開發的低排放解決方案。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。電氣化公路系統是一套廉價的緊湊型系統，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。極端情況下，高架接觸導線甚至可能斷裂。

這個系統最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。

特殊攝像頭監視接觸片

該系統通過兩種方式監測受電弓：攝像頭監視接觸片的碳表面；特殊算法評估磨損程度或初發損傷。一旦各種系統提供了足夠的測量數據，該解決方案也將嘗試預測碳接觸片的更換時間。這樣一來，便可以根據磨損狀態進行維護，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生過度磨損。如果壓力太小，接觸則會斷開，并且可能發生電弧，這也會對連接兩側構成應力。

該系統設計獨到，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。受電弓工況數據會被發送至控制中心、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測系統，并優化自動分析功能，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。