在电气化铁路中,接触网系统承担着为列车提供稳定电能的关键任务。接触网支柱、横梁、腕臂及其连接部位,依赖大量螺栓实现结构固定与受力传递。
这些结构长期暴露在户外环境中,承受风荷载、温度变化以及列车运行带来的振动冲击。尤其是在大风区或温差较大的区域,螺栓预紧力变化更加显著。

(无源无线垫片式压力传感器在接触网结构中的应用 图源:摄图网)
一旦连接部位松动,可能导致接触网几何参数变化,进而影响受电弓取流稳定性,严重时甚至引发弓网故障。
目前对接触网螺栓的管理,主要依赖人工巡检和定期紧固。这种方式不仅工作量大,而且无法实现连续监测,难以及时发现早期问题。
在部分重点区段,虽然尝试使用传感器进行监测,但传统方案普遍存在布线困难、供电受限的问题。在高空结构中铺设电缆,不仅施工复杂,也增加了后期维护风险。
无源无线垫片式压力传感器则提供了一种更适合接触网场景的解决思路。该传感器通过替换垫片实现部署,不改变原有安装方式,特别适合在既有线路中推广应用。
其无源特性使其无需电池供电,能够长期稳定运行,避免了高空更换电池的难题。同时,通过地面或车载设备即可实现无线读取,大幅提升运维效率。
更关键的是,该传感器可以在接触网受风振或列车通过时进行数据采集,反映真实工况下的螺栓受力变化。这对于分析结构稳定性具有重要意义。

(无源无线垫片式压力传感器在接触网结构中的应用 图源:摄图网)
通过长期监测,可以识别哪些部位更容易发生预紧力衰减,从而优化巡检策略,实现精准维护。
随着轨道交通向高速化和智能化发展,接触网系统的可靠性要求不断提高,而无源无线垫片式压力传感器,正成为提升其安全性的关键技术手段之一。


