宏集&Micronor

高铁受电弓振动监测解决方案

挑战

高速列车受电弓振动导致接触问题,影响能源供应稳定性。风速高时,受电弓产生振动并磨损接触面,影响与接触网的良好接触。

构想

开发能够检测振动并调节接触力的测量系统,同时避免在行驶开始时施加过大的接触力。但由于高电压和高电流,所有电子测量传感器无法提供可靠数据。

宏集MR光纤加速度传感器系统

100%全介电无源传感器,使不受 EMI、RFI、高压和磁场的影响。它们的机械设计非常坚固,可以在环境中可靠地提供数据,从而确保列车平稳安全地运行。

宏集Micronor

解决方案

图1:带光纤传感器的受电弓

图2:MEMS加速度传感器

图3:光纤控制器

为此,我们选择了一种光纤传感器测量系统,可以提供不受干扰的可靠测量数据。
测量头(图2)安装在受电弓的左侧和右侧,并用特殊的电缆束带固定。光纤电缆沿着受电弓延伸至列车车顶(图1),然后通过专门设计的坚固连接器引入车内,连接到带有激光源和评估电子设备的控制器(图3)。评估单元提供与加速度成比例的模拟信号,每个g对应100mV。该信号传递到受电弓的控制系统,根据需要调整接触压力。最大可测量的加速度为50g。
自2015年以来,该系统在恶劣的天气条件下经受了100倍的验证,并在实际应用中得到了验证。

MEMS传感器截面

不同光强的反射光束

常见问题

工作原理

传感器的主要部分是一个 MEMS,它有一个反射面。 入射光束通过棱镜被引导到反射镜上,使反射光束以尽可能高的强度耦合到返回光纤中。 如果镜子因为来自外部的加速度而改变其水平位置,则反射光束的方向会略微移动,并且反射信号的强度会降低。 这种降低与来自外部的加速度成正比。

关键参数

加速度100mV/g pk-pk(峰峰值)
温度范围-40°C 至 200°C
防护等级IP67
传感器电缆PEEK/PTFE
光纤连接器E-2000 PC双工
传感器电缆长度6m(标准电缆,户外需定制)
玻璃纤维100/125/250 µm
隔离传感器 – 电子设备65kV RMS(有效值)
磁抗扰度100%

宏集Micronor

所用产品

宏集MR660-1 1轴控制器

宏集MR660-1 是用于 660 轴测量的 MR1 光纤加速度计系统的控制器

宏集MR660-1 2轴控制器

宏集MR660-2 是用于 660 轴测量的 MR2 光纤加速度计系统的控制器

宏集MR660-1 3轴控制器

宏集MR660-3 是用于 660 轴测量的 MR3 光纤加速度计系统的控制器

宏集MR661 1轴圆形传感器

圆形设计的宏集MR661传感器是用于660轴测量的光纤加速度计系统MR1的传感器

宏集MR662 1 轴方形控制器

宏集MR662 是用于 660 轴测量的 MR1 光纤加速度计系统的传感器

宏集MR663 2轴方形控制器

宏集MR663 是用于 660 轴测量的 MR2 光纤加速度计系统的传感器

宏集,为科技赋能!

联系宏集工程师,获取定制化方案!