宏集案例 | 铁路供电轨异常振动？MSR?165振动记录仪助力精准诊断，找出关键原因

案例概况

客户：泰国曼谷地铁集团

应用产品：宏集MSR165振动记录仪

应用场景：地铁第三轨（供电轨）异常振动监测

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前言

Introduction

在全球轨道交通系统中，地铁列车在运行中需要持续获取稳定电力。目前，主要的供电方式包括接触轨（第三轨）和接触网两种。例如，天津地铁采用接触轨系统，而上海地铁主要依托接触网供电。

在列车运行过程中，接触件与第三轨的频繁接触为其提供运行所需的电力，但这一过程也可能对第三轨施加额外的力，从而导致其使用寿命缩短。因此，对轨道进行振动监测，对于分析振动来源及损坏原因至关重要。

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合作背景

Background

泰国曼谷地铁（MRT）自2004年投入运营，构建了覆盖城市东西南北的重要轨道网络。2023年6月3日，其最新线路——MRT黄线开放试运营，线路全长30.4公里，设有23个站点，并与蓝线、机场快线及BTS素坤逸线等多个系统实现互通。

起初黄线设计为地下线路，后因成本考量改为高架建设。该线路由全球某知名电力设备供应商提供第三轨供电方案。在实施过程中，为进一步验证系统稳定性及轨道结构可靠性，客户引入了 宏集MSR165振动记录仪，用于监测供电轨在列车运行过程中的实际受力状况。

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现场实际应用

Application

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安装策略评估

考虑到地铁第三轨为高压导体，存在较强电磁干扰及安全风险，项目团队在设备选型与安装位置上进行了多轮评估。

虽然 MSR165 已通过严苛的 EMC 电磁兼容测试，具备抵御 8kV 电磁干扰的能力。但为确保人身及设备安全，我们最终采用非金属绝缘硬板作为安装基底。我们将记录仪隔离于金属导轨之外，并通过螺丝固定方式安装于第三轨相邻的安全区域。该方式既避免了记录仪直接接触导轨表面，也便于后续的拆卸和数据读取。

图3 EMC测试中的MSR165记录仪与安装在第三轨上进行振动测试

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振动数据采集与分析

宏集MSR165 的采样频率设定为 200Hz，根据奈奎斯特采样定理，可有效捕捉 100Hz 以下的振动信号。通过记录仪采集的加速度时域数据（如图4所示）发现：

列车前半段时间以640秒间隔进出站台；

后半段运行频次加快，间隔缩短至 350 秒；

在运行过程中，第三轨承受最大冲击加速度达 3G，平均冲击加速度为 1.5G 左右；

对单个振动进行放大，发现列车对第三轨造成的振动为高频与低频的叠加，超过2G的强烈冲击的持续时间较短。

图4 第三轨所受加速度的时域信号

为了进一步确定第三轨异常振动的来源与对应振动源所造成的影响，技术人员进一步使用傅里叶变换技术，将时域信号转换为频域信号。如图5所示，经傅里叶变换后得到第三轨受到的加速度的频域信号。将其中的幅度与功率的相关数据提出后得到图6。分析结果显示，列车对第三轨造成的加速度主要集中在18.4Hz、31.7Hz与64.7Hz，这三个振动频率也是第三轨受到的外部冲击能量的主要来源。

图5 第三轨所受加速度的频域信号

图6 幅度与功率随振动频率变化的信号

案例总结

泰国曼谷地铁集团成功借助宏集 MSR165 振动记录仪监测了列车运行中第三轨（供电轨）遭受的异常振动和冲击，定性分析了振动来源，定量计算了振动强度，为后续供电系统的优化提供了重要数据支持。

灵活采样频率：记录仪支持1-1600Hz可调频率设置，对应最高800Hz的实际振动信号采集；

三轴加速度监测：内置三轴加速度传感器，可同时分析三个方向上的振动状态；

高电磁兼容能力：经过EMC测试，设备能在高电磁干扰环境下稳定工作。

宏集科技致力于为物流运输、轨道交通、电力能源、工业自动化等领域提供高精度、可靠的振动与环境监测解决方案。宏集MSR系列产品已广泛应用于全球多项基础设施项目，助力客户实现从数据感知到深度洞察的跨越发展。