受电弓与接触线良好接触,是确保弓网系统安全稳定运行的先决条件。弓网动态受流,往往伴随弓网燃弧、异常磨损现象。上述异常现象不仅影响弓网关系匹配,而且恶化机车取流质量。国内外相关科研机构十分重视弓网燃弧现象研究,但受测试手段及测试条件限制,弓网燃弧现象及相关检测技术研究,起步较晚,且缺乏完整定论。采用紫外光探测原理,精确测量弓网燃弧现象中的各种动态参数,并从中提取表征弓网受流性能的指标,对于解释弓网关系中的各种异常现象、探索弓网受流与线路状态规律、了解弓网服役性态,具有重要的现实意义。本文通过在高压实验室中模拟弓网燃弧现象产生过程,对其光谱特性进行深入分析,获取弓网燃弧的表征特征量——250±10nm波段紫外光。以弓网燃弧现象中的该波段紫外光为检测目标,成功研制非接触式弓网紫外燃弧检测装置。提出以弓网紫外燃弧能量指标,衡量弓网系统异常磨损的现象。从特征量的辐射、传输、转换等过程出发,推导弓网紫外燃弧能量的数学表征模型,并以标准传递光源为检测目标,完成模型的光学标定,实现弓网燃弧现象的可靠分析,为准确评价弓网运行状态,提供参考依据。利用研制的弓网紫外燃弧检测装置,对郑武高铁的实际运营线路进行现场试验研究。分析检测设备对高速弓网系统燃弧现象的检测性能,探索高速铁路弓网燃弧现象的产生规律及其特点。融合弓网燃弧、牵引电流、接触压力、速度及公里标等运行参数,制定基于多元检测信息的弓网动态关系评价方案。对广州地铁二、三号线弓网系统开展现场试验研究,评价不同类型受电弓的匹配性能,探索城市轨道交通弓网相互作用规律及损伤机理,为制定受电弓选型标准,评估运行线路弓网动态关系提供数据参考。最后,本文分析了现有评价指标,对准确衡量弓网受流性能的局限性。利用小波变换多分辨率分析的特性,提取弓网燃弧现象引起的牵引电流畸变信息,构建电流畸变率评价指标,定量分析弓网燃弧现象为准确衡量弓网系统的受流质量,保障列车行车安全,提供技术支撑。