弓网接触力统计评价器原理与使用指南

按 EN 50367 接触力统计评价体系，由平均接触力 F_m 与标准差 σ 计算 F_max=F_m+3σ 与 F_min=F_m−3σ，对照用户填写的验收上下限输出判定，适用于 C1 车载检测数据的区段评价。

输入参数

参数	单位	允许范围	说明
平均接触力 F_m	N	20 ~ 500	检测区段统计均值
标准差 σ	N	0 ~ 150	同一区段统计标准差
速度 v	km/h	0 ~ 500（可选）	填后输出参考目标力 F_ref
验收上限 F_max,lim	N	可选	按验收大纲/合同填写
验收下限 F_min,lim	N	可选	不填则不判定

计算公式

$F_{max}=F_{m}+3\sigma ,\qquad F_{min}=F_{m}-3\sigma$

统计口径

F_m 为评价区段内接触力样本的算术平均值，σ 为同一样本的标准差，两者均须按测量标准规定的滤波与统计区间口径取得（测量方法与传感器口径见 EN 50317 标准卡）。在接触力样本近似服从正态分布的假设下， $F_{m}\pm 3\sigma$ 给出样本 99.7% 的统计包络，故以 $F_{m}+3\sigma$ 作为最大统计接触力、 $F_{m}-3\sigma$ 作为最小统计接触力参与评价；σ/F_m 比值过大说明接触力离散严重，即使均值合格也可能存在局部硬点。受流质量的综合指数见接触力质量指数 Q 值。

评价标准依据

接触力统计评价的体系性依据是 EN 50367 标准卡（弓网互作用技术准则，现行版次为 EN 50367:2020）与 IEC 62486 标准卡（弓网互作用技术准则与互联互通要求，IEC 62486:2017）。两卡给出的限值与允差属标准提炼方向，本工具不内置分档表值：验收上下限必须由使用者按验收大纲或合同填写，F_ref 仅为可编辑参考默认值。

输出说明

输出量	计算口径	用途
F_max = F_m+3σ	区段统计最大接触力	对照验收上限，评价离线与撞击风险方向
F_min = F_m−3σ	区段统计最小接触力	对照验收下限，评价离线电弧风险方向
F_ref（填速度时）	交流体系参考目标力经验式	与 F_m 对比判断平均接触力水平是否偏高或偏低
上下限判定	输入限值与统计值比较	区段受流质量验收参考

交流体系参考目标力（广泛引用的工程参考式）： $F_{ref}=0.00097v^{2}+70\ \mathrm {N}$ 。

适用条件

站内标准卡未录入 EN 50367 分档表值与允差带，验收上下限必须按验收大纲填写，F_ref 仅为可编辑参考默认值。
统计口径与测量方法见 EN 50367 标准卡、EN 50317 弓网力测量；σ/F_m 超过 30%（经验参考）提示弹性不均或悬挂状态不良。

计算结果仅供参考，实际验收以现行标准与验收大纲为准。

使用指南

导入 C1/C3 装置采集的接触力数据文件（CSV 格式，含时间戳与力值列）；
设置采样间隔（默认 ≤1 m）与统计区间（≥10 个跨距）；
系统自动计算接触力均值 Fm、标准差 σ、最大/最小值与 Q 值。

计算示例

某区段 C1 检测数据统计结果：

接触力均值 Fm = 250 N、标准差 σ = 70 N（算例取值，量级与高速线路动态接触力检测统计相当，非标准限值）
Q 值 = Fm/(3σ) = 250/210 ≈ 1.19
评价：Q < 2.5，受流质量需改善——排查硬点与定位器坡度异常区段。

依据 EN 50317 统计方法。

理论基础

关联规范

TB 10758-2018：高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准（接触力验收上下限）

版本信息

版本：v1.0
更新日期：2026-09-6

参考资料

[1] Pantograph (transport)（Wikipedia, 访问日期 2026-08-24） —— 接触力求取工程背景；适用条款：§ 全文。