一种轨道对地电导率的测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轨道对地电导率的测试装置及方法。所述装置包括中央处理单元、信号采集模块、直流电源、电子开关和电流感应环；电流感应环套装在检测点处的轨道上，其输出与信号采集模块的一个输入端相连；信号采集模块的另一输入端与检测点处的轨道可靠电连接，用于采集轨道相对参比电极的电位即轨道电位；信号采集模块的输出端与中央处理单元相连；直流电源的正极连接辅助接地电极，负极与电子开关的一端相连；电子开关的另一端与轨道可靠电连接，其控制端与中央处理单元连接。本发明专利技术基于电子开关导通和断开时轨道电流的差和轨道电位的差进行漏电流、电导率计算，可消除轨道本身电流的影响，从而提高电导率的测量精度。从而提高电导率的测量精度。从而提高电导率的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道对地电导率的测试装置及方法


[0001]本专利技术属于地铁轨道杂散电流干扰测量与抑制
，具体涉及一种轨道对地电导率的测试装置及方法。

技术介绍

[0002]随着我国现代化的快速发展，交通运输基础设施、能源设施建设得到了高速发展，轨道交通与油气管道间公用走廊现象日益普遍，轨道杂散电流引起的各项腐蚀问题日益受到重视。抑制杂散电流不仅需要在施工中严格控制，日常运维中更需对轨道杂散电流进行预防与评估。为控制杂散电流量，相关标准对轨道对地绝缘性或对地电导率规定了限值。但在轨道对地电导率测试办法与范围上各标准间存在差异、不统一，如CJJ/T 49
‑
2020《地铁杂散电流腐蚀防护技术标准》给出通过测试多区段轨道接地电阻的办法来评估整体轨道对地的绝缘性；GB/T 28026.2
‑
2011《轨道交通地面装置第2部分直流牵引系统杂散电流防护措施》只能对绝缘节局部轨道对地绝缘性进行测试。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种轨道对地电导率的测试装置及方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种轨道对地电导率的测试装置，包括中央处理单元、信号采集模块、直流电源、电子开关和电流感应环；电流感应环套装在检测点处的轨道上，其输出与信号采集模块的一个输入端相连；信号采集模块的另一输入端与检测点处的轨道可靠电连接，用于采集轨道相对参比电极的电位即轨道电位；信号采集模块的输出端与中央处理单元相连；直流电源的正极连接辅助接地电极，负极与电子开关的一端相连；电子开关的另一端与轨道可靠电连接，其控制端与中央处理单元连接；中央处理单元输出通断控制信号至电子开关的控制端，使直流电源为轨道周期间歇加电，并基于通、断情况下测得的每个检测点处的轨道电流差和轨道电位差计算轨道对地的漏电流和轨道平均电位，进而计算轨道对地的电导率。
[0006]进一步地，所述通断控制信号一个周期的导通时间为12秒，断开时间为3秒。
[0007]进一步地，第i个检测点电导率的计算公式为：
[0008][0009]I
leak
‑
i
＝|ΔI
i
‑
ΔI
i+1
|，ΔI
i
＝I
on
‑
i
‑
I
off
‑
i
，ΔI
i+1
＝I
on
‑
i+1
‑
I
off
‑
i+1
[0010]ΔV
i
＝V
on
‑
i
‑
V
off
‑
i
，ΔV
i+1
＝V
on
‑
i+1
‑
V
off
‑
i+1
[0011]式中，G
i
为第i个检测点处的电导率；I
leak
‑
i
为第i个检测点处的漏电流，ΔI
i
为第i个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电流I
on
‑
i
和I
off
‑
i
的差，ΔI
i+1
为第i+1个检测点处
电子开关导通和断开时的轨道电流I
on
‑
i+1
和I
off
‑
i+1
的差；V
i
为第i个检测点处的轨道平均电位，ΔV
i
为第i个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电位V
on
‑
i
和V
off
‑
i
的差，ΔV
i+1
为第i+1个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电位V
on
‑
i+1
和V
off
‑
i+1
的差；L
i,i+1
为第i个检测点与i+1个检测点的距离；i＝1,2,
…
,N，N为检测点数量。
[0012]更进一步地，ΔV
i
/ΔV
i+1
应满足不等式1/k≤ΔV
i
/ΔV
i+1
≤k，k>1；如果ΔV
i
/ΔV
i+1
不满足所述不等式，在第i个检测点与i+1个检测点之间增加检测点，直到ΔV
i
/ΔV
i+1
满足所述不等式。
[0013]更进一步地，如果第i个检测点与i+1个检测点之间有均流线，在均流线上设置电流感应环，按下式计算漏电流：
[0014]I
leak
‑
i
＝|ΔI
i
‑
ΔI
i+1
‑
ΔI
J
|，ΔI
J
＝I
J
‑
on
‑
I
J
‑
off
[0015]式中，ΔI
J
为电子开关导通和断开时的均流线中的电流I
J
‑
on
和I
J
‑
off
的差。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种应用所述装置进行轨道对地电导率测试的方法，包括以下步骤：
[0017]中央处理单元输出通断控制信号至电子开关的控制端，使直流电源为轨道间歇加电；
[0018]在电子开关导通和断开期间，同时采集每个检测点处的轨道电流和轨道电位；
[0019]基于电子开关导通和断开期间的轨道电流差和轨道电位差，计算每个检测点处轨道对地的漏电流和轨道平均电位，进而计算轨道对地的电导率。
[0020]进一步地，所述通断控制信号一个周期的导通时间为12秒，断开时间为3秒。
[0021]进一步地，第i个检测点电导率的计算公式为：
[0022][0023]I
leak
‑
i
＝|ΔI
i
‑
ΔI
i+1
|，ΔI
i
＝I
on
‑
i
‑
I
off
‑
i
，ΔI
i+1
＝I
on
‑
i+1
‑
I
off
‑
i+1
[0024]ΔV
i
＝V
on
‑
i
‑
V
off
‑
i
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道对地电导率的测试装置，其特征在于，包括中央处理单元、信号采集模块、直流电源、电子开关和电流感应环；电流感应环套装在检测点处的轨道上，其输出与信号采集模块的一个输入端相连；信号采集模块的另一输入端与检测点处的轨道可靠电连接，用于采集轨道相对参比电极的电位即轨道电位；信号采集模块的输出端与中央处理单元相连；直流电源的正极连接辅助接地电极，负极与电子开关的一端相连；电子开关的另一端与轨道可靠电连接，其控制端与中央处理单元连接；中央处理单元输出通断控制信号至电子开关的控制端，使直流电源为轨道周期间歇加电，并基于通、断情况下测得的每个检测点处的轨道电流差和轨道电位差计算轨道对地的漏电流和轨道平均电位，进而计算轨道对地的电导率。2.根据权利要求1所述的轨道对地电导率的测试装置，其特征在于，所述通断控制信号一个周期的导通时间为12秒，断开时间为3秒。3.根据权利要求1所述的轨道对地电导率的测试装置，其特征在于，第i个检测点电导率的计算公式为：I
leak
‑
i
＝|ΔI
i
‑
ΔI
i+1
|，ΔI
i
＝I
on
‑
i
‑
I
off
‑
i
，ΔI
i+1
＝I
on
‑
i+1
‑
I
off
‑
i+1
ΔV
i
＝V
on
‑
i
‑
V
off
‑
i
，ΔV
i+1
＝V
on
‑
i+1
‑
V
off
‑
i+1
式中，G
i
为第i个检测点处的电导率；I
leak
‑
i
为第i个检测点处的漏电流，ΔI
i
为第i个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电流I
on
‑
i
和I
off
‑
i
的差，ΔI
i+1
为第i+1个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电流I
on
‑
i+1
和I
off
‑
i+1
的差；V
i
为第i个检测点处的轨道平均电位，ΔV
i
为第i个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电位V
on
‑
i
和V
off
‑
i
的差，ΔV
i+1
为第i+1个检测点处电子开关导通和断开时的轨道电位V
on
‑
i+1
和V
off
‑
i+1
的差；L
i,i+1
为第i个检测点与i+1个检测点的距离；i＝1,2,
…
,N，N为检测点数量。4.根据权利要求3所述的轨道对地电导率的测试装置，其特征在于，ΔV
i
/ΔV
i+1
应满足不等式1/k≤ΔV
i
/ΔV
i+1
≤k，k>1；如果ΔV
i
/ΔV
i+1
不满足所述不等式，在第i个检测点与i+1个检测点之间增加检测点，直到ΔV
i
/ΔV
i+1
满足所述不等式。5.根据权利要求3所述的轨道对地电导率的测试装置，其特征在于，如果第i个检测点与i+1个检测点之间有均流线，在均流线上设置电流感应环，按下式计算漏电流：I
leak
‑
i
＝|ΔI
i
‑
ΔI
i+1
‑
ΔI
J
|，ΔI
J
＝I
J
‑
on
‑
I
J
‑
off
式中，ΔI
J
为电子开...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广春，李德明，张梦梦，王修云，杜艳霞，曹国飞，
申请(专利权)人：安科工程技术研究院北京有限公司，
类型：发明
国别省市：