一种轨道结构对地过渡电阻测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道结构对地过渡电阻测试方法及系统，属于铁路电气技术领域，包括：选取测试区间，进行外部接线；判断系统各模块是否正常工作，并进行系统的参数设定；测试子系统A和测试子系统B同步进行钢轨纵向电阻值的测量以及电压值测量；根据测量的电压值和钢轨纵向电阻值计算钢轨对地过渡电阻值；反转测试电流源极性，再次测量钢轨对地过渡电阻值，验证得到轨道结构对地过渡电阻值是否正确。本发明专利技术公开的测试方法可以减小传统方法中的误差源，提高测试准确度；操作步骤简单，所需测量点少，提高了测试效率。提高了测试效率。提高了测试效率。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道结构对地过渡电阻测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及铁路电气
，更具体的说是涉及一种轨道结构对地过渡电阻测试方法及系统。

技术介绍

[0002]轨道交通电气牵引系统主要分为直流和交流两类，其中对外界影响最严重、最受关注的就是直流牵引系统，因为直流牵引系统在能量从变电所
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接触网/轨
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机车
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钢轨
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变电所的整个过程中，会有相当一部分的电流通过钢轨泄入大地，从而产生明显的杂散电流现象。杂散电流主要危害在于，对周边金属结构会造成明显的电化学腐蚀现象，根据已有研究结果，1A的杂散电流能够每年腐蚀99kg的钢材。同时，在整个牵引电流的分布过程中，杂散电流相对于钢轨电流分布过高，也会从另一方面加剧钢轨对地电位的抬升，对人身安全产生威胁，并对钢轨电位限制装置的可用寿命造成明显影响。因此，有必要对影响杂散电流的一些重要参数进行分析，从而采取相应的监测和防护手段来降低杂散电流的危害。研究表明，当轨地过渡电阻降低和走行轨电阻增大时，由走行轨泄漏的杂散电流就会增加，因而对金属产生的腐蚀危害也将会加重。因此，列车在运营过程中，过渡电阻的理论分析对杂散电流的防治很有必要。
[0003]国内地铁行业标准规定的测试方法，只能对全线进行测量，不能实现分区段测量，不能有效找出过渡电阻较低的薄弱区段，测试精度较低，反映至全线时，某个区域或者某点绝缘损坏对测量结构不会有很大影响，因此，需要考虑测量结果的有效性。而国际标准IEC 62128
‑<br/>2规定的测试方法，虽然能够对局部区段进行过渡电阻测试，但是测试过程复杂，需要三方人员和设备远距离之间实现相互的测试配合，人力成本高，且测试变量过多，涉及到的误差来源以及误差累积过多，导致测量精度低。另一方面，受测试方法中测试能力限制，不适合股道并联关系复杂或者股道数量众多且存在道岔交叉关系的轨道。
[0004]因此，设计一种测试过程简单，测试变量少，降低测试钢轨长度对测量精度的影响的轨道对地过渡电阻值的测量方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种轨道结构对地过渡电阻测试方法及系统，对传统测量方法及系统进行了优化，简化了测试过程，减少了测试变量，降低测试钢轨长度对测量精度的影响，提高了测试效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、选取测试区间，进行外部接线；
[0009]步骤二、启动系统，判断所述系统各模块是否正常工作，并进行系统的参数设定；
[0010]步骤三、测试子系统A和测试子系统B同步进行钢轨纵向电阻值的测量并输入至数据分析；
[0011]步骤四、主控模块控制第一数据测试模块和第二数据测试模块同步采集各测试点的注入电流前各测试点的电压值，并将结果发送至数据分析模块；完成测量后，主控模块控制电流源模块开启，所述主控模块控制第一数据测试模块和第二数据测试模块同步采集各测试点的电压值，并将结果发送至数据分析模块；
[0012]步骤五、数据分析模块接收所述第一数据测试模块和第二数据测试模块发送的数据，根据存储单元存储的计算函数对采集的数据进行处理计算，得到轨道结构对地过渡电阻值；
[0013]步骤六、反转测试电流源极性，重复步骤四和步骤五，验证得到轨道结构对地过渡电阻值是否正确。
[0014]进一步的，步骤一中，选取测试区间，进行外部接线，具体包括：
[0015]选取轨条均流线缆之间的范围，根据测试位置处的里程标信息获取测试区间长度信息；
[0016]将电流源的输出端分别连接至轨道结构和地端，并使用万用表测量接触电阻；
[0017]将所述电流源流出端的轨道结构与地连接。
[0018]进一步的，步骤二中，判断所述系统的整体性能是否正常，具体包括：
[0019]确认测试子系统A和测试子系统B通信连接是否正常；
[0020]确认测试子系统A中电流源模块是否正常工作；
[0021]确认第一测试模块和第二测试模块的工作状态是否正常。
[0022]进一步的，步骤二中，系统参数设定，具体包括：
[0023]通过功能选择模块选择测试功能，显示模块根据选择的测试功能显示测试示意图；
[0024]操作人员根据测试示意图对测试回路内的电压、电流参数进行测量，并根据测量结果调整系统参数，消除干扰；
[0025]所述测试功能包括：直流杂散电流干扰、交流杂散电流干扰电压、土壤电阻率。
[0026]进一步的，所述步骤三具体包括：
[0027]在各测试点选取长度不小于5m，且不超过测试区间长度的5％的轨条，并在测试长度的两端刻线位置连接轨条纵向压降的两个测试端子，对选取的轨条进行轨条电阻测量。
[0028]另一方面，本专利技术公开了一种轨道结构对地过渡电阻测试系统，包括上位机、两个相互连接并进行数据交互的测试子系统A和测试子系统B；
[0029]所述测试子系统A包括主控模块、功能选择模块、第一定位模块、电流源模块、第一数据测试模块、第一通信模块、数据分析模块以及显示模块，所述第一定位模块与所述主控单元连接，将测试的时钟信号和坐标信息发送给主控模块；所述显示模块、所述电流源模块、所述第一数据测试模块和所述数据分析模块分别与所述主控模块连接，所述主控模块控制电流源的启停，并根据电流源的启停控制所述第一数据测量模块进行数据测量；所述显示模块、所述电流源模块、所述第一数据测试模块和所述数据分析模块分别与所述第一通信模块连接，通过所述第一通信模块与所述测试子系统B建立通信，所述第一数据测试模块与所述数据分析模块连接；所述数据分析模块与所述显示模块连接，所述第一通信模块与所述主控模块连接，所述控制模块控制所述测试子系统B与所述测试子系统A进行同步数据测量；
[0030]所述测试子系统B包括第二数据测试模块、第二通信模块和第二定位模块；所述第二数据测试模块与所述第二数据测试模块连接，获取所述主控模块的控制信号与所述测试子系统B同步测量；所述第二定位模块与所述第二通信模块连接，将时钟信号和坐标信息发送至所述主控模块；
[0031]所述上位机与所述测试子系统A中的主控模块连接，所述测试子系统A与所述测试子系统B通过所述第一通信模块与所述第二通信模块实现数据交互。
[0032]进一步的，所述第一数据测试模块和第二数据测试模块分别包括电阻测量单元、电流检测单元和电压检测单元；
[0033]进一步的，所述数据分析模块包括存储单元、数据处理单元和计算单元；
[0034]所述存储单元中存储有预设的数据处理和数据计算的计算函数；
[0035]所述数据处理单元接收到所述第一数据测试模块和所述第二数据测试模块的测试数据后对所述测试数据进行筛选，并调取所述存储单元中的计算函数对所述测试数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、选取测试区间，进行外部接线；步骤二、启动系统，判断所述系统各模块是否正常工作，并进行系统的参数设定；步骤三、测试子系统A和测试子系统B同步进行钢轨纵向电阻值的测量并输入至数据分析；步骤四、主控模块控制第一数据测试模块和第二数据测试模块同步采集各测试点的注入电流前各测试点的电压值，并将结果发送至数据分析模块；完成测量后，主控模块控制电流源模块开启，所述主控模块控制第一数据测试模块和第二数据测试模块同步采集各测试点的电压值，并将结果发送至数据分析模块；步骤五、数据分析模块接收所述第一数据测试模块和第二数据测试模块发送的数据，根据存储单元存储的计算函数对采集的数据进行处理计算，得到轨道结构对地过渡电阻值；步骤六、反转测试电流源极性，重复步骤四和步骤五，验证得到轨道结构对地过渡电阻值是否正确。2.根据权利要求1所述的一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，其特征在于，步骤一中，选取测试区间，进行外部接线，具体包括：选取轨条均流线缆之间的范围，根据测试位置处的里程标信息获取测试区间长度信息；将电流源的输出端分别连接至轨道结构和地端，并使用万用表测量接触电阻；将所述电流源流出端的轨道结构与地连接。3.根据权利要求1所述的一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，其特征在于，步骤二中，判断所述系统的整体性能是否正常，具体包括：确认测试子系统A和测试子系统B通信连接是否正常；确认测试子系统A中电流源模块是否正常工作；确认第一测试模块和第二测试模块的工作状态是否正常。4.根据权利要求1所述的一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，其特征在于，步骤二中，系统参数设定，具体包括：通过功能选择模块选择测试功能，显示模块根据选择的测试功能显示测试示意图；操作人员根据测试示意图对测试回路内的电压、电流参数进行测量，并根据测量结果调整系统参数，消除干扰；所述测试功能包括：直流杂散电流干扰、交流杂散电流干扰电压、土壤电阻率。5.根据权利要求1所述的一种轨道结构对地过渡电阻测试方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：在各测试点选取长度不小于5m，且不超过测试区间长度的5％的轨条，并在测试长度的两端刻线位置连接轨条纵向压降的两个测试端子，对选取的轨条...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴源廷，王晓东，陈瑞军，王文斌，王英龙，马九洋，许昕，魏志恒，孙宇，宋大伟，冀欣，吴小静，高勇强，谷强，张斌，敖勒其楞，贾鹏，田志宏，
申请(专利权)人：呼和浩特市地铁运营有限公司铁科院北京工程咨询有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，
类型：发明
国别省市：