[發明專利]一種城市軌道交通接觸網對鋼軌故障的定位方法

在審

• 申請號: 201810031616.3
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108414888A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 常寶波;謝悅海;王攀;葉值兵
• 申請（專利權）人: 廣州市揚新技術研究有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種城市軌道交通接觸網對鋼軌故障的定位方法，其特征是包括以下步驟：

S1，做出城市軌道交通接觸網對鋼軌的等效電路圖；

將供電區間m端與n端之間的上下行接觸網等效為兩條并聯的接觸網等效線路，長度為D，兩端為a節點和b節點，Rc、Lc分別為接觸網等效線路的電阻、電感；

同樣，將供電區間m端與n端之間的鋼軌等效為一鋼軌等效線路，長度為D，兩端為m端與n端，Rr、Lr分別為鋼軌等效線路的電阻、電感；

m端供電系統為依次串聯的Ueqm、Reqm和Leqm，Leqm端和Ueqm端分別連接接觸網等效線路的a節點和鋼軌等效線路的m端；

n端供電系統為依次串聯的Ueqn、Reqn和Leqn，Leqn端和Ueqn端分別連接接觸網等效線路的b節點和鋼軌等效線路的n端；

其中：Ueqm、Reqm和Leqm為m端供電系統的電源、內電阻和內電感；Ueqn、Reqn和Leqn為n端供電系統的電源、內電阻和內電感；

S2，計算故障點離m端和n端的距離；

設：在上行或下行接觸網等效線路與鋼軌等效線路之間，發生相互接觸故障，接觸網等效線路故障點為c、鋼軌等效線路故障點為d；且c點和d點之間的過渡電阻為Rf；

x為故障點c點(或d)距離a節點距離與故障區間長度(令為1)的比值，則：a節點至c點的接觸網等效線路電阻、電感分別為x Rc、xLc；c點距離b節點的接觸網等效線路電阻、電感分別為(1-x)Rc、(1-x)Lc；a節點至c點的鋼軌等效線路電阻、電感分別為x Rr、xLr；c點距離b節點的鋼軌等效線路電阻、電感分別為(1-x)Rr、(1-x)Lr；

按等效電路圖，并根據基爾霍夫第一定律：

在節點a處：

i_da＝i_ac+i_ab……………………...(1)

在節點b處：

i_db＝i_bc+i_ba…….……………….(2)

由發生故障的上行或下行接觸網等效線路與鋼軌等效線路回路，根據基爾霍夫第二定律可得：

結合方程(1)、(2)、(3)，整理可得：

方程(4)為故障點距離m端距離與故障區間長度(就是1)的比值的計算方程；故障點離m端的距離為：

D_mf＝x_mf*D……………………(5)

將方程(4)代入方程(5)可得：

方程(6)為故障點離m端的距離計算公式；

將方程(4)中的x_mf換算成1-x_nf，可得：

故障點離n端的距離為：

D_nf＝x_nf*D…………………………………………(8)將方程(7)代入方程(8)中可得：

方程(9)為故障點離n端的距離計算公式；

公式中：

x_mf、x_nf為故障點離m、n兩端的距離與故障區間長度的比值；

u+-m、u+-n為m、n兩端接觸網對鋼軌的電壓；

iac為節點a到節點c的電流；

ibc為節點b到節點c的電流；

iab為節點a到節點b的電流；

iba為節點b到節點a的電流。