[發明專利]一種地鐵/煤礦回流軌道絕緣破損位置及其過渡電阻監測方法

有效

• 申請號: 201811375321.4
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109444689B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 許少毅;邢方方;李威;王禹橋;陳瑤;薛宏宇
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R27/02;G01C22/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

本發明公開了一種地鐵/煤礦回流軌道絕緣破損位置及其過渡電阻監測方法，該方法包括以下步驟：回流軌道與變電所負極相連，選擇連接點的位置作為基準位置并于基準位置安裝電位監測裝置；在機車上安裝行駛距離監測裝置以及牽引電流監測裝置，機車沿回流軌道駛向變電所，上述三種監測裝置將各自記錄的數據發送至控制單元；控制單元從接收到的電位數據中判別電位跳變以及對應的跳變時間，確定跳變時刻機車的運行路程以及機車的運行總長，從而確定對地絕緣破損位置，相應得到對地絕緣破損位置過渡電阻值。本發明直接便捷地在線實時監測回流軌道對地絕緣破損位置，監測系統結構簡單，成本適宜，特別適用于煤礦或地鐵等采用直流牽引機車的應用領域。

技術領域

本發明屬于軌道監控技術領域，尤其涉及一種地鐵/煤礦回流軌道絕緣破損位置及其過渡電阻監測方法。

背景技術

在煤礦或地鐵等采用直流牽引機車的運輸系統中，直流牽引機車是生產生活所需的主要運輸裝置之一，直流牽引機車在回流軌道上運行時，牽引電流經巷道架空線、饋電線從變電所正極取得，并通過回流軌道返回變電所的負極。因此，當回流軌道對地絕緣出現破損，將會有部分牽引電流從對地絕緣破損位置泄漏至大地，從而形成煤礦井或地鐵雜散電流。煤礦井下雜散電流的危害主要包括：引起電雷管的超前爆炸，誘發礦井瓦斯、粉塵爆炸事故，對煤礦井下金屬管道、鎧裝電纜金屬外殼的腐蝕，以及影響煤礦井下電氣設備的正常運行。地鐵雜散電流會對土建結構鋼筋、設備金屬外殼以及其他地下金屬管線產生電化學腐蝕，從而影響土建結構、設備和其他金屬管線的使用壽命。

在煤礦或地鐵等采用直流牽引機車的運輸系統中，當機車僅由單一變電所供電時，這種供電模式稱為單邊單機車供電模式。為了保證煤礦或地鐵等系統的安全穩定運營，必須及時發現回流軌道對地絕緣破損位置，從源頭上防止雜散電流的形成。因此，亟需研究單邊單機車供電模式下回流軌道對地絕緣破損位置精準定位方法，然而，目前該方向的研究處于初步階段，通過檢索現有文獻發現一種基于C型行波法的回流軌道對地絕緣破損位置定位方法(劉建華等，城市軌道交通研究，2015.09)，這種方法需要向發生絕緣破損的回流軌道注入行波信號，行波信號在絕緣破損位置反射回信號注入位置，根據信號在注入位置與絕緣破損位置之間往返的時間以及行波信號的波速實現絕緣破損位置的定位，這種方法的可行性及準確性僅經過仿真驗證，還需進一步的工程實踐證明。

發明內容

發明目的：針對以上問題，本發明提出一種地鐵/煤礦回流軌道絕緣破損位置及其過渡電阻監測方法，該方法根據直流牽引機車行駛經過回流軌道對地絕緣破損位置時，與變電所負極相連的回流軌道位置的電位將會發生跳變這一發明構思，直接便捷、精確地在線實時監測回流軌道對地絕緣破損位置，監測原理及構思巧妙，監測系統結構簡單，成本適宜，特別適用于煤礦或地鐵等采用直流牽引機車的應用領域。

技術方案：為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案是：一種地鐵/煤礦回流軌道絕緣破損位置及其過渡電阻監測方法：

S1：回流軌道1通過電纜與變電所2負極連接，選擇連接點的位置作為基準位置11。

S2：在步驟S1中選擇的基準位置11安裝電位監測裝置3，采集某一時刻下基準位置11的電位數據；同時，在機車4上安裝行駛距離監測裝置5和牽引電流監測裝置6，采集某一時刻下機車4的行駛距離數據和牽引電流數據。

S3：機車4沿回流軌道1向變電所2行駛，在行駛過程中，電位監測裝置3、行駛距離監測裝置5和牽引電流監測裝置6連續采集電位數據、行駛距離數據和牽引電流數據，采樣頻率均為1000Hz，控制單元7控制電位監測裝置3、行駛距離監測裝置5和牽引電流監測裝置6的采集時間同步，電位監測裝置3、行駛距離監測裝置5和牽引電流監測裝置6分別將所采集的數據通過無線通信方式發送至控制單元7。