[發(fā)明專利]一種分布式軌電位及雜散電流實(shí)時(shí)監(jiān)控方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011495972.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505390B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常寶波;駱志勇;程詠斌;葉濤;黃苗英;鄭昌權(quán);陳燦森;黃文龍;謝悅海;王攀;王曉娜;崔鵬;謝偉佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州市揚(yáng)新技術(shù)研究有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00;G01R31/52
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 顧琪

本發(fā)明公開(kāi)一種分布式軌電位及雜散電流實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，包括以下步驟：S1設(shè)置直流牽引網(wǎng)絡(luò)中區(qū)間有機(jī)車運(yùn)行時(shí)的模擬電路圖，并在鋼軌上設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)均設(shè)置有鋼軌對(duì)地電位；S2根據(jù)基爾霍夫第二定律繪制鋼軌對(duì)地電位分布圖；S3分別測(cè)量每個(gè)鋼軌對(duì)地電位的電壓值，并與鋼軌對(duì)地電位分布圖進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)有測(cè)量點(diǎn)的鋼軌電壓值大于鋼軌對(duì)地電位分布圖上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)值時(shí)，則測(cè)量點(diǎn)的鋼軌上存在著雜散電流，計(jì)算任意測(cè)量點(diǎn)之間的雜散電流，本發(fā)明通過(guò)對(duì)鋼軌回流電流的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼軌雜散電流更為直觀的監(jiān)測(cè)，能夠發(fā)現(xiàn)鋼軌泄漏的薄弱環(huán)節(jié)并定位雜散電流泄漏發(fā)生位置，讓運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)有效的處理，從而降低雜散電流的隱患和危害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式軌電位及雜散電流實(shí)時(shí)監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，每條地鐵線路直流牽引網(wǎng)絡(luò)由多座直流牽引變電所、上下行接觸網(wǎng)、上下行走行軌等構(gòu)成，電能從牽引所整流器正極經(jīng)饋線電纜、接觸網(wǎng)輸送機(jī)車，再?gòu)臋C(jī)車經(jīng)鋼軌(回流軌)、回流電纜流回整流器負(fù)極。

其中負(fù)荷電流絕大部分經(jīng)走行軌和回流電纜返回牽引變電所的負(fù)極，但有一小部分從軌道與地面絕緣不良的位置泄漏到地鐵道床及周圍土壤介質(zhì)中，形成雜散電流。雜散電流是指在設(shè)計(jì)或規(guī)定回避以外流動(dòng)的電流，也被稱為“迷流”。雜散電流的危害主要包括以下幾個(gè)方面：1、對(duì)走行軌及其附件的腐蝕；2、對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞；3、對(duì)埋地管線的腐蝕；4、對(duì)人身安全的威脅；5、影響電氣設(shè)備的正常工作。通過(guò)對(duì)鋼軌雜散電流的監(jiān)測(cè)，能夠發(fā)現(xiàn)鋼軌泄漏的薄弱環(huán)節(jié)并定位雜散電流泄漏發(fā)生位置，讓運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)有效的處理，從而降低雜散電流的隱患和危害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種分布式軌電位及雜散電流實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，主要解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

本發(fā)明提出一種分布式軌電位及雜散電流實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，包括以下步驟：

S1、設(shè)置直流牽引網(wǎng)絡(luò)中區(qū)間有機(jī)車運(yùn)行時(shí)的模擬電路圖，所述模擬電路圖包括m端供電區(qū)和n端供電區(qū)、上行接觸網(wǎng)、下行接觸網(wǎng)和鋼軌，并在所述鋼軌上設(shè)置若干個(gè)測(cè)量點(diǎn)，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)均設(shè)置有鋼軌對(duì)地電位；

S2、分別確定m端供電區(qū)的對(duì)地電位Vm,E、機(jī)車所在鋼軌對(duì)地電位為VT,E、m端供電區(qū)到機(jī)車的鋼軌電阻為Rrm和機(jī)車到m端供電區(qū)的鋼軌電流為Irm，并根據(jù)基爾霍夫第二定律繪制鋼軌對(duì)地電位分布圖；

S3、分別測(cè)量每個(gè)測(cè)量點(diǎn)鋼軌對(duì)地電位的電壓值Vrm，并分別與所述鋼軌對(duì)地電位分布圖進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)有測(cè)量點(diǎn)的鋼軌對(duì)地電位電壓值大于所述鋼軌對(duì)地電位分布圖上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)值時(shí)，則所述測(cè)量點(diǎn)的鋼軌上存在著雜散電流；相反，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)的鋼軌對(duì)地電位電壓值落在所述鋼軌對(duì)地電位分布圖上相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)值上時(shí)，則所述測(cè)量點(diǎn)的鋼軌上不存在雜散電流。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟S2具體包括：

根據(jù)基爾霍夫第二定律可得：

V_T,E-V_m,E＝I_rm·R_rm

整理后可得：

V_T,E＝V_m,E+I_rm·R_rm

結(jié)合電阻率公式可得出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)鋼軌對(duì)地電位電壓值V與距離L成一次線性公式，并在所述鋼軌對(duì)地電位分布圖上繪制出所述一次線性公式。

進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括以下步驟：

S4、確定鋼軌電阻率ρ、鋼軌橫截面積S和每個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的鋼軌長(zhǎng)度L_ri，根據(jù)電阻率公式算出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的鋼軌電阻R_ri和鋼軌電流I_ri；