一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的方法及系统与流程

本发明涉及过渡电阻的检测，具体为一种实时测量地铁走行轨与地面的过渡电阻的方法及系统。

背景技术：

地铁的供电系统通过架空线、机车、走行轨、回流母线供电。走行轨直接安装在大地上，走行轨与大地的过渡电阻直接表征了绝缘状况好坏、决定过渡电流的大小。

现有技术的地铁过渡电阻的测量采用接地电阻测量仪测量，其形式为离线检测，测量精度低，且工作量大，并且需要地铁机车停止运行，且要求机车在整机停电的情况下才能测量，其检测结构复杂，需配合较多设备，且可靠性低，要求测量的输入量多，同时装置、多成本高，工程实施不便，因此有必要进行改进。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的方法及系统。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的方法，包括以下步骤：

第一装置接收到开始工作的指令，测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V0，并判断V0是否大于预设压降值V；

若所述压降V0不大于预设值V，则返回上一步并继续测量；

若所述压降V0大于预设值V，则发送采样命令至第二装置；

所述第二装置接收到采样命令后，测量第二位置长度为q的钢轨上的压降V2，并将所述采样数据V2发送至第一装置；

同时第一装置再次测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V1，并在预设时间内读取第二装置发送的采样数据V2；

第一装置判断第二装置发送的采样数据V2是否大于预设值V，以及压降V1和V2的方向是否相同；

若两者不能同时满足，则返回第一步重新测量；

若两者同时满足，则第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg并存储。

进一步地，所述预设压降值V受钢轨电阻率、钢轨长度及钢轨电流的影响。

进一步地，所述第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg的公式为

进一步地，所述预设时间为1s。

进一步地，所述第一装置和第二装置位于不同位置进行工作。

进一步地，当钢轨长度q为10m时，所述预设压降值V为30mv。

另一方面，本发明还提供一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的系统，包括

第一模块，用于执行第一装置接收到开始工作的指令，测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V0，并判断V1是否大于预设压降值V；

第二模块，用于执行若所述压降V0不大于预设值V，则返回上一步并继续测量；若所述压降V0大于预设值V，则发送采样命令至第二装置；

第三模块，用于执行所述第二装置接收到采样命令后，测量第二位置长度为q的钢轨上的压降V2，并将所述采样数据V2发送至第一装置；同时第一装置再次测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V1，并在预设时间内读取第二装置发送的采样数据V2；

第四模块，用于执行第一装置判断第二装置发送的采样数据V2是否大于预设值V，以及压降V1和V2的方向是否相同；

第五模块，用于执行若两者不能同时满足，则返回第一步重新测量；若两者同时满足，则第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg并存储。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的方法及系统，通过利用安装在不同位置的两台装置测量机车运行时的大电流在走行钢轨上的压降，进而来计算通过过渡电阻流入大地的电流。利用测得的电压的大小来判断是否有机车在轨运行、用两个装置同步测量的电压大小来判断机车是否在区外运行；当有机车在区外运行时，通过系统等效节点法，利用测得的两个电压值来计算出过渡电阻值；与现有系统相比，本方案结构简单、成本低、可靠性高且施工方便。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明第一实施例的示意图；

图2是本发明第一实施例的等效示意图；

图3是本发明第二实施例的方法流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1-2，是本发明一实施例的示意图。当机车未到达测试钢轨时，测得的电压、电流与其到达测试钢轨时是不一样的，当机车到达时测得的电压较大。该测量系统是由安装在不同位置(可相差100米等)的两台装置协同测量，装置A控制装置B在适当的时候与装置A同步测量相同距离长如10米钢轨上的电压降，并将测量值送入装置A，装置A结合装置B送来的数据进行过渡电阻的计算。两台协同测量装置间采用CAN通信，一主一从，同步测量；采用两装置测得电流的方向来判断列车在两个测量装置之间还是区外。

根据机车在测量区外并可以同时测量电流I1,I2,则可测得总的杂散电流I3为I1-I2；同时知道钢轨的电阻率，可通过换算得出过渡电阻Rg＝(I2/I3)*R；I1,I2可以通过测量走行轨上10m长度上的电压降后根据轨道的电阻率来推算出电流I1,I2。

本发明提供一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的方法，包括以下步骤：

第一装置接收到开始工作的指令，测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V0，并判断V0是否大于预设压降值V；

若所述压降V0不大于预设值V，则返回上一步并继续测量；

若所述压降V0大于预设值V，则发送采样命令至第二装置；

所述第二装置接收到采样命令后，测量第二位置长度为q的钢轨上的压降V2，并将所述采样数据V2发送至第一装置；

同时第一装置再次测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V1，并在预设时间内读取第二装置发送的采样数据V2；

第一装置判断第二装置发送的采样数据V2是否大于预设值V，以及压降V1和V2的方向是否相同；

若两者不能同时满足，则返回第一步重新测量；

若两者同时满足，则第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg并存储。

进一步地，所述预设压降值V受钢轨电阻率、钢轨长度及钢轨电流的影响。

进一步地，所述第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg的公式为

进一步地，所述预设时间为1s。

进一步地，所述第一装置和第二装置位于不同位置进行工作。

进一步地，当钢轨长度q为10m时，所述预设压降值V为30mv。

另一方面，本发明还提供一种实时测量地铁走行轨与地面过渡电阻的系统，包括

第一模块，用于执行第一装置接收到开始工作的指令，测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V0，并判断V1是否大于预设压降值V；

第二模块，用于执行若所述压降V0不大于预设值V，则返回上一步并继续测量；若所述压降V0大于预设值V，则发送采样命令至第二装置；

第三模块，用于执行所述第二装置接收到采样命令后，测量第二位置长度为q的钢轨上的压降V2，并将所述采样数据V2发送至第一装置；同时第一装置再次测量第一位置长度为q的钢轨上的压降V1，并在预设时间内读取第二装置发送的采样数据V2；

第四模块，用于执行第一装置判断第二装置发送的采样数据V2是否大于预设值V，以及压降V1和V2的方向是否相同；

第五模块，用于执行若两者不能同时满足，则返回第一步重新测量；若两者同时满足，则第一装置计算钢轨的过渡电阻Rg并存储。

参照图3，是本发明第二实施例的方法流程图。

第一装置接收到开始信号然后开始工作；

测得一段钢轨上的电压降，如10米钢轨上的电压降V；

若压降V不大于30mV，则返回上一步；

若压降V>30mV，则发送采集命令到第二装置采样，所述第二装置接收采样命令，并测量10米钢轨上的电压降V2，同时第一装置再次测量10米钢轨上的电压降V1，第二装置测量10米钢轨上的电压降V2并发送数据V2至第一装置，所述第一装置判断第二装置发送数据是否超时，若超时则重新测量；若未超时，则第一装置读取所述第二装置发送的采样数据V2，并判断V2是否大于30mV，以及V1与V2的方向是否相同；

若V2大于30mV，且V1与V2的方向相同，则计算过渡电阻Rg并存储。

本发明在地铁过渡电阻测量系统中打破传统的测量方式(离线方式)，直接利用地铁机车走行轨中的工作电流作为驱动电流作为测量驱动源来间接的实时测量地铁走行轨与大地这间的过渡电阻。利用测得的电压的大小来判断是否有机车在轨运行、用两个装置同步测量的电压大小来判断机车是否在区外运行；当有机车在区外运行时，通过系统等效节点法，利用测得的两个电压值来计算出过渡电阻值；与现有系统相比，本方案结构简单、成本低、可靠性高且施工方便。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。