一种站内机械绝缘节绝缘电阻的测试装置及测试方法与流程

本发明实施例涉及钢轨中绝缘电阻的检测的，尤其涉及一种站内机械绝缘节绝缘电阻的测试装置及测试方法。

背景技术：

1、我国铁路车站内的轨道电路通过机械绝缘节实现区段间的电气隔离。电化区段时，当机械绝缘节出现绝缘电阻下降时，相邻区段间出现“漏流”，影响轨道电路正常工作，严重时，轨道电路信号越区传输，影响车载设备正常工作，造成信号升级。因此，机械绝缘节的优劣直接影响着列车的行车安全。基于上述情况，维护人员需定期对机械绝缘节进行维护、检修。机械绝缘节的主要技术指标是绝缘电阻，是导体对外界的绝缘程度。施加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。

2、目前，站内机械绝缘节使用的绝缘电阻测试装置是通过两个测试表笔测试绝缘电阻的电压，根据内部电流，计算出绝缘电阻值，如图1所示，图1中r表示站内机械绝缘节两端的电阻。如此，测试站内机械绝缘节的绝缘电阻时，存在测试值不准确、电阻值变化大的问题，主要发生在道岔内切割绝缘处。

3、结合图1-图3所示，现有技术存在如下缺点：

4、1、电气化区段，如图2和图3所示(其中，如图3中r为绝缘电阻，r等效为并联等效电阻)，由于绝缘节被扼流变压器及钢轨远端接地等连通，使得被测绝缘节两端存在并联回路，现有测试设备将回路电阻视为开路，导致轨端绝缘电阻与回路电阻并联后的阻值被视为了轨端绝缘电阻值，无法真实反应绝缘电阻情况；

5、2、测试过程中并联回路可能出现列车占用、作业等情况，回路阻值变化，导致每次测试结果间出现差异。

技术实现思路

1、本发明提供了一种站内机械绝缘节绝缘电阻的测试装置以及测试方法，克服了现有仪器测量不准确的缺点，通过实时采集绝缘节电流的方式，优化测量精度。

2、第一方面，本技术提供了一种站内机械绝缘节绝缘电阻的测试装置，包括绝缘电阻测试模块和电流互感模块；

3、所述绝缘电阻测试模块包括采集信号输出接口、电流互感接口和采集信号输入接口；所述电流互感模块与所述电流互感接口连接，所述电流互感模块包围机械绝缘节，所述电流互感模块用于采集流经机械绝缘节的电流；

4、所述机械绝缘节的检测状态包括电气化区段和非电气化区段；

5、电气化区段，所述采集信号输出接口与所述机械绝缘节一端的第一钢轨连接，所述采集信号输入接口与所述机械绝缘节另一端的第二钢轨连接；非电气化区段，所述采集信号输出接口与所述机械绝缘节的一端连接，所述采集信号输入接口与所述机械绝缘节的另一端连接；

6、所述绝缘电阻测试模块包括扫频模式单元和定频模式单元，所述扫频模式单元用于检测电气化区段所述机械绝缘节的绝缘电阻值；所述定频模式用于检测非电气化区段所述机械绝缘节的绝缘电阻值。

7、可选的，所述扫频模式单元包括谐振频率检测单元和计算单元；

8、在扫频模式下，所述谐振频率检测单元用于确定机械绝缘节绝缘电阻的谐振频率；所述计算单元用于根据谐振频率计算绝缘电阻值；

9、在定频模式下，所述计算单元用于计算绝缘电阻值。

10、可选的，电气化区段，所述采集信号输出接口与所述第一钢轨的连接点与所述机械绝缘节的距离为l1，所述采集信号输入接口与所述第二钢轨的连接点与所述机械绝缘节的距离为l2；

11、其中，l1＝l2。

12、可选的，所述绝缘电阻测试模块包括第一表头和第二表头，所述第一表头的一端与所述采集信号输出接口连接，所述第一表头的另一端用于接触所述第一钢轨；所述第二表头的一端与所述采集信号输入接口连接，所述第二表头的另一端用于接触所述第二钢轨。

13、第二方面，本技术提供了一种站内机械绝缘节绝缘电阻的测试方法，采用第一方面提供的所述的测试装置对站内机械绝缘节绝缘电阻进行测试，所述测试方法包括：

14、确定机械绝缘节的检测状态；其中，所述检测状态包括电气化区段和非电气化区段；

15、电气化区段，在扫频模式下检测所述机械绝缘节的绝缘电阻值；

16、非电气化区段，在定频模式下检测所述机械绝缘节的绝缘电阻值。

17、可选的，电气化区段，在扫频模式下检测所述机械绝缘节的绝缘电阻值，包括：

18、电气化区段，在扫频模式下，获取机械绝缘节的谐振频率；

19、根据所述谐振频率，获取所述机械绝缘节两端的电压以及流经所述机械绝缘节的电流；

20、根据所述电压和所述电流的比值，确定机械绝缘节的绝缘电阻值。

21、可选的，根据所述谐振频率，根据所述谐振频率，获取所述机械绝缘节两端的电压以及流经所述机械绝缘节的电流，包括：

22、在该所述谐振频率下，测量所述机械绝缘节两端的电压以及流经所述机械绝缘节两端的电流；

23、或者，以该所述谐振频率为起始频率，测量所述机械绝缘节两端的电压以及依次增加第一幅度为扫描频率，测量n个扫描频率下流经所述机械绝缘节的正向电流；依次减小第一幅度为扫描频率，测量n个扫描频率下流经所述机械绝缘节的反向电流；其中n＝0.1.2.3……，n为整数；

24、分别计算n个所述正向电流的均方根和n个所述反向电流的均方根；

25、根据2个所述均方根的平均值，确定流经所述机械绝缘节的电流。

26、可选的，所述第一钢轨包括第一连接点和第二连接点，所述第二钢轨包括第三连接点和第四连接点；

27、电气化区段：

28、在第一检测位置，所述采集信号输出接口与所述第一钢轨的第一连接点连接，所述采集信号输入接口与所述第二钢轨的第三连接点连接；

29、在第二检测位置，所述采集信号输出接口与所述第一钢轨的第二连接点连接，所述采集信号输入接口与所述第二钢轨的第四连接点连接；

30、根据所述谐振频率，获取所述机械绝缘节两端的电压以及流经所述机械绝缘节的电流，包括：

31、在第一检测位置，以该所述谐振频率为起始频率，增加第二幅度为第一扫描频率，在所述第一扫描频率下，获取所述机械绝缘节两端的第一电压以及流经所述机械绝缘节的第一电流；以该所述谐振频率为起始频率，减小第二幅度为第二扫描频率，在所述第二扫描频率下，获取所述机械绝缘节两端的第二电压以及流经所述机械绝缘节的第二电流；

32、根据所述第一电压、所述第一电流、所述第二电压、所述第二电流和所述起始频率，计算所述机械绝缘节的等效容值；

33、在第二检测位置，在所述第二扫描频率下，获取所述机械绝缘节两端的第三电压以及流经所述机械绝缘节的第三电流；

34、根据所述第三电压、所述第三电流、所述第二电压、所述第二电流，计算所述第一钢轨和所述第二钢轨的等效电阻值；

35、根据所述等效电容值和所述等效电阻值，确定所述机械绝缘节的绝缘节阻抗。

36、可选的，所述扫频模式包括粗略扫频模式和精细扫频模式；

37、获取机械绝缘节的谐振频率，包括：

38、在粗略扫频模式下，确定机械绝缘节的粗频谐振频率；

39、根据粗频谐振频率，在精细扫频模式下，确定所述机械绝缘节的谐振频率。

40、可选的，非电气化区段，在定频模式下检测所述机械绝缘节的绝缘电阻值，包括：

41、非电气化区段，在定频模式下，输出固定频率的频率采集信号；

42、测量该所述固定频率下流经所述机械绝缘节的总电流和所述机械绝缘节两端的总电压；

43、根据所述总电压和所述总电流的比值，确定所述机械绝缘节的绝缘节阻抗。

44、综上，本技术提供的站内机械绝缘节绝缘电阻测试装置，可同步对被测绝缘电阻上施加不同频率的电压和电流进行测试，克服了现有仪器测量不准确的缺点。