[发明专利]轨道交通道床电阻的在线测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路、地铁和轻轨等轨道交通，尤其是涉及轨道交通道床电阻的在线测量方法。

背景技术

目前铁路线、地铁和轻轨等轨道交通，绝大部分都采用地面信号对列车运行进行控制，这些地面信号系统一般称为轨道电路，轨道电路信号都是经过钢轨进行传输，然而钢轨是铺设在道床(铁路路基和桥梁等)之上的，钢轨和道床之间又难以做到理想的绝缘，所以对信号来说道床如同许多的泄露电阻分布在铁路线上，一千米范围内道床对信号泄漏的等效电阻，在轨道电路中称为道床电阻，用Km.Ω表示。当道床电阻小于轨道电路设计指标的极限后，轨道电路将会出现故障，轨道电路故障的直接后果就是影响列车运行甚至造成安全事故。

现有的对道床电阻检测的方法有以下两种：一是在十分必要的时候，向运输调度部门要点或者在天窗点，脱离会影响测量结果的电器设备，让被测区段变成无轨道电路和无电气化的铁路，用万用表直接测量轨道电路电阻，测量完后再安装这些设备，在繁忙的铁路运输线路上，这种检测方法很难实施。二是通过测量轨入电压的方法判别道床电阻是否在要求的范围。轨入电压就是在轨道电路调整时给钢轨设定了一个可以正常工作的电压，这时道床电阻是正常的，所以一般认为，如果道床电阻发生了变化，那么轨入电压也将会发生变化。但事实上轨入电压变化的因素是多方面的，并不单单取决于道床电阻，因此这种方法并不能真实的反映道床电阻是否满足要求。

发明内容

本发明目的在于提供一种测量过程简便、测量精确度高的轨道交通道床电阻的在线测量方法。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的轨道交通道床电阻的在线测量方法，它包含下述步骤：

第一步、将设置在钢轨沿线上两相邻补偿电容C1、C2之间的距离作为一个区段S，将其等分成多个小区段ΔS；

第二步、在位于所述两相邻补偿电容C1、C2之间钢轨的中间点A位置处施加一个交流信号F，所述交流信号F的两端分别接在两根钢轨上，其频率大于2600Hz；因此，交流信号F施加点：即两相邻补偿电容C1、C2之间钢轨的中间点A到两相邻补偿电容C1、C2之间构成两个相互对称的电路；从而得出针对测量时的等效电路网络；

第三步、在交流信号F与轨道电路之间设置一个隔离单元，所述隔离单元采用LC串联谐振电路，谐振的中心频率为交流信号F的频率；

第四步、测量交流信号F施加点A处的交流信号F的电压U，并测量交流信号F输出的电流I；

第五步、计算半个区段S的道床等效电阻Rz：

道床等效电阻Rz＝交流信号F施加点处的电压U÷0.5交流信号F施加点处的输出的电流I；

由于小区段ΔS的道床电阻R与半个区段S的道床等效电阻Rz有唯一的对应关系，用仿真软件仿真该电路网络，即可得出小区段ΔS的道床电阻R与半个区段S的道床等效电阻Rz关系曲线图；

第六步、

针对第二步所得到的两个相互对称电路中的一个电路求解小区段ΔS的道床电阻R，并把其换算成Km.Ω表示。

所述第六步中求解小区段ΔS的道床电阻R方法为尝试法、逼近法或查表法。

本发明优点在于不影响轨道交通正常运输前提下，实现在任意时刻对轨道交通道床电阻的在线测量，测量过程中无须脱离钢轨上的设备，无须要点，也无须天窗点。测量过程简便易行精确度高，为轨道电路故障的查找提供科学依据。

附图说明

图1是本发明第二步中所述的等效电路网络图。

图2是本发明第五步中所述半个区段S轨道电路的等效网络图。

图3是本发明第五步中所述小区段ΔS的道床电阻R与半个区段S的道床等效电阻Rz关系曲线图。

图4是本发明所述逼近法得到的小区段ΔS道床电阻R与半个区段S的道床等效电阻Rz关系曲线图。

具体实施方式

如图所示，本发明所述的轨道交通道床电阻的在线测量方法，它按下述步骤进行：

第一步、

在铁路线的实际运行中，一般都是局部道床电阻变差，而不是整个区段变差，因此可以把整个区段的道床电阻进行分段测量，从而更精确地定位道床电阻变差的部位；因此，将设置在钢轨沿线上两相邻补偿电容C1、C2之间的距离作为一个区段S，将其等分成多个小区段ΔS；理论上小区段ΔS越小越好，在实际应用中，小区段ΔS只要接近相邻两个轨枕之间的距离即可满足精度要求，所以小区段ΔS可在0.5～1米之间取值。