[发明专利]一种电气化铁路地面磁枕动态检测系统及检测方法

说明书

技术领域

    本发明涉及电气化铁路电力机车安全运行领域，即提高电力机车通过电分相时的安全性，是一种模拟电气化铁路电力机车运行工况，对电力机车自动过分相系统的地面磁枕进行动态检测的方法及检测系统。

背景技术

从1958年第一条电气化铁路开始修建，到2012年12月26日京广高铁正式开通，中国电气化铁路总里程已突破48000公里，超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯，跃升为世界第一位。高速铁路投入运营的线路达到9200公里，均为电气化铁路，居世界第一。郑州局3120公里营业线已经全部改造或新建为电气化铁路，郑西、石武高铁我局运营里程分别为337公里和335公里。

这些电气化铁路均使用电力机车或电力牵引的动车组，电源由地面牵引变电所提供，牵引变电所将国家电网的110千伏或220、330千伏三相交流高压电源变换成为电气化铁路使用的27.5千伏单相工频交流电源，并输送到接触网线路上，供电力机车使用。相邻的牵引变电所之间在电气上必须绝缘，这个绝缘装置称之为分相绝缘器，而且电力机车在通过分相绝缘器时必须断开电力机车主断路器，否则电力机车带载切断电源，受电弓会拉出强烈电弧并短接分相绝缘器，造成两变电所相间短路，引起烧断接触线或承力索、损坏变电所和机车设备等恶性事故。电气化铁路每20-30公里就有一个变电所，过分相前需要司机操作断电，电力机车依靠惯性通过分相绝缘器，过了分相绝缘器要合电才能安全运行，由于依靠机车司机肉眼看断合标断合电，经常有误操作发生，造成电力机车带电闯分相。电力机车过分相时必须断电是电气化铁路安全运行最薄弱的环节之一。

2007年铁道部在全路推广电力机车自动过分相系统，这一问题才得到解决。电力机车自动过分相系统为做到电力机车过分相时自动断开主断路器，每处分相附近单股道预埋4个磁感应装置（轨道的一侧按照一定间距规定设置有两个磁感应装置，两侧一共4个磁感应装置）。磁感应装置是基于免维护地面定位技术的车载自动过分相控制系统的地面磁性设备，电力机车通过时会发出相应信号给机车，通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成电力机车断电过分相。自动过分相地面磁铁式感应装置是嵌入到轨枕里的永久磁铁也简称磁枕，具有耐高温、耐腐蚀、不会丢失等特点。

这些磁性枕的管理和维护由供电部门负责。磁枕的状态直接关系到行车安全，如果磁性枕损坏或丢失，会造成电力机车带电闯分相，造成相邻变电所相间短路，引起烧断接触线或承力索、损坏变电所和机车设备等恶性事故。如2011 年 12 月 17 日洛阳机务段 HXD1C 型 538/537 号重联机车牵引 27032J 次货物列车在巩义东至穆沟站间上行线 K617处带电闯分相造成烧断接触网承力索的事故，严重影响了我局运输生产秩序。目前一直采用用人工测量的方法测量磁枕的剩磁来判断磁枕的状态，而人工测量存在漏检和误检的问题。

 

发明内容

 本发明的目的是提供一种电气化铁路地面磁枕动态检测系统及检测方法，可以模拟电力机车运行情况下对电力机车自动过分相系统地面磁枕进行动态测量，并能够精确测量其磁场强度和磁枕位置是否符合铁道部的标准要求。

 本发明采用下述技术方案：

一种电气化铁路地面磁枕动态检测系统，包括用于检测磁感应装置的位置和磁性大小的传感器、信号变换器、用于系统供电的电源、模拟量采集卡和工控机，所述的传感器分别通过信号变换器连接模拟量采集卡的输入端，模拟量采集卡的输出端连接工控机的输入端，还包括用于模拟电力机车运行的车辆，所述的车辆车体两侧的下方分别设置有至少一个传感器，所述的设置在车辆两侧的传感器在同一枕木的投影距离与铁轨两侧两个磁感应装置在同一枕木上的相对距离相等，且第一、第二传感器与被检测磁感应装置的垂直距离不小于150MM。

所述传感器的个数为六个，以三个为一组分为两组，分别设置在车辆的两侧。

所述的每组传感器包括两个磁阻传感器和一个电磁线圈传感器。

所述的车辆为接触网检测车或接触网作业车。

一种铁路电力机车地面磁枕动态检测方法，包括以下步骤：

A，首先安装本系统到车辆上，所述的传感器的具体安装时根据GB 146.1 -1983；

B，启动车辆，使车辆以一定速度通过被检测铁路路段；同时每组传感器对被测铁路路段的磁枕强度进行检测，当检测到磁枕时，传感器发送磁枕的强度信号到信号变换器；

C，信号变换器接收到磁枕强度信号后，对其进行放大、调零、滤波处理，处理后通过模拟量采集卡传送至工控机；