[发明专利]一种城市轨道交通接触网对钢轨故障的定位方法

说明书

本发明涉及一种城市轨道交通接触网对钢轨故障的定位方法：S1，做出城市轨道交通接触网对钢轨的等效电路图；S2，计算故障点离m端距离，公式如下：本发明提出了带微分算子的接触网对钢轨故障定位算法，其算法简单不受运行机车影响，且能以单片机处理，填补了国内外在该项技术上的空白。

技术领域

本发明涉及一种城市轨道交通接触网(上下行其中之一)对钢轨故障的定位方法。

背景技术

到目前为止，国内外对城市轨道交通接触网对钢轨故障的定位的研究做了不少工作，也得到了不少的成果。这些成果的数据处理过于复杂，没有考虑到单片机的数据处理性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种城市轨道交通接触网对钢轨故障的定位方法，提出了带微分算子的接触网对钢轨故障定位算法，其算法简单不受运行机车影响，且能以单片机处理，填补了国内外在该项技术上的空白。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种城市轨道交通接触网对钢轨故障的定位方法，其特征是包括以下步骤：

S1，做出城市轨道交通接触网对钢轨的等效电路图；

将供电区间m端与n端之间的上下行接触网等效为两条并联的接触网等效线路，长度为D，两端为a节点和b节点，Rc、Lc分别为接触网等效线路的电阻、电感；

同样，将供电区间m端与n端之间的钢轨等效为一钢轨等效线路，长度为D，两端为m端与n端，Rr、Lr分别为钢轨等效线路的电阻、电感；

m端供电系统为依次串联的Ueqm、Reqm和Leqm，Leqm端和Ueqm端分别连接接触网等效线路的a节点和钢轨等效线路的m端；

n端供电系统为依次串联的Ueqn、Reqn和Leqn，Leqn端和Ueqn端分别连接接触网等效线路的b节点和钢轨等效线路的n端；

其中：Ueqm、Reqm和Leqm为m端供电系统的电源、内电阻和内电感；Ueqn、Reqn和Leqn为n端供电系统的电源、内电阻和内电感；

S2，计算故障点离m端和n端的距离；

设：在上行或下行接触网等效线路与钢轨等效线路之间，发生相互接触故障，接触网等效线路故障点为c、钢轨等效线路故障点为d；且c点和d点之间的过渡电阻为Rf；

x为故障点c点(或d)距离a节点距离与故障区间长度(令为D)的比值，则：a节点至c点的接触网等效线路电阻、电感分别为x Rc、xLc；c点距离b节点的接触网等效线路电阻、电感分别为(1-x)Rc、(1-x)Lc；a节点至c点的钢轨等效线路电阻、电感分别为x Rr、xLr；c点距离b节点的钢轨等效线路电阻、电感分别为(1-x)Rr、(1-x)Lr；

按等效电路图，并根据基尔霍夫第一定律：

在节点a处：

i_da＝i_ac+i_ab……………………...(1)

在节点b处：

i_db＝i_bc+i_ba…….……………….(2)

由发生故障的上行或下行接触网等效线路与钢轨等效线路组成的回路，根据基尔霍夫第二定律可得：

结合方程(1)、(2)、(3)，整理可得：