摘要:随着地铁线路的不断扩张,接触网作为地铁运行的重要组成部分,其安全可靠性对于地铁的正常运行起着重要作用。本文主要对地铁接触网故障测距进行分析,供同行借鉴参考。
一、地铁接触网故障测距装置构成
在实际应用过程中,一个完整的行波测距装置通常需要具备多种功能。例如,它配备了多种启动模式供用户选择。出现异常时,可启动信号自检功能。它可以在断电时保存收集的数据。能自动显示故障测距结果、通信功能、远程数据交换功能、必要的防静电和电磁干扰功能等,并应具有相应的准确性、适用性和方便性。同时,通用地铁接触网故障测距装置主要由行波、通信网络、行波背景综合分析系统和远程维护系统组成,各主要部件的主要功能如下。
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(一)行波数据采集系统
它由电流传感器、低速板、高速板、主板、电源开关等组成,是地铁接触网故障定位系统的重要组成部分。而行波数据采集系统在运行时,能够利用电流传感器将二端的电流信号变换成板所需的电压信号;而低速盘可以用来判定是否出现故障,并能触发板和高速盘;而在高速盘上,能够收集和记录装置在运行时收到的各种故障信息;主板负责存储故障数据,负责协调和管理设备内部的硬件,并在故障记录中加入时间标记。
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(二)通信网络
在实际使用时,要求地铁接触网故障定位设备必须具有标准的以太网接口,并配备有网络通讯协议,能够支持公共电话网、专线、电力数据网等多种通讯方式,而且在实际使用时,其具体的通讯模式取决于其所面对的实际情况等。
(三)行波后台综合分析系统
定位装置该系统具有小波分析软件、故障分析软件等功能,可以通过对设备两端的故障信息进行处理,实现对故障点的自动判定和定位。通过与测距终端的通讯,将测距结果和历史故障等信息传输到终端,实现实时统计、实时查询等功能,并具有打印功能。
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(四)远程维护系统
它是由 PC主机构成,它能够在设备内的系统工作期间,与其它设备进行网络通讯,获得当前设备运行时发生的瞬时起动报告,同时它本身的应用还可以实现远程配置、故障诊断等功能。
二、地铁接触网故障测距的实现
(一)地铁接触网故障的理论基础
在地铁接触网故障定位中,它主要涉及到线路行波的相关理论。而目前的接触网故障定位技术主要是以行波原理为基础,行波是指在相应的媒质中,通过相应的介质进行传播。波速是指它的传输线的长度和传输时间的比率,它可以用表达于电压波和电流波的波阻抗来实现行波的计算和测量。
(二)行波波动方程
袜子定型机实践表明,在实际运用中,行波波动方程具有如下特征。(1)在转换期间,将导线上的电压
分解成前进和反行,通过导线的电流被分解成前进和反向电流。(2)它自己的电压波和电流波一起传播,波阻抗决定了它们的相互关系。通常,前进波的符号是一致的,而逆行波的符号是相反的。(3)前进波和反向波在传播的时候,是独立的且互不干涉的,它们会朝着各自的方向扩散。同时,由于行波具有折射和反射的关系,因此,在确定了波阻抗为线的情况下,只要波阻抗是固定的。这样,行波就能正常地传播,而不连续点在波阻抗的作用下,就会发生折射和反射。另外,由于波在传输时,由于导线电阻、导线对地电导、接地、电传输等造成的损失,所以它在计算行波波动时其反向和反行电压波、前进和前进电波之间的关系式是:
三、地铁接触网故障的行波测距方法
目前,在地铁接触网故障定位中,常用的方法有:低压脉冲反射法、直流高压闪络法和高压脉冲闪络法。 氮化铬铁
(一)低压脉冲反射法。低电压脉冲反射法,主要采用单端行波方法,采用相应的技术方法,在被测的测量端发出相应的脉冲,并将故障点的信号集中在脉冲后。该方法与线内的波速度结合起来,可对短路、短路、断路等进行判断,具有较好的实际应用效果。同时,在使用这种方法进行距离测量时,要注意如何正确地选取反射脉冲。通常,在选择脉冲形式时,都会采用与之匹配的矩形脉冲。还要注意脉搏宽度的选择。以某研究小组在地铁接触网故障定位中采用的低电压脉冲发射方法进行故障定位的方法为实例,该方法在测量时,为防止在脉宽时间下,反射和发射脉冲产生交迭。在实际应用中,采用了窄宽度的脉冲宽度作为测距方法,从而产生了测距盲区。同时,在采用这种方法进行测量时,还必须指出,当采用窄脉冲时,它的内部频率非常丰富,将会导致反射脉冲的强度大大降低。长程测量的精度也不能保证。但在实际使用中,因其容易辨识出接触网的接合部位,因此在大部分低电阻线路的故障诊断中,具有操作简便等优点,都能达到自身的高效运用。
(二)直流高压闪络法。目前,在实际使用中,地铁接触网的故障主要是高阻故障,同时也包含了泄漏高阻故障和闪络高电阻故障。而直流高压闪络是一种脉冲电流测量方法,它是利用高压直流电压,将现有的线路故障点击穿,然后由设备来采集线路上的电流行波信号。并与小波变换装置相结合,对信号进行分析,得出故障点的位置。因此,直流高压闪
络法是一种常用的测量方法,它的电阻一般很高,所以在测试时必须对其进行高电压的测试。通过对故障点的击穿,在这一过程中,将产生瞬时的行波和电压行波,并在故障点和测试点之间产生反射。
(三)冲击高压闪络法。该方法在实际应用中具有很大的应用前景,尤其是在检测电缆泄漏、高电阻、闪络等故障时,具有很好的实用价值。它在实际使用时,必须采集脉冲电流信号。同时,在高阻失效时,由于其电阻的高度比较低,从而在失效点产生大量泄漏电流。最后,由于电缆的电压太低,导致它的电压下降到了高压测试装置的内部电阻。因此,在实际应用中,为了防止这种情况的发生,必须使用测试电路在电容器和线缆之间附加的球面间隙。对相关问题做出判断,以便维修人员能有针对性地采取行动,解决问题。
四、结语
总之,轨道交通接触网故障定位系统包括:行波采集系统、通信网络、行波后台综合分析系统、远距离维修系统等,而在此基础上,结合行波波动方程,提出了许多有针对性的故障定位技术,其工作效率和质量得到了有效的保证。