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CN118163834B - 一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置和方法 - Google Patents

一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置和方法 Download PDF

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CN118163834B
CN118163834B CN202410226006.4A CN202410226006A CN118163834B CN 118163834 B CN118163834 B CN 118163834B CN 202410226006 A CN202410226006 A CN 202410226006A CN 118163834 B CN118163834 B CN 118163834B
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刘娜
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尤勇
康梓湲
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黄伟国
王俊
江星星
沈长青
丁传仓
石娟娟
朱忠奎
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置和方法,装置包括间隔预设距离的第一检测装置和第二检测装置,第一检测装置和第二检测装置之间存在粗定位的绝缘破损点,所述绝缘破损点位于轨道交通的第一走行轨条或第二走行轨条上,方法包括第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法、以及第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法。本发明的装置简单易用,能够对走行轨绝缘破损点进行准确定位。

Description

一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置和方法
技术领域
本发明涉及轨道交通故障检测技术领域,尤其是指一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置和方法。
背景技术
随着全国城市轨道交通的快速发展,再加上已有线路检修的大量需求,由走行轨绝缘破损而引发的杂散电流泄漏问题亟需解决,目前已在多条城市轨道线路中发现绝缘破损引发杂散电流泄漏现象,并且其导致的腐蚀问题已多次发生,产生的危害已带来大量损失。如何具体定位走行轨绝缘破损即杂散电流泄漏源头,并及时对其进行维护,成为了预防杂散电流泄漏,减少其引发腐蚀等一系列问题的关键所在。
现有的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法存在检测不完善、且定位结果并不准确的问题。
发明内容
为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中轨道交通走行轨绝缘破损定位方法存在检测不完善、且定位结果并不准确的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置,包括:
间隔预设距离的第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和第二检测装置之间存在粗定位的绝缘破损点,所述绝缘破损点位于轨道交通的第一走行轨条或第二走行轨条上;
所述第一检测装置包括设置在第一走行轨条和第二走行轨条之间的第一绝缘板和第二绝缘板,所述第一绝缘板和第二绝缘板分别与第一走行轨条接触且接触处设置有第一金属导体、第二金属导体;所述第一绝缘板和第二绝缘板分别与第二走行轨条接触且接触处设置有第五金属导体、第六金属导体;所述第一绝缘板上设置有第一直流电流源,所述第二绝缘板上设置有第一红外热成像仪,所述第一红外热成像仪的两端设置第一电压传感器和第二电压传感器;
所述第二检测装置包括设置在第一走行轨条和第二走行轨条之间的第三绝缘板和第四绝缘板,所述第三绝缘板和第四绝缘板分别与第一走行轨条接触且接触处设置有第三金属导体、第四金属导体;所述第三绝缘板和第四绝缘板分别与第二走行轨条接触且接触处设置有第七金属导体、第八金属导体;所述第四绝缘板上设置有第二直流电流源,所述第三绝缘板上设置有第二红外热成像仪,所述第二红外热成像仪两端设置第三电压传感器和第四电压传感器。
在本发明的一个实施例中,所述第一直流电流源的负极与地网连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,或所述第二直流电流源的负极与地网连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接。
在本发明的一个实施例中,所述第一绝缘板和第二绝缘板的距离与第三绝缘板和第四绝缘板之间的距离相等。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种采用上述的轨道交通走行轨绝缘破损定位装置实现轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,包括第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法、以及第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法。
在本发明的一个实施例中,所述第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法包括:
将第一直流电流源的的负极接入地网、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,第一直流电流源用于产生电流Ip,且电流方向为第一直流电流源指向第一红外热成像仪,将电流Ip流经所述第二检测装置的电流记为Iq
当绝缘破损点位于所述第一走行轨条上时,利用第一电压传感器测得第一金属导体和第二金属导体间的电压差,利用第三电压传感器测得第三金属导体和第四金属导体间的电压差;当绝缘破损点位于所述第二走行轨条上时,利用第二电压传感器测得第五金属导体和第六金属导体间的电压差,利用第四电压传感器测得第七金属导体和第八金属导体间的电压差;
根据测得的电压差得到第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq;通过所述第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq判断走行轨是否存在绝缘破损,若存在绝缘破损,通过所述第一检测装置的第一红外热成像仪和/或第二检测装置的第二红外热成像仪对绝缘破损的位置进行定位。
在本发明的一个实施例中,通过所述第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq判断走行轨是否存在绝缘破损,方法包括:
若所述第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时,则第一检测装置对应的钢轨电阻Rp和第二检测装置对应的钢轨电阻Rq相等;
当第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq相等时,由于Vp=IpRp,Vq=IqRq,其中,Rp表示第一检测装置对应的钢轨电阻,Rq表示第二检测装置对应的钢轨电阻,则Ip=Iq,表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨无电流泄漏,因此不存在绝缘破损;
当第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq不相等时,由于Vp=IpRp,Vq=IqRq,则Ip≠Iq,表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨存在电流泄漏,因此存在绝缘破损。
在本发明的一个实施例中,所述若存在绝缘破损,通过所述第一检测装置的第一红外热成像仪和/或第二检测装置的第二红外热成像仪对绝缘破损的位置进行定位,方法包括:
若存在绝缘破损,在绝缘破损处两端的电流不同,由于Iq=Ip-ΔI,ΔI为电流泄漏量,则Ip>Iq,设绝缘破损处两端产生热量分别为Qp、Qq且Qp>Qq,其中,t表示时间,通过第一红外热成像仪和/或第二红外热成像仪观察第一检测装置和第二检测装置之间的钢轨图像,将图像中出现温度发生最大的位置作为绝缘破损的位置,完成定位。
在本发明的一个实施例中,所述第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法包括:
若所述第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时,则第一检测装置对应的钢轨电阻Rp和第二检测装置对应的钢轨电阻Rq不相等,设第一检测装置对应的钢轨电阻Rp存在焊缝,则Rp>Rq
由于Rp>Rq,根据公式Vp=IpRp,Vq=IqRq得到Vp>Vq,其中,Ip为第一直流电流源产生的电流,电流方向为第一直流电流源指向第一红外热成像仪;Iq为电流Ip流经第二检测装置的电流;为确定Vp>Vq是由于电流泄漏导致还是钢轨接缝电阻增大导致,将第一直流电流源的负极接入地网、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接;
当绝缘破损点位于所述第一走行轨条上时,利用第一电压传感器测得第一金属导体和第二金属导体金属导体间的电压差,利用第三电压传感器电压传感器测得第三金属导体和第四金属导体间的电压差;当绝缘破损点位于所述第二走行轨条上时,利用第二电压传感器测得第五金属导体和第六金属导体间的电压差,利用第四电压传感器测得第七金属导体和第八金属导体间的电压差,根据测得的电压差得到第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp、Vq
断开第一直流电流源,将第二直流电流源的负极接入地网、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,此时电流方向为第二直流电流源指向第二红外热成像仪,再次检测第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp’、Vq’;
根据第一次测得的压降Vp、Vq和第二次测得的压降Vp’、Vq’判断走行轨是否存在绝缘破损,若存在绝缘破损,通过第一检测装置的第一红外热成像仪和/或第二检测装置的第二红外热成像仪对绝缘破损的位置进行定位。
在本发明的一个实施例中,所述根据第一次测得的压降Vp、Vq和第二次测得的压降Vp’、Vq’判断走行轨是否存在绝缘破损,方法包括:
若Vp’=Vp、Vq’=Vq,则表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨无电流泄漏,不存在绝缘破损;否则表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨存在电流泄漏,存在绝缘破损。
在本发明的一个实施例中,所述第二直流电流源产生的电流大小和第一直流电流源产生的电流大小保持一致。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本发明不仅能够对不存在钢轨焊缝时的走行轨是否存在绝缘破损进行检测和定位,还能对存在钢轨焊缝时的走行轨是否存在绝缘破损进行检测和定位,本发明高效可靠,并且在不同情况变化下仍能具体定位走行轨绝缘破损位置;
本发明结合利用电压传感器、大电流的直流电流源和红外热成像仪实现了对走行轨上杂散电流泄漏的监测并且定位其泄漏源头即绝缘破损的位置,该方法功能高效可靠,为后期及时对绝缘破损位置进行更换维护,减少杂散电流带来的腐蚀隐患和危害提供了技术支撑,大大降低了人力物力成本,确保城市轨道交通运行安全。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例中无钢轨接缝时绝缘破损点定位方法示意图;
图2是本发明实施例中有钢轨接缝时绝缘破损点定位方法示意图。
说明书附图标记说明:1、第一走行轨条;2、第二走行轨条;3、第一绝缘板;4、第二绝缘板;5、第三绝缘板;6、第四绝缘板;7、第一金属导体;8、第二金属导体;9、第三金属导体;10、第四金属导体;11、第五金属导体;12、第六金属导体;13、第七金属导体;14、第八金属导体;15、第一直流电流源;16、第二直流电流源;17、第一电压传感器;18、第三电压传感器;19、第二电压传感器;20、第四电压传感器;21、第一红外热成像仪;22、第二红外热成像仪;23、地网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
请参阅图1,本发明涉及一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置,包括:
间隔预设距离(本实施例为1m)的第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和第二检测装置之间存在粗定位的绝缘破损点,所述绝缘破损点位于轨道交通的第一走行轨条1或第二走行轨条2上;需要注意的是,通常大概率存在绝缘破损点时,才会去定位绝缘破损点,本实施例为方便第一检测装置和第二检测装置设置于绝缘破损点的两侧,首先可以通过红外摄像粗定位绝缘破损点(可能的绝缘破损点),然后基于粗定位的绝缘破损点架设第一检测装置和第二检测装置。
所述第一检测装置包括设置在第一走行轨条1和第二走行轨条2之间的第一绝缘板3和第二绝缘板4,所述第一绝缘板3和第二绝缘板4分别与第一走行轨条1接触且接触处设置有第一金属导体7、第二金属导体8;所述第一绝缘板3和第二绝缘板4分别与第二走行轨条2接触且接触处设置有第五金属导体11、第六金属导体12;所述第一绝缘板3上设置有第一直流电流源15,所述第二绝缘板4上设置有第一红外热成像仪21,所述第一红外热成像仪21的两端设置第一电压传感器17和第二电压传感器19(第一电压传感器17和第二电压传感器19都位于第二绝缘板4上);
所述第二检测装置包括设置在第一走行轨条1和第二走行轨条2之间的第三绝缘板5和第四绝缘板6,所述第三绝缘板5和第四绝缘板6分别与第一走行轨条1接触且接触处设置有第三金属导体9、第四金属导体10;所述第三绝缘板5和第四绝缘板6分别与第二走行轨条2接触且接触处设置有第七金属导体13、第八金属导体14;所述第四绝缘板6上设置有第二直流电流源16,所述第三绝缘板5上设置有第二红外热成像仪22,所述第二红外热成像仪22两端设置第三电压传感器18和第四电压传感器20(第三电压传感器18和第四电压传感器20都位于第三绝缘板5上)。
进一步地,所述第一直流电流源15的负极与地网23连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,或所述第二直流电流源16的负极与地网23连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接。
进一步地,所述第一绝缘板3和第二绝缘板4的距离(本实施例为5m)与第三绝缘板5和第四绝缘板6之间的距离(本实施例为5m)相等。
进一步地,设置于4块绝缘板(第一绝缘板3、第二绝缘板4、第三绝缘板5、第四绝缘板6)与钢轨接触处的金属导体(第一金属导体7、第二金属导体8、第三金属导体9、第四金属导体10、第五金属导体11、第六金属导体12、第七金属导体13、第八金属导体14),便于电压传感器(第一电压传感器17、第三电压传感器18、第二电压传感器19、第四电压传感器20)测量一段钢轨上产生的压降。
进一步地,设置于2块绝缘板(第一绝缘板3、第四绝缘板6)中间的大功率直流电流源(第一直流电流源15、第二直流电流源16),用于在钢轨上产生电流,进而在钢轨上产生压降。
进一步地,设置于2块绝缘板(第二绝缘板4、第三绝缘板5)中间的红外热成像仪(第一红外热成像仪21、第二红外热成像仪22),用于观察钢轨上由于电流作用产生热量而发生的温度变化。
实施例二
本发明涉及一种轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,方法概况如下:
利用直流电流源在走行轨上产生电流,2块绝缘板为一套检测装置,通过电压传感器测出钢轨上的压降,接着比较两段钢轨上的压降,如果两段钢轨之间出现绝缘破损及杂散电流泄漏,那么这两段钢轨的压降便不会相等,再利用红外热成像仪观察出现绝缘破损的钢轨区段,温度发生变化的位置便是绝缘破损的定位。
上述方法是大部分情况定位绝缘破损的有效方案,但钢轨连缝会因为焊接问题导致电阻增大,那么即使未发生绝缘破损,也有可能会出现上述结果,所以需要对方案进行补充,本实施例利用另一套检测装置上的直流电流源产生反向电流,如果两段钢轨上的压降结果仍与上述结果一致,证明压降的不同是因为接缝处电阻增大导致的,并非杂散电流泄漏引起的,但如果两段钢轨压降结果与上述结果不同,则证明两段钢轨之间确实存在杂散电流泄漏,即出现绝缘破损,再利用红外热成像仪具体定位绝缘破损位置。
定位结束后,则对绝缘破损位置及时进行更换维护,减少杂散电流泄漏危害。
以下对本实施例的方法进行详细介绍:
本实施中绝缘板与走行轨接触处是导通的金属导体,即电压传感器可以测量一段钢轨上的压降,此方案主要对一侧走行轨(以第一走行轨条1为例)进行阐述,另一侧走行轨(第二走行轨条2)同理可得,由于钢轨每天经历列车运行,定位时无需打磨轨道,节省了人力、物力以及定位时间。
情况一:定位装置所置处未出现钢轨接缝
如图1所示,以第一走行轨条1为例,绝缘破损点位于第一走行轨条1上。先将第一直流电流源15的负极接入地网,正极与第一走行轨条1连接,此时电流方向为第一直流电流源15指向第一红外热成像仪21,如图1中Ip、Iq所示,然后在区段上相隔1m取两段5m长的钢轨,其阻值如图1中Rp、Rq所示,将第一绝缘板3、第二绝缘板4放置在第一段5m的钢轨两端,将第三绝缘板5第四绝缘板6放置在第一段5m的钢轨两端,如图1所示,利用第一电压传感器17可测得第一金属导体7和第二金属导体8间的电压差,利用第三电压传感器18可测得第三金属导体9和第四金属导体10间的电压差,这样便可得出这两段钢轨的压降Vp、Vq,两段钢轨压降与流经电流、自身电阻存在以下关系:
Vp=IpRp
Vq=IqRq (1)
如果第一检测装置和第二检测装置所置走行轨的位置未出现钢轨接缝,那么这两段钢轨长度、截面、材质一样,则两者的电阻则近似相等,即Rp=Rq,如果两段钢轨之间未出现绝缘破损则无杂散电流泄漏,那么Ip=Iq,由公式(1)可见这两段钢轨压降则可认为是不变的,即Vp=Vq。但如果两段钢轨之间出现绝缘破损,便会存在杂散电流泄漏,如果泄漏量为ΔI,那么Iq=Ip-ΔI,由公式(1)可见两段钢轨压降则不相等,即Vp≠Vq,所以可以通过比较分析两段钢轨上压降的大小,进而去确定这两段钢轨之间1m间隔上是否存在绝缘破损。
确定了绝缘破损发生的区段,下面就是具体定位到绝缘破损发生的点上,由于发生杂散电流泄漏后,那么泄漏处的两侧电流不同,产生热量分别为Qp、Qq
因为Iq=Ip-ΔI,所以Ip>Iq,根据公式(2)可知相同时间t内,在绝缘破损处两端产生的热量Qp>Qq,则流经电流为Ip的钢轨温度会大于流经电流Iq的钢轨温度,利用此特点,可以结合红外热成像仪能够区分不同温度的功能,将1m间隔的钢轨温度信息显示在第一红外热成像仪21和/或第二红外热成像仪22上,观察第一红外热成像仪21和/或第二红外热成像仪22,画面中出现温度发生较大变化的位置,便是这段间隔上发生杂散电流泄漏的位置,这样就可以具体定位出绝缘破损的位置。需要注意的是,本实施例在定位绝缘破损点时,可以使用第一红外热成像仪21和/或第二红外热成像仪22,如果两个红外热成像仪一起使用可以增加定位准确度。
情况二:定位装置所置处存在钢轨接缝
如图2所示,以第一走行轨条1为例,绝缘破损点位于第一走行轨条1上,本实施例假设第一检测装置对应的钢轨存在焊缝,由于钢轨接缝会因为焊接等问题导致阻值增大,即Rp>Rq,如果没有发生绝缘破损,则无杂散电流泄漏,Ip仍等于Iq,根据公式(1)可以发现Vp>Vq,为了进一步确定Vp>Vq是由于杂散电流泄漏导致的还是钢轨接缝电阻增大导致的,采取的方案是先进行同情况一的操作,将第一直流电流源15的负极接入地网23,正极与第一走行轨条1连接,此时电流方向为第一直流电流源15指向第一红外热成像仪21,如图2中Ip、Iq所示,然后在区段上相隔1m取两段5m长的钢轨(分别对应第一检测装置所在钢轨、第二检测装置所在钢轨),其阻值如图2中Rp、Rq所示,将第一绝缘板3、第二绝缘板4放置在第一段5m的钢轨两端,将第三绝缘板5第四绝缘板6放置在第一段5m的钢轨两端,如图2所示,利用第一电压传感器17可测得第一金属导体7和第二金属导体8金属导体间的电压差,利用第三电压传感器18电压传感器可测得第三金属导体9和第四金属导体10间的电压差,可得出这两段钢轨的压降Vp、Vq;接着断开第一直流电流源15,将第二直流电流源16的负极接入地网23,正极与第一走行轨条1连接,电流大小设置与情况一的第一直流电流源15一致,第二直流电流源16用于产生电流Iq’,此时电流方向为第二直流电流源16指向第二红外热成像仪22,将电流Iq’流经所述第一检测装置的电流记为Ip’,如图2中Ip’、Iq’所示,再次观察记录这两段钢轨的压降Vp’、Vq’,如果未出现绝缘破损,即无杂散电流泄漏,满足Ip’=Ip=IqIq,根据公式(1)可知Vp’仍大于Vq’,并且Vp’=Vp,Vq’=Vq,则两次操作观察记录的两段钢轨上的压降应该保持一致。
但是如果发生绝缘破损,则会出现杂散电流泄漏,此时Ip’=Iq’-ΔI,所以Iq’>Ip’,根据公式(1)可知Vp’与Vq’的大小关系三种情况都有可能,具体结果是由第二直流电流源16输出电流大小、杂散电流泄漏量以及钢轨电阻Rp、Rq决定,不过几乎不会出现与连接第一直流电流源15,断开第二直流电流源16情况一致的结果(即可以忽略Vp’=Vp,Vq’=Vq的情况),此时说明两段钢轨之间区段存在绝缘破损。通过第一红外热成像仪21和/或第二红外热成像仪22观察第一检测装置和第二检测装置之间的钢轨图像,将图像中出现温度发生最大的位置作为绝缘破损的位置,完成定位。
确定两段钢轨压降不同不只是因为电阻增大导致的,两段钢轨之间区段还是存在绝缘破损后,仍采取情况一利用红外热成像仪显示不同的温度的工作原理,从而去具体定位杂散电流泄漏源头,即绝缘破损位置。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种轨道交通走行轨绝缘破损定位装置,其特征在于:包括:
间隔预设距离的第一检测装置和第二检测装置,所述第一检测装置和第二检测装置之间存在粗定位的绝缘破损点,所述绝缘破损点位于轨道交通的第一走行轨条(1)或第二走行轨条(2)上;
所述第一检测装置包括设置在第一走行轨条(1)和第二走行轨条(2)之间的第一绝缘板(3)和第二绝缘板(4),所述第一绝缘板(3)和第二绝缘板(4)分别与第一走行轨条(1)接触且接触处设置有第一金属导体(7)、第二金属导体(8);所述第一绝缘板(3)和第二绝缘板(4)分别与第二走行轨条(2)接触且接触处设置有第五金属导体(11)、第六金属导体(12);所述第一绝缘板(3)上设置有第一直流电流源(15),所述第二绝缘板(4)上设置有第一红外热成像仪(21),所述第一红外热成像仪(21)的两端设置第一电压传感器(17)和第二电压传感器(19);
所述第二检测装置包括设置在第一走行轨条(1)和第二走行轨条(2)之间的第三绝缘板(5)和第四绝缘板(6),所述第三绝缘板(5)和第四绝缘板(6)分别与第一走行轨条(1)接触且接触处设置有第三金属导体(9)、第四金属导体(10);所述第三绝缘板(5)和第四绝缘板(6)分别与第二走行轨条(2)接触且接触处设置有第七金属导体(13)、第八金属导体(14);所述第四绝缘板(6)上设置有第二直流电流源(16),所述第三绝缘板(5)上设置有第二红外热成像仪(22),所述第二红外热成像仪(22)两端设置第三电压传感器(18)和第四电压传感器(20);
所述第一直流电流源(15)的负极与地网(23)连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,或所述第二直流电流源(16)的负极与地网(23)连接、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接;
利用第一直流电流源(15)在走行轨上产生电流,两块绝缘板为一套检测装置,通过电压传感器测出钢轨上的压降Vp、Vq;再利用另一套检测装置上的第二直流电流源(16)产生反向电流,测量两段钢轨上的压降Vp’、Vq’;根据第一次测得的压降Vp、Vq和第二次测得的压降Vp’、Vq’判断走行轨是否存在绝缘破损,若存在绝缘破损,通过第一检测装置的第一红外热成像仪(21)和/或第二检测装置的第二红外热成像仪(22)对绝缘破损的位置进行定位。
2.根据权利要求1所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位装置,其特征在于:所述第一绝缘板(3)和第二绝缘板(4)的距离与第三绝缘板(5)和第四绝缘板(6)之间的距离相等。
3.一种采用如权利要求1-2中任一所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位装置实现轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:包括第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法、以及第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法。
4.根据权利要求3所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:所述第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法包括:
将第一直流电流源(15)的负极接入地网、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,第一直流电流源(15)用于产生电流Ip,且电流方向为第一直流电流源(15)指向第一红外热成像仪(21),将电流Ip流经所述第二检测装置的电流记为Iq
当绝缘破损点位于所述第一走行轨条(1)上时,利用第一电压传感器(17)测得第一金属导体(7)和第二金属导体(8)间的电压差,利用第三电压传感器(18)测得第三金属导体(9)和第四金属导体(10)间的电压差;当绝缘破损点位于所述第二走行轨条(2)上时,利用第二电压传感器(19)测得第五金属导体(11)和第六金属导体(12)间的电压差,利用第四电压传感器(20)测得第七金属导体(13)和第八金属导体(14)间的电压差;
根据测得的电压差得到第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq;通过所述第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq判断走行轨是否存在绝缘破损,若存在绝缘破损,通过所述第一检测装置的第一红外热成像仪(21)和/或第二检测装置的第二红外热成像仪(22)对绝缘破损的位置进行定位。
5.根据权利要求4所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:通过所述第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq判断走行轨是否存在绝缘破损,方法包括:
若所述第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨均不存在钢轨焊缝时,则第一检测装置对应的钢轨电阻和第二检测装置对应的钢轨电阻相等;
当第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq相等时,由于,其中,表示第一检测装置对应的钢轨电阻,表示第二检测装置对应的钢轨电阻,则Ip=Iq,表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨无电流泄漏,因此不存在绝缘破损;
当第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq不相等时,由于,则Ip≠Iq,表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨存在电流泄漏,因此存在绝缘破损。
6.根据权利要求4所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:所述若存在绝缘破损,通过所述第一检测装置的第一红外热成像仪(21)和/或第二检测装置的第二红外热成像仪(22)对绝缘破损的位置进行定位,方法包括:
若存在绝缘破损,在绝缘破损处两端的电流不同,由于Iq=Ip-ΔI,ΔI为电流泄漏量,则Ip>Iq,设绝缘破损处两端产生热量分别为Qp、Qq且Qp>Qq,其中,表示时间,通过第一红外热成像仪(21)和/或第二红外热成像仪(22)观察第一检测装置和第二检测装置之间的钢轨图像,将图像中出现温度发生最大的位置作为绝缘破损的位置,完成定位。
7.根据权利要求3所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:所述第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时的走行轨绝缘破损定位方法包括:
若所述第一检测装置或第二检测装置对应的钢轨存在钢轨焊缝时,则第一检测装置对应的钢轨电阻和第二检测装置对应的钢轨电阻不相等,设第一检测装置对应的钢轨电阻存在焊缝,则Rp>Rq
由于Rp>Rq,根据公式得到Vp>Vq,其中,Ip为第一直流电流源(15)产生的电流,电流方向为第一直流电流源(15)指向第一红外热成像仪(21);Iq为电流Ip流经第二检测装置的电流;为确定Vp>Vq是由于电流泄漏导致还是钢轨接缝电阻增大导致,将第一直流电流源(15)的负极接入地网(23)、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接;
当绝缘破损点位于所述第一走行轨条(1)上时,利用第一电压传感器(17)测得第一金属导体(7)和第二金属导体(8)金属导体间的电压差,利用第三电压传感器(18)电压传感器测得第三金属导体(9)和第四金属导体(10)间的电压差;当绝缘破损点位于所述第二走行轨条(2)上时,利用第二电压传感器(19)测得第五金属导体(11)和第六金属导体(12)间的电压差,利用第四电压传感器(20)测得第七金属导体(13)和第八金属导体(14)间的电压差,根据测得的电压差得到第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp 、Vq
断开第一直流电流源(15),将第二直流电流源(16)的负极接入地网(23)、正极与存在绝缘破损点的走行轨条连接,此时电流方向为第二直流电流源(16)指向第二红外热成像仪(22),再次检测第一检测装置和第二检测装置对应钢轨的压降Vp’ 、Vq’;
根据第一次测得的压降Vp 、Vq和第二次测得的压降Vp’ 、Vq’判断走行轨是否存在绝缘破损,若存在绝缘破损,通过第一检测装置的第一红外热成像仪(21)和/或第二检测装置的第二红外热成像仪(22)对绝缘破损的位置进行定位。
8.根据权利要求7所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:所述根据第一次测得的压降Vp 、Vq和第二次测得的压降Vp’ 、Vq’判断走行轨是否存在绝缘破损,方法包括:
若Vp’ =Vp 、Vq’ =Vq,则表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨无电流泄漏,不存在绝缘破损;否则表明第一检测装置和第二检测装置对应的钢轨存在电流泄漏,存在绝缘破损。
9.根据权利要求7所述的轨道交通走行轨绝缘破损定位方法,其特征在于:所述第二直流电流源(16)产生的电流大小和第一直流电流源(15)产生的电流大小保持一致。
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