CN109142873B - 一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法 - Google Patents

一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力设备检验检测技术领域，提供一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，包括以下步骤：S1、准备工作；S2、测量上行接触网和下行接触网的回路电阻；测量上行接触网和钢轨的回路电阻；测量上行接触网和钢轨的回路电阻；S3、通过步骤S2测量得到的各个回路电阻值，计算上行接触网的电阻R1、下行接触网的电阻R2、钢轨的电阻R3，并根据计算结果判断待测区段主回路性能。本发明通过待测回路中开关的分合进行完整电路的电阻的测量，测试简单可靠，可以广泛应用于轨道交通直流供电系统检测领域。

Description

一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法
技术领域
本发明属于电力设备检验检测技术领域，具体涉及一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法。
背景技术
直流供电系统全回路电阻值是轨道交通供电设备安装、接触网（轨）电气连接、钢轨回流电气连接质量和验收的一项重要数据，其作用是检查电气设备安装质量和回路的完整性，以及发现因安装、焊接不良或运行中因振动而产生的机械松动等原因造成的接触不良等缺陷，避免了因接触不良而导致事故，是保证设备安全稳定运行的重要手段。
现有技术中，如图2所示，通常用短连线将接触网末端与钢轨导通连接，并在首端接触网上网处进行供电回路电阻测试。但是该方法仅测量了接触网与钢轨的电阻，不能检查牵引所内直流柜、负极柜、回流箱、直流供电电缆等的安装连接的质量问题，测出的直流供电回路不完整，无法分别测出各区段接触网、钢轨的电阻，不能准确判断质量问题所在位置，因此，市场上亟需一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，能够对回路电阻进行完整检测，提高对回路检测的准确性。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，立足于解决现有检测方法测量不完整、耗时耗材等问题，提出来一种成本低廉、测试方法简单可靠，而且与实际运行情况一致的轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，所述轨道交通直流供电系统包括多个牵引所，各个牵引所中，直流柜正母线依次通过第七开关211、电缆和第一开关2111与上行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线依次通过第五开关213、电缆和第三开关2131与上行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，直流柜正母线还依次通过第八开关212、电缆和第二开关2121与下行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线还依次通过第六开关214、电缆和第四开关2141与下行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，第九开关2113并联在上行接触网上的分段绝缘器两端；第十开关2124并联在下行接触网上的分段绝缘器两端；负极柜的负母线分别通过电缆与钢轨和均流电缆连接；所述方法包括以下步骤：
S1、准备工作：包括估算回路电阻，选择测试电流；选取短接电缆并测试其电阻值R；通过短接电缆使待测区段末端牵引所的直流柜正母线与负极柜负母线可靠连接，同时，将待测区段中间牵引所的第九开关2113和第十开关2124合闸；
S2、测量接触网、钢轨间的回路电阻，具体方法为：
测量上行接触网和下行接触网的回路电阻：在首端牵引所，将第五开关213合闸；将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到第六开关214的下口；在末端牵引所，将第七开关211、第八开关212合闸；通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r1；
测量上行接触网和钢轨的回路电阻：在首端牵引所，将第五开关213合闸，第六开关214分闸，将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线；在末端牵引所，将第七开关211合闸，第八开关212分闸，通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r2；
测量上行接触网和钢轨的回路电阻：在首端牵引所，将第六开关214合闸，第五开关213分闸，将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线；在末端牵引所，将第八开关212合闸，第七开关211分闸；通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r3；
S3、通过步骤S2测量得到的各个回路电阻值，计算上行接触网的电阻R1、下行接触网的电阻R2、钢轨的电阻R3，并根据计算结果判断待测区段主回路性能。
所述步骤S3中，上行接触网的电阻R1、下行接触网的电阻R2、钢轨的电阻R3的计算公式为：r1=R1+R2；r2=R+R1+R3；r3=R+R2+R3。
所述步骤S1中，还包括：进行接触网绝缘电阻测试，保证区段接触网绝缘良好，没有接地；确认直流柜开关分合正常，绝缘良好；确认区间接触网第一开关2111、第二开关2121、第三开关2131、第四开关2141合闸。
所述的一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，用于测量多个区段以及全线的回路电阻，测量时待测区段中间牵引所的第九开关2113和第十开关2124合闸。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：通过待测回路中开关的分合进行完整电路的电阻的测量；同时减少了大量大线径的短接导线，成本低廉；连线简单，实施极为方便快捷，而且方法可靠，测试过程、测试要求和测试精度完全能够满足国标要求。
附图说明
图1为现有技术中供电回路电阻测试连接示意图；
图2为轨道交通牵引直流供电系统的电路连接示意图；
图3为本发明方法中上行接触网和下行接触网电阻测试连接示意图；
图4为本发明方法中上行接触网和钢轨电阻测试连接示意图；
图5为本发明方法中下行接触网和钢轨电阻测试连接示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2所示，为轨道交通牵引直流供电系统的电路连接示意图，其中，由多个牵引所分区段给接触网分区段供电，上行接触网在牵引所附近，通过分段绝缘器将全线接触网分成多个供电区段。其中，各个牵引所中，直流柜正母线依次通过第七开关211、电缆和第一开关2111与上行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线依次通过第五开关213、电缆和第三开关2131与上行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，直流柜正母线还依次通过第八开关212、电缆和第二开关2121与下行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线还依次通过第六开关214、电缆和第四开关2141与下行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，第九开关2113并联在上行接触网上的分段绝缘器两端；第十开关2124并联在下行接触网上的分段绝缘器两端；负极柜的负母线分别通过电缆与钢轨和均流电缆连接。
以上行区段为例，正常运行时，相邻两牵引所间的接触网，通过合首端所的第五开关213、首端所的第三开关2131，末端所的第六开关211、末端所的第一开关2111，实现相邻两所间同时向上行接触网提供电能；相邻两所间的上行全回路电阻就是由开关设备、连接电缆、接触网、钢轨构成。本发明实施例通过合各回路相应的开关，可以实现在首端所母线进行测量上行全回路电阻。
具体地，如图3~5所示，本发明实施例提供的一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，其包括以下步骤：
1、准备工作。
测试之前需要估算回路电阻，具体可以根据接触网导线和钢轨的单位电阻参数及长度，估算电阻值，然后根据电阻的估算值选择测试电流。同时，还需要进行接触网绝缘测试，在测试电阻前应进行绝缘电阻测试，采用1000V高压绝缘测试，保证区段接触网绝缘良好，没有接地。同时，还需要确认直流柜分合正常，绝缘良好，确认区间接触网第一开关2111、第二开关2121、第三开关2131、第四开关2141合闸。
此外，还需要测试短接电缆的电阻值R。将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到短连电缆的一端，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极连接到短连电缆的另一端，测量装置获取检测数据。
而且，还需要连接短接电缆。在待测区段末端牵引所的直流柜正母线和负极柜负母线用短接电缆可靠连接。
2、测量接触网、钢轨间的回路电阻。
a、测量上行接触网和下行接触网的回路电阻r1。如图3所示，在首端牵引所，将第五开关213合闸；将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的第六开关214的下口。在末端牵引所，将第七开关211、第八开关212合闸。此时，测试装置的正极电流流经路径依次为：首端所正母线-首端所第五开关213-首端所电缆-首端所第三开关2131-上行接触网-末端所的第一开关2111-末端所电缆-末端所第七开关211-末端所正母线-末端所第八开关212-电缆-末端所第二开关2121-下行接触网-首端所第四开关2141-首端所电缆-测试装置的负极。此时测试装置可以通过测量出此回路的电压值，从而获得此回路的电阻值。此时，整个回路电阻包括上行接触网电阻R1和下行接触网电阻R2，因此测量出的电阻值为r1=R1+R2的值。
b、测量上行接触网和钢轨的回路电阻r2。如图4所示，在首端牵引所，将第五开关213合闸，第六开关214分闸；将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线。在末端牵引所，将第七开关211合闸，第八开关212分闸。则测试装置的正极电流的流经路径为首端所正母线-首端所第五开关213-首端所电缆-首端所第二开关2131-上行接触网-末端所第一开关2111-末端所电缆-末端所第七开关211-末端所正母线-短接电缆-末端所负极柜负母线-末端所负极电缆-钢轨-首端所负极电缆-首端所负极母线-测试装置的负极。测试装置可以通过测量出此回路的电压值，从而获得此回路的电阻值。此时，整个回路电阻包括上行接触网回路电阻R1，短接电缆的电阻R，钢轨的回路电路R3，因此测量出的电阻值r2=R+R1+R3。
c、测量下行接触网和钢轨的回路电阻r3。如图4所示，在首端牵引所，将第六开关214合闸，第五开关213分闸，然后将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线。在末端牵引所，将第八开关212合闸，第七开关211分闸。测试装置的正极电流通过首端所正母线-首端所第六开关214-首端所电缆-首端所第四开关2141-下行接触网-末端所第二开关2121-末端所电缆-末端所第八开关212-末端所正母线-短接电缆-末端所负极母线-末端所负极电缆-钢轨-首端所负极电缆-首端所负极柜负母线-测试装置的负极。测试装置可以通过测量出此回路的电压值，从而获得此回路的电阻值。此时，整个回路电阻包括下行接触网回路电阻R1，短接电缆的电阻R，钢轨的回路电路R3，因此测量出的电阻值r3=R+R2+R3。
4、计算各回路电阻。
根据上述步骤测量获得的数据，计算上行接触网、下行接触网、钢轨的电阻。
5、分析数据。
根据计算得到的各回路电阻阻值，判断待测区段主回路性能，测试结束。
上面仅描述了测量两个相邻牵引所的各个回路电阻阻值的方法，此外，本发明提出的测量方法还可以通过合中间牵引所的第九开关2113、第十开关2124，来实现多个区段以及全线的回路电阻。通过使中间牵引所第九开关2113合闸，可以使上行接触网相对应的分段绝缘器短接，通过使中间牵引所第十开关2124合闸，可以使下行接触网相对应的分段绝缘器短接，此时，可以通过本实施例的上述测量方法实现测量多个区段以及全线的回路电阻。
本发明方法，其检测线利用运行的电缆、接触网等回路，与实际运行电流回路一致，因此测量更真实，无死区；而且测试接线回路简单清晰，利于测试人员分析查找问题。减少测试连接线的多次拆除和连接，可减少人力资源的浪费，节约材料（电流测试线），能显著提高经济效益。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，所述轨道交通直流供电系统包括多个牵引所，各个牵引所中，直流柜正母线依次通过第七开关( 211) 、电缆和第一开关( 2111) 与上行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线依次通过第五开关(213) 、电缆和第三开关( 2131) 与上行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，直流柜正母线还依次通过第八开关( 212) 、电缆和第二开关( 2121) 与下行接触网上的分段绝缘器的一端连接，直流柜正母线还依次通过第六开关( 214) 、电缆和第四开关( 2141) 与下行接触网上的分段绝缘器的另一端连接，第九开关( 2113) 并联在上行接触网上的分段绝缘器两端；第十开关( 2124) 并联在下行接触网上的分段绝缘器两端；负极柜的负母线分别通过电缆与钢轨和均流电缆连接；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、准备工作：包括估算回路电阻，选择测试电流；选取短接电缆并测试其电阻值R；通过短接电缆使待测区段末端牵引所的直流柜正母线与负极柜负母线可靠连接，同时，将待测区段中间牵引所的第九开关( 2113) 和第十开关( 2124) 合闸；
S2、测量接触网、钢轨间的回路电阻，具体方法为：
测量上行接触网和下行接触网的回路电阻：在首端牵引所，将第五开关( 213) 合闸；将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到第六开关( 214) 的下口；在末端牵引所，将第七开关( 211) 、第八开关( 212) 合闸；通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r1；
测量上行接触网和钢轨的回路电阻：在首端牵引所，将第五开关( 213) 合闸，第六开关( 214) 分闸，将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线；在末端牵引所，将第七开关( 211) 合闸，第八开关( 212) 分闸，通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r2；
测量上行接触网和钢轨的回路电阻：在首端牵引所，将第六开关( 214) 合闸，第五开关( 213) 分闸，将测试装置的电流注入端的正极和电压检测端的正极同时连接到首端牵引所的直流柜正母线，测试装置的电流注入端的负极和电压检测端的负极同时连接到首端牵引所的负极柜负母线；在末端牵引所，将第八开关( 212) 合闸，第七开关( 211) 分闸；通过测试装置测量得到此时的回路电阻值r3；
S3、通过步骤S2测量得到的各个回路电阻值，计算上行接触网的电阻R1、下行接触网的电阻R2、钢轨的电阻R3，并根据计算结果判断待测区段主回路性能。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，其特征在于，所述步骤S3中，上行接触网的电阻R1、下行接触网的电阻R2、钢轨的电阻R3的计算公式分别为：r1=R1+R2；r2=R+R1+R3；r3=R+R2+R3。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括：进行接触网绝缘电阻测试，保证区段接触网绝缘良好，没有接地；确认直流柜开关分合正常，绝缘良好；确认区间接触网第一开关( 2111) 、第二开关( 2121) 、第三开关( 2131) 、第四开关( 2141) 合闸。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通直流供电系统全回路直流电阻测试方法，其特征在于，该方法用于测量多个区段以及全线的回路电阻，测量时待测区段中间牵引所的第九开关( 2113) 和第十开关( 2124) 合闸。
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