CN112557954A - 一种检测钢轨泄漏电流的检测系统和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测钢轨泄漏电流的检测系统和检测方法，钢轨包括第一轨道和第二轨道，包括：第一均流线和第二均流线，两者均一端与第一轨道相耦接，另一端与第二轨道相耦接；第一传感器，具有第一引线端、第二引线端、第三引线端和第四引线端，其中，所述第一引线端、第二引线端分别与第一轨道相耦接以形成第一节点、第二节点，所述第三引线端、所述第四引线端分别与第二轨道相耦接以形成第三节点、第四节点；第二传感器，具有第五引线端、第六引线端、第七引线端和第八引线端，其中，所述第五引线端、第六引线端分别与第一轨道相耦接以形成第五节点、第六节点，第七引线端、所述第八引线端分别与第二轨道相耦接以形成第七节点、第八节点。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种用于检测钢轨泄漏电流的检测系统和检测方法。
背景技术
国内现有的在行车区间设置安装传感器，主要测量：本体电位，参比电位，轨构电位。此种方法测量的数据只能反映出各监测点腐蚀情况，无法测量实际的泄漏情况。
仅依靠参比电极的电位变化，不能直接显示泄露参数的大小，针对泄露电流的检测方法，实际应用中还没有有效的计算方法，因此研究计算泄露电流的大小对杂散电流的监测具有重要意义。
发明内容
本方案针对上文提高的问题和需求，本发明的一个目的在于提出一种检测钢轨泄漏电流的检测系统和检测方法，由于采取了如下技术特征而能够实现上述技术目的，并带来其他多项技术效果；
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述检测钢轨泄漏电流的检测系统的检测方法。
本发提出一种检测钢轨泄漏电流的检测系统，所述钢轨包括相互平行设置的第一轨道和第二轨道，
所述检测系统包括：
第一均流线和第二均流线，两者均一端与第一轨道相耦接，另一端与第二轨道相耦接，且所述第一均流线、所述第二均流线与所述第一轨道、所述第二轨道共同限定出测量区；
位于测量区内的第一传感器，具有第一引线端、第二引线端、第三引线端和第四引线端，其中，所述第一引线端、第二引线端分别与第一轨道相耦接以形成第一节点、第二节点，所述第三引线端、所述第四引线端分别与第二轨道相耦接以形成第三节点、第四节点，且所述第一节点与第二节点之间的跨距与第三节点和第四节点之间的距离均为跨距A；
位于测量区内的第二传感器，具有第五引线端、第六引线端、第七引线端和第八引线端，其中，所述第五引线端、第六引线端分别与第一轨道相耦接以形成第五节点、第六节点，所述第七引线端、所述第八引线端分别与第二轨道相耦接以形成第七节点、第八节点，且所述第五节点与第六节点之间的跨距与第七节点和第八节点之间的距离均为跨距A；
其中，所述第二节点和所述第五节点之间的跨距与所述第四节点和所述第七节点之间的距离均为跨距C。
在该技术方案中，利用第一传感器、第二传感器采集钢轨电压信号，通过数据处理，计算泄露电流大小，得到系统不同区段泄漏电流大小，使运营人员直观掌握系统杂散电流实际状况，为杂散电流的防护、泄漏严重区域的定位、有针对性的检查及整改提供有效的数据支撑。
针对钢轨泄露电流的检测，本发明采用第一均流线、第二均流线内侧的测量区的第一传感器和第二传感器进行测量，分别通过第一传感器和第二传感器计算两处测量点钢轨通过的电流的大小，比较这两个电流差值就是泄露电流的大小。
本发明提出的泄露电流的检测系统，使运营人员直观掌握系统杂散电流泄露实际状况，为杂散电流的防护、泄漏严重区域的进行定位。
另外，根据本发明的检测钢轨泄漏电流的检测方法，还可以具有如下技术特征：
在本发明的一个示例中，所述第一均流线与所述第二均流线之间的跨距B为150m~200m。
在本发明的一个示例中，所述第一均流线和所述第二均流线在第一轨道上耦接点之间的跨距与其在第二轨道上耦接点之间的跨距相等。
在本发明的一个示例中，所述第一均流线、所述第二均流线分别与所述第一轨道和第二轨道垂直设置。
在本发明的一个示例中，所述跨距A为10m。
在本发明的一个示例中，所述跨距C为150m~200m。
本发明的另一个目的在于提出一种如上述所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统的检测方法，包括如下步骤：
S10：计算被测区间第一传感器的测得第一轨道和第二轨道的总电流为：
I1 = (U1+U2)/R10 （1）
式中，I1为第一传感器端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第一传感器端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值；
S20：计算被测区间第二传感器的测得两根轨道的总电流为：
I2 = (U1+U2)/R10 （2）
式中，I2为第二传感器端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第二传感器端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值；
S30：计算被测区间的泄露电流为：
IX =I1 - I2 （3）
式中，IX为被测区间的泄露电流；
I1为第一传感器端两根钢轨的总电流；
I2为第二传感器端两根钢轨的总电流。
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更加详尽的描述，以便能容易理解本发明的特征和优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。
图1为根据本发明实施例的检测钢轨泄漏电流的检测系统。
附图标记列表：
检测系统100；
第一轨道10；
第二轨道20；
第一均流线30；
第二均流线40；
第一传感器50；
第一引线端51；
第一节点511；
第二引线端52；
第二节点521；
第三引线端53；
第三节点531；
第四引线端54；
第四节点541；
第二传感器60；
第五引线端61；
第五节点611；
第六引线端62；
第六节点621；
第七引线端63；
第七节点631；
第八引线端64；
第八节点641。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同部件。需要说明的是，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。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
根据本发明的一种检测钢轨泄漏电流的检测系统100，所述钢轨包括相互平行设置的第一轨道10和第二轨道20，
所述检测系统100包括：
第一均流线30和第二均流线40，两者均一端与第一轨道10相耦接，另一端与第二轨道20相耦接，且所述第一均流线30、所述第二均流线40与所述第一轨道10、所述第二轨道20共同限定出测量区；
位于测量区内的第一传感器50，具有第一引线端51、第二引线端52、第三引线端53和第四引线端54，其中，所述第一引线端51、第二引线端52分别与第一轨道10相耦接以形成第一节点511、第二节点521，所述第三引线端53、所述第四引线端54分别与第二轨道20相耦接以形成第三节点531、第四节点541，且所述第一节点511与第二节点521之间的跨距与第三节点531和第四节点541之间的距离均为跨距A；
位于测量区内的第二传感器60，具有第五引线端61、第六引线端62、第七引线端63和第八引线端64，其中，所述第五引线端61、第六引线端62分别与第一轨道10相耦接以形成第五节点611、第六节点621，所述第七引线端63、所述第八引线端64分别与第二轨道20相耦接以形成第七节点631、第八节点641，且所述第五节点611与第六节点621之间的跨距与第七节点631和第八节点641之间的距离均为跨距A；
其中，所述第二节点521和所述第五节点611之间的跨距与所述第四节点541和所述第七节点631之间的距离均为跨距C。
具体地，利用第一传感器50、第二传感器60采集钢轨电压信号，通过数据处理，计算泄露电流大小，得到系统不同区段泄漏电流大小，使运营人员直观掌握系统杂散电流实际状况，为杂散电流的防护、泄漏严重区域的定位、有针对性的检查及整改提供有效的数据支撑。
针对钢轨泄露电流的检测，本发明采用第一均流线30、第二均流线40内侧的测量区的第一传感器50和第二传感器60进行测量，分别通过第一传感器50和第二传感器60计算两处测量点钢轨通过的电流的大小，比较这两个电流差值就是泄露电流的大小。
本发明提出的泄露电流的检测系统100，使运营人员直观掌握系统杂散电流泄露实际状况，为杂散电流的防护、泄漏严重区域的进行定位。
在本发明的一个示例中，所述第一均流线30与所述第二均流线40之间的跨距B为150m~200m。
在本发明的一个示例中，所述第一均流线30和所述第二均流线40在第一轨道10上耦接点之间的跨距与其在第二轨道20上耦接点之间的跨距相等。
在本发明的一个示例中，所述第一均流线30、所述第二均流线40分别与所述第一轨道10和第二轨道20垂直设置。
在本发明的一个示例中，所述跨距A为10m。
在本发明的一个示例中，所述跨距C为150m~200m。
本发明的另一个目的在于提出一种如上述所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统100的检测方法，包括如下步骤：
S10：计算被测区间第一传感器50的测得第一轨道10和第二轨道20的总电流为：
I1 = (U1+U2)/R10 （1）
式中，I1为第一传感器50端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第一传感器50端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值，可以根据实际情况而设定；
S20：计算被测区间第二传感器60的测得两根轨道的总电流为：
I2 = (U1+U2)/R10 （2）
式中，I2为第二传感器60端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第二传感器60端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值，可以根据实际情况而设定；
S30：计算被测区间的泄露电流为：
IX =I1 - I2 （3）
式中，IX为被测区间的泄露电流；
I1为第一传感器50端两根钢轨的总电流；
I2为第二传感器60端两根钢轨的总电流。
当然也可以对上述检测方法进行变化，具体如下：
T10：计算第一传感器50端U1、U2信号并线接入第一传感器50一个通道，并后的信号为U3
I1 = U3/(R10/2) （4）
式中，I1为第一传感器50端两根钢轨的总电流；
U3为第一传感器50端信号U1、信号U2并线信号；
R10为10m钢轨的电阻值，可以根据实际情况而设定；
T20：计算第二传感器60端U1、U2信号并线接入第二传感器60一个通道，并后的信号为U3：
I2 = U3/(R10/2) （5）
式中，I1为第二传感器60端两根钢轨的总电流；
U3为第二传感器60端信号U1、信号U2并线信号；
R10为10m钢轨的电阻值，可以根据实际情况而设定；
T30：计算被测区间的泄露电流为：
IX =I1 - I2 （6）
式中：IX为被测区间的泄露电流，（两端分别有第一传感器50第二传感器60）；
I1为第一传感器50端两根钢轨的总电流；
I2为第二传感器60端两根钢轨的总电流。
本发明提出的泄露电流的检测方法，使运营人员直观掌握系统杂散电流泄露实际状况，为杂散电流的防护、泄漏严重区域的进行定位。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明所提出的检测钢轨泄漏电流的检测方法的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (7)
1.一种检测钢轨泄漏电流的检测系统，所述钢轨包括相互平行设置的第一轨道（10）和第二轨道（20），其特征在于，
所述检测系统（100）包括：
第一均流线（30）和第二均流线（40），两者均一端与第一轨道（10）相耦接，另一端与第二轨道（20）相耦接，且所述第一均流线（30）、所述第二均流线（40）与所述第一轨道（10）、所述第二轨道（20）共同限定出测量区；
位于测量区内的第一传感器（50），具有第一引线端（51）、第二引线端（52）、第三引线端（53）和第四引线端（54），其中，所述第一引线端（51）、第二引线端（52）分别与第一轨道（10）相耦接以形成第一节点（511）、第二节点（521），所述第三引线端（53）、所述第四引线端（54）分别与第二轨道（20）相耦接以形成第三节点（531）、第四节点（541），且所述第一节点（511）与第二节点（521）之间的跨距与第三节点（531）和第四节点（541）之间的距离均为跨距A；
位于测量区内的第二传感器（60），具有第五引线端（61）、第六引线端（62）、第七引线端（63）和第八引线端（64），其中，所述第五引线端（61）、第六引线端（62）分别与第一轨道（10）相耦接以形成第五节点（611）、第六节点（621），所述第七引线端（63）、所述第八引线端（64）分别与第二轨道（20）相耦接以形成第七节点（631）、第八节点（641），且所述第五节点（611）与第六节点（621）之间的跨距与第七节点（631）和第八节点（641）之间的距离均为跨距A；
其中，所述第二节点（521）和所述第五节点（611）之间的跨距与所述第四节点（541）和所述第七节点（631）之间的距离均为跨距C。
2.根据权利要求1所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统，其特征在于，
所述第一均流线（30）与所述第二均流线（40）之间的跨距B为150m~200m。
3.根据权利要求2所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统，其特征在于，
所述第一均流线（30）和所述第二均流线（40）在第一轨道（10）上耦接点之间的跨距与其在第二轨道（20）上耦接点之间的跨距相等。
4.根据权利要求3所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统，其特征在于，
所述第一均流线（30）、所述第二均流线（40）分别与所述第一轨道（10）和第二轨道（20）垂直设置。
5.根据权利要求1所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统，其特征在于，
所述跨距A为10m。
6.根据权利要求1所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统，其特征在于，
所述跨距C为150m~200m。
7.如权利要求1至权利要求6中任意一项所述的检测钢轨泄漏电流的检测系统（100）的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S10：计算被测区间第一传感器（50）的测得第一轨道（10）和第二轨道（20）的总电流为：
I1 = (U1+U2)/R10 （1）
式中，I1为第一传感器（50）端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第一传感器（50）端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值；
S20：计算被测区间第二传感器（60）的测得两根轨道的总电流为：
I2 = (U1+U2)/R10 （2）
式中，I2为第二传感器（60）端两根钢轨的总电流；
U1,U2为第二传感器（60）端的两路10m压降；
R10为10m钢轨的电阻值；
S30：计算被测区间的泄露电流为：
IX =I1 - I2 （3）
式中，IX为被测区间的泄露电流；
I1为第一传感器（50）端两根钢轨的总电流；
I2为第二传感器（60）端两根钢轨的总电流。
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