專利名稱：一種at供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及牽引供電系統(tǒng)牽引網(wǎng)故障定位的方法，具體為一種非接觸式電磁感應(yīng)量測的牽引網(wǎng)故障定位方法。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路的高速化、重載化的快速發(fā)展，AT供電方式由于供電距離長、牽引網(wǎng)電壓損耗小和抗干擾能力強等優(yōu)點，廣泛受到國內(nèi)外高速鐵路的青睞。在復(fù)線AT供電方式的基礎(chǔ)上，將上下行牽引網(wǎng)在牽引變電所出線處共用一臺斷路器，且將上下行牽引網(wǎng)的接觸線、鋼軌和正饋線在所有AT所都通過橫聯(lián)線對象并聯(lián)起來，即為全并聯(lián)AT供電方式。相比AT供電方式，全并聯(lián)AT供電的線路的載流能力更強，電磁污染更小，目前在我國幾乎所有的客運專線及城際鐵路均按全并聯(lián)AT供電方式設(shè)計，以適應(yīng)牽引供電系統(tǒng)供電功率大、 供電區(qū)段長、可靠性要求高的需要。但全并聯(lián)AT供電方式接線上比較復(fù)雜，且接觸線是裸露架設(shè)在鐵軌的正上方，絕緣子長期暴露在大氣環(huán)境中，受到空氣的污染而使絕緣性能降低，導(dǎo)致牽引網(wǎng)線路易發(fā)生短路故障。針對全并聯(lián)AT供電方式的特點，現(xiàn)有的“吸上電流比”、“橫連線電流比”等接觸式故障測距方法，需要在AT所、分區(qū)所安裝接觸式檢測設(shè)備以采集相應(yīng)的電流量、電壓量，但這樣跨度較大(約50km)，故障距離的測量精度往往達不到要求。近年來，行波測距技術(shù)開始應(yīng)用于牽引供電系統(tǒng)故障定位，但是行波信號的不確定性以及參數(shù)的頻變效應(yīng)常導(dǎo)致行波信號的提取和處理十分困難；另外，由于不同監(jiān)測點時間不能精確同步、現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)不能批量傳輸故障數(shù)據(jù)等原因使行波測距定位方法原理上可行，但在實際應(yīng)用中卻很難實現(xiàn)的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種AT供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，該設(shè)備的安裝運行成本低，定位精確度高、定位速度快，能更好地保證機車運行的安全、可靠和高效。本實用新型為實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種AT供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，其組成是AT供電方式的牽引網(wǎng)桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器，在牽引變電所安裝帶GSM 信號接收模塊的遠程終端計算機；所述的電磁感應(yīng)故障定位器由電磁感應(yīng)線圈、電壓放大電路、單片機和GSM信號發(fā)射模塊依次相連構(gòu)成，且電壓放大電路、單片機和GSM信號發(fā)射模塊共用一個電源。使用本實用新型的故障定位設(shè)備對AT供電牽引網(wǎng)進行故障定位的方法如下1)電壓信號采集在AT供電牽引網(wǎng)相距0. 5 Ikm的桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器，由定位器的電磁感應(yīng)線圈實時感應(yīng)牽引網(wǎng)電流產(chǎn)生的磁場的水平分量，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)電壓放大電路放大后輸入單片機；2)電壓信號判別單片機對輸入的電壓信號進行判別，當輸入的電壓信號超過設(shè)定閥值，且其持續(xù)時間超出了設(shè)定時間，則判定該定位器所在位置的牽引網(wǎng)發(fā)生短路故障， 發(fā)出故障預(yù)警信號；3)預(yù)警信號發(fā)送與處理單片機發(fā)出故障預(yù)警信號后，定位器的GSM同步信號發(fā)射模塊將故障預(yù)警信號及定位器所在桿塔的屬性信息上傳至遠程終端計算機，由遠程終端計算機分析顯示出故障發(fā)生的位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是一、定位精度高。由于定位器采用電磁感應(yīng)線圈對牽引網(wǎng)進行非接觸式電流信號故障檢測，因此定位器可以安裝在牽引網(wǎng)的桿塔上，從而使定位器的安裝間隔由現(xiàn)有的變電所的50km間距縮小為0. 5 lkm，使檢測間距大大的縮小，明顯提高了牽引網(wǎng)的短路故障定位精度。二、定位信息準確。定位器將超過閥值且持續(xù)時間超過設(shè)定時間的輸入信號，才判定為檢測點發(fā)生了短路故障，從而將瞬時的各種干擾信號予以排除。發(fā)出的故障信號準確、可靠。三、定位速度快。定位器檢測出故障信號后，通過GSM無線傳輸方式及時地將故障信息上傳至遠程計算機實現(xiàn)牽引網(wǎng)故障信息的實時、準確的定位，從而能夠及時、準確的采取措施，保證列車運行的安全和可靠。通過終端計算機顯示的故障信息，檢修人員也能快速找到故障地點并進行排除，大量地節(jié)省尋找故障點的人力物力，減輕鐵路供電維護部門的勞動強度，可以盡早地排除故障恢復(fù)供電，提高列車運行的效率，減少由于停電造成的損失。四、定位器由電磁感應(yīng)線圈、電壓放大電路、單片機、GSM信號發(fā)射模塊構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，整個設(shè)備安裝運行的成本低；定位器安裝在接觸網(wǎng)的桿塔上，不與接觸線直接接觸，不會對機車的正常運行造成任何影響。上述的電源為太陽能電池板、太陽能充電控制器、蓄電池構(gòu)成的太陽能電源。采用太陽能電源供電，不從接觸線上引電，無需高壓^v)降壓設(shè)備，既大大降低了成本，又保證了定位器的安全，同時也避免了采用其他電池供電需要隨時更換電池的麻煩。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的定位器的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3是是本實用新型實施例的定位器的電源的電路結(jié)構(gòu)框具體實施方式
實施例圖1、圖2示出，本實用新型的一種具體實施方式
是，一種AT供電牽弓丨網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，其組成是AT供電方式的牽引網(wǎng)桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器1，在牽引變電所安裝帶 GSM信號接收模塊的遠程終端計算機2 ；所述的電磁感應(yīng)故障定位器由電磁感應(yīng)線圈11、電壓放大電路12、單片機13和GSM信號發(fā)射模塊14依次相連構(gòu)成，且電壓放大電路12、單片機13和GSM信號發(fā)射模塊14共用一個電源15。圖3示出，本例的電源15為太陽能電池板15A、太陽能充電控制器15B、蓄電池15C 構(gòu)成的太陽能電源。采用本例的故障定位設(shè)備對AT供電牽引網(wǎng)進行故障定位的方法如下1)電壓信號采集在AT供電牽引網(wǎng)相距0. 5 Ikm的桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器1，由定位器1的電磁感應(yīng)線圈11實時感應(yīng)牽引網(wǎng)電流產(chǎn)生的磁場的水平分量，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號，再經(jīng)電壓放大電路12放大后輸入單片機13 ；2)電壓信號判別單片機13對輸入的電壓信號進行判別，當輸入的電壓信號超過設(shè)定閥值，且其持續(xù)時間超出了設(shè)定時間，則判定該定位器1所在位置的牽引網(wǎng)發(fā)生短路故障，發(fā)出故障預(yù)警信號；單片機13的設(shè)定閥值通常為該定位器正常狀況下的平均值的3倍，設(shè)定時間一般為 20ms ο3)預(yù)警信號發(fā)送與處理單片機13發(fā)出故障預(yù)警信號后，定位器1的GSM同步信號發(fā)射模塊14將故障預(yù)警信號及定位器1所在桿塔的屬性信息上傳至遠程終端計算機2， 由遠程終端計算機2分析顯示出故障發(fā)生的位置。
權(quán)利要求1.一種AT供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，其組成是AT供電方式的牽引網(wǎng)桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器(1)，在牽引變電所安裝帶GSM 信號接收模塊的遠程終端計算機O)；所述的電磁感應(yīng)故障定位器(1)由電磁感應(yīng)線圈 (11)、電壓放大電路(12)、單片機(13)和GSM信號發(fā)射模塊(14)依次相連構(gòu)成，且電壓放大電路(12)、單片機(13)和GSM信號發(fā)射模塊(14)共用一個電源(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種AT供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，其特征在于， 所述的電源(15)為太陽能電池板(15A)、太陽能充電控制器(15B)、蓄電池(15C)構(gòu)成的太陽能電源。
專利摘要本實用新型公開了一種AT供電牽引網(wǎng)的電磁感應(yīng)故障定位設(shè)備，其組成是AT供電方式的牽引網(wǎng)桿塔上安裝電磁感應(yīng)故障定位器(1)，在牽引變電所安裝帶GSM信號接收模塊的遠程終端計算機(2)；所述的電磁感應(yīng)故障定位器由電磁感應(yīng)線圈(11)、電壓放大電路(12)、單片機(13)和GSM信號發(fā)射模塊(14)依次相連構(gòu)成，且電壓放大電路(12)、單片機(13)和GSM信號發(fā)射模塊(14)共用一個電源(15)。該設(shè)備的安裝運行成本低，定位精確度高、定位速度快，能更好地保證機車運行的安全、可靠和高效。
文檔編號G01R31/08GK202041610SQ20112008650
公開日2011年11月16日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者何正友, 吳雙, 林圣 , 胡海濤, 錢澄浩 申請人:西南交通大學(xué)