[发明专利]一种铁路机车弓网绝缘瓷瓶的电晕监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电晕监测系统，具体的说，涉及一种铁路机车弓网绝缘瓷瓶的电晕监测系统。

背景技术

高铁（动车）机车的运行能量是通过机车顶部上方的接触网（正极）与铁轨（负极）提供的，其中机车供电设备通过车顶受电弓与接触网接触，电流通过受电弓连接的线路传入机车供电设备，因此在车顶受电弓及其下方的线路必须与车体绝缘。

目前国内高铁（动车）普遍使用3个绝缘瓷瓶将车顶受电弓与车身隔离，由于铁路机车运行里程长，所经地区的地形、地理、气候及污染源种类较多，而绝缘瓷瓶裸露在车顶，常年遭受风吹雨淋，易被污染而导致绝缘强度降低，在运行中（尤其是雨、雪、雾天气）容易发生高压爬电污闪击穿故障造成途停，严重危害运输安全。再者，安装于高铁（动车）机车上的绝缘瓷瓶因常年遭受震动、冲击等极易出现老化破损或开裂现象，这也会造成绝缘瓷瓶绝缘性的下降。绝缘瓷瓶的各种问题若不及时清理或更换就会有被击穿的危险。绝缘瓷瓶被击穿后会形成闪断而造成整个机车供电线路中断，严重威胁铁路机车运输安全。

电晕（电弧）放电现象是绝缘瓷瓶出现上述绝缘性故障的一种前兆，电晕（电弧）放电发出的光信号覆盖日盲紫外波段，因此可以使用电晕监测仪对绝缘瓷瓶的电晕放电现象进行监测，从而对绝缘瓷瓶的故障进行前期诊断。电晕监测仪可屏蔽日光对电晕监测的干扰，具有灵敏度高、抗干扰能力强、定位准确、使用方便等诸多特点，可实现对日间电晕的检测监测。

由于电晕（电弧）放电发出的日盲紫外光信号强度极其微弱，故要求探测距离越近越好。但是目前市场上使用较多、性能较好的电晕监测仪的视角均较小，常见视角主要为5°×3.75°，而铁路机车车顶的3个绝缘瓷瓶间隔较大，使用单台小视角电晕监测仪不易同时覆盖所有绝缘瓷瓶。同时，当铁路机车靠近至一定距离后，两侧的两个绝缘瓷瓶也因视场区域有限而无法同时被监测视场所覆盖。考虑到目前市场上电晕监测仪单价较高，固定架设多个电晕监测仪进行多目标观测的方案受成本所限不易推广实施，因此有必要设计一种多目标电晕监测方案，通过使用单台电晕监测仪同时监测三个绝缘瓷瓶的方法，为铁路机车电晕监测节省大量的设备费用，并大大提高铁路机车供电运行安全系数。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铁路机车弓网绝缘瓷瓶的电晕监测系统，通过采用多组反射镜拼接组合视场，使固定架设的单台电晕监测仪同时监测机车顶部三个相互间隔较大的绝缘瓷瓶。

本发明解决上述技术问题所采用技术方案为：一种铁路机车弓网绝缘瓷瓶的电晕监测系统，其包括反射镜组与电晕监测仪；

所述反射镜组位于电晕监测仪正前方，由设置在同一水平线上的第一、第二、第三和第四平面反射镜四块平面反射镜组成，所述四块平面反射镜的子午面均与所述电晕监测仪镜头的子午面重合，所述四块平面反射镜与所述电晕监测仪镜头的光轴呈锐角设置，第一和第三平面反射镜组成的第一双反射镜组设置在所述电晕监测仪的镜头的光轴左侧，第二和第四平面反射镜组成的第二双反射镜组与第一双反射镜组对称设置在所述电晕监测仪的镜头的光轴右侧，第三和第四平面反射镜之间留有间隙；

左侧入射的光线经过第一双反射镜组反射后进入所述电晕监测仪的镜头，右侧入射的光线经过第二双反射镜组反射后进入所述电晕监测仪的镜头，中间入射的光线从第三和第四平面反射镜之间的间隙直接进入所述电晕监测仪的镜头。

优选地，所述反射镜组位于所述电晕监测仪正前方1m之内。

优选地，所述反射镜组中4块平面反射镜均与所述电晕监测仪镜头的光轴成40°至50°夹角，更优选地，第一和第二反射镜与该光轴成45°夹角，第三和第四反射镜与该光轴成46.5°夹角。

优选地，所述铁路机车弓网绝缘瓷瓶的电晕监测系统安装在平直段轨道的上方，所述第一和第二反射镜的反射面中心之间的间距与铁路机车车顶两端的两个绝缘瓷瓶的间距相同。

所述第三和第四反射镜在所述电晕监测仪镜头平面内的投影分别覆盖该镜头视场的左侧和右侧约三分之一的面积，第一反射镜的面积与第三反射镜覆盖视场对应，第二反射镜的面积与第四反射镜覆盖视场对应。

所述反射镜组中的平面反射镜均为前表面镀有保护膜的镀铝或镀银反射镜，优选地，该保护膜为氟化镁保护膜。

优选地，所述电晕监测仪中设有日盲紫外成像通道和可见光成像通道，即所述电晕监测仪为日盲紫外和可见光双通道成像仪，以便为日盲紫外图像提供清晰的背景参考信息。