[发明专利]一种正负极均绝缘的供电系统牵引网对地泄漏监测系统

说明书

本发明公开一种正负极均绝缘的供电系统牵引网对地泄漏监测系统，主要由设于负地单向导通装置内的泄漏监测元件、监测通信模块、监测系统主机等组成；所述直流供电系统主要由牵引变电所、牵引网正负极、负地单向导通装置等组成；所述牵引网的正负极均采用绝缘安装；所述泄漏电流监测元件及监测通信模块安装于负地单向导通装置内；所述监测系统主机安装于变电所内。本发明可监测牵引网正极、牵引网负极及列车内部对地泄漏电流并发出报警，并通过主机的分析，为确定泄漏的发生及泄漏点的查找提供依据。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种正负极均绝缘的供电系统牵引网对地泄漏监测系统。

背景技术

随着轨道交通的快速发展，国内建成运营的城市轨道交通线路越来越多，许多新兴城市正在规划和筹建城市轨道交通工程。目前国内绝大多数城市轨道交通均采用正极接触网或者接触轨供电、负极通过钢轨回流的方式，如图2所示。受施工条件、现场环境、工期等多种因素影响，钢轨施工完毕后绝缘电阻远远达不到设计要求的15Ω.km水平，绝缘电阻太低，导致回流电流有一部分流出钢轨进入大地，然后通过大地回到牵引变电所，这部分电流就形成了轨道交通杂散电流。杂散电流的长期存在，除了会腐蚀钢轨和轨道交通内部金属管线外，还会腐蚀沿线的水管、油管以及结构钢筋，有较大的安全隐患。

采用正负极均绝缘的直流供电系统，负极采用与正极相同的对地绝缘水平，能从根本上解决正常运行时杂散电流的泄漏和腐蚀问题，具体如图3所示。但当牵引网正负极或车辆内部正、负极发生对地绝缘不良或其它原因引起的对地泄漏电流时，同样会产生杂散电流，长期泄漏也会产生相关腐蚀，如不及时清除、修复泄漏点，还会为轨道交通系统的安全可靠运行造成隐患。

目前正负极均绝缘的直流供电系统(如中低速磁浮牵引供电系统、四轨牵引供电系统)的现有技术中没有牵引网对地绝缘不良或泄漏的监测，现有技术中只采用了用于跳闸的电压保护，即在牵引变电所负极与地之间接入二极管及高阻抗的电压继电器或电压保护元件，该元件只是简单、普通、无选择性的电压保护，不具有测量、数据存储、分析、统计功能，无法为故障或泄漏发生的类型、区段判断提供辅助分析依据。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种正负极均绝缘的供电系统牵引网对地泄漏监测系统，可监测牵引网正极、牵引网负极及列车内部对地泄漏电流并发出报警，并通过主机的分析，为确定泄漏的发生及泄漏点的查找提供依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种正负极均绝缘的供电系统牵引网对地泄漏监测系统，包括泄漏电流监测元件、监测系统通信模块、监测系统主机。

所述供电系统主要由牵引变电所、牵引网正负极、负地单向导通装置等组成；所述牵引网的正负极均采用绝缘安装；所述泄漏电流监测元件及监测通信模块安装于负地单向导通装置内；所述监测系统主机安装于变电所内。。

作为优选，所述泄漏监测元件通过采集泄漏电流数据并通过监测系统通信模块将采集信息上传至监测系统主机。

作为优选，所述牵引网正极和所述牵引网负极均采用绝缘安装方式安装。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本发明用于城市轨道交通正负极均绝缘安装的直流牵引供电系统(如专用轨回流供电系统、中低速磁浮牵引供电系统、四轨牵引供电系统)。本发明采用低阻抗电流监测方法监视牵引网或车辆内部-地的泄漏情况。在牵引变电所负极与地之间设置负地单向导通装置，用于接地短路或泄漏电流的回流通路，电流监测元件串联在该回路中。不同于现有技术中四轨供电等类似系统中的电压监测方法，电流监测只报警，不跳闸，且测量的电流具有较强的区段性与变化性。通过对其特性进行分析，可对泄漏点进行判断。

2、本发明采用的泄漏电流监测系统可以为泄漏的类型(正极泄漏、牵引网负极回流泄漏、车辆内负极泄漏)和故障区段判断提供全面的量化分析依据。而现有技术的电压监测元件不能提供全面的辅助分析。