一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置及该轨道车辆的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通技术领域，特别涉及一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置及该轨道车辆。


背景技术：

2.城市轨道交通电力牵引网是为地铁车辆提供牵引动力的电能传输系统，它由接触网（正极）和回流网（负极）组成，分别与牵引变电所连接。现阶段，我国地铁均是通过架空接触网或接触轨（第三轨）向地铁车辆供电，电流通过走行轨回流的方式流回牵引变电所。这种供电制式由于走行轨不可能完全绝缘于道床，因此列车回流电流将经走行轨向道床及其他建筑结构泄漏并产生杂散电流。杂散电流对走行轨、整体道床结构钢筋、土建结构钢筋以及地铁沿线的金属设备都将产生腐蚀，并且直接影响到地铁土建结构的安全和使用寿命。虽然在地铁设计和建设中考虑了杂散电流腐蚀防护，但不能完全解决该问题。
3.为了避免杂散电流的不利影响，出现了采用专用的回流轨（即专用轨）将列车电流回流至变电所的方案，从而彻底解决杂散电流问题。车辆正常工作时采用专用轨回流，换线时采用走行轨回流。
4.但是，在使用专用轨回流时，车辆电源的负极通过专用轨回流，专用轨对应的回流母线与车辆地及走行轨应绝缘，如若专用轨对应的回流母线与车体之间发生短路，则会引起一部分工作电流通过车体流通到走行轨，通过走行轨回流，从而产生杂散电流，对地面设备产生电腐蚀，同时影响列车的电磁兼容。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，为识别专用轨对应的回流母线与车辆地之间、专用轨对应的回流母线与走行轨之间是否绝缘，提供一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置及该轨道车辆，能够快速检测到专用轨对应的回流母线与车辆地之间、专用轨对应的回流母线与走行轨之间是否绝缘。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置，轨道车辆具有列车牵引系统、单刀双掷开关、接地电阻，列车牵引系统正极与接触网电连接，列车牵引系统接地端与单刀双掷开关的不动端电连接，单刀双掷开关的第一动端依次通过第一回流母线、回流器与专用轨电连接，单刀双掷开关的第二动端通过第二回流母线与走行轨电连接，轨道车辆车体通过接地电阻与第二回流母线电连接；其结构特点是还包括电压传感器和报警器，所述电压传感器接在车体与第一回流母线之间，电压传感器的输出端与列车牵引系统电连接，列车牵引系统的输出端与报警器电连接。
8.基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种轨道车辆，其结构特点是包括所述的轨道车辆专用轨绝缘检测装置。
9.与现有技术相比，本实用新型通过在车体与专用轨对应的回流母线间设置电压传
感器，从而能够在采用专用轨回流时，根据电压传感器是否检测到电压信号来快速判断专用轨对应的回流母线与车辆地之间、专用轨对应的回流母线与走行轨之间是否绝缘，避免专用轨对应的回流母线与车辆地之间、专用轨对应的回流母线与走行轨之间短路时产生杂散电流，避免对地面设备产生电腐蚀，解决列车的电磁兼容问题。
附图说明
10.图1为本实用新型一实施例结构示意图。
11.其中，1为列车牵引系统，2为回流器，3为报警器，4为车体，6为电压传感器，k为单刀双掷开关，r为接地电阻，i1为第一回流母线，i2为第二回流母线，g1为专用轨，g2为走行轨，w为接触网。
具体实施方式
12.如图1所示，轨道车辆具有列车牵引系统1、单刀双掷开关k、接地电阻r，列车牵引系统1正极与接触网w电连接，列车牵引系统1接地端与单刀双掷开关k的不动端电连接，单刀双掷开关k的第一动端依次通过第一回流母线i1、回流器2与专用轨g1电连接，单刀双掷开关k的第二动端通过第二回流母线i2与走行轨g2电连接，轨道车辆车体4通过接地电阻r与第二回流母线i2电连接。轨道车辆上的专用轨g1绝缘检测装置包括电压传感器6和报警器3，所述电压传感器6接在车体4与第一回流母线i1之间，电压传感器6的输出端与列车牵引系统1电连接，列车牵引系统1的输出端与报警器3电连接。
13.下面简单介绍本实施例的工作原理：
14.1、专用轨g1对应的回流母线（即第一回流母线i1）与车辆地之间、专用轨g1对应的回流母线与走行轨g2之间绝缘正常状态，即未发生短路状态
15.列车激活后，受电弓升弓，此时列车牵引系统1工作，车辆专用轨g1对应的回流母线（第一回流母线i1）将有电流流通，该电流与接触网w网压、牵引/电制动力大小、当前列车载荷、辅助设备负载相关。专用轨g1自身的电阻值会使专用轨g1分得少部分的电压，但该处电压是随着对应电流的大小变化而变化，且该电压值与列车距变电站距离相关，此时电压传感器6检测有电压，且电压随着列车运行实时变化。
16.2、专用轨g1对应的回流母线（即第一回流母线i1）与车辆地之间、专用轨g1对应的回流母线与走行轨g2之间出现绝缘问题，即发生短路状态
17.当车辆专用轨g1对应的回流母线（第一回流母线i1）与车体发生短接时，第一回流母线i1与车体4相连，车体4通过接地电阻r与走行轨g2相连，故专用轨g1对应的回流母线（第一回流母线i1）与走行轨g2接通。此时，专用轨g1与走行轨g2等电势，电压传感器6检测无电压。
18.综上，当车辆处于专用轨g1回流工作模式时：若专用轨g1对应的回流母线（即第一回流母线i1）与车辆地之间、专用轨g1对应的回流母线与走行轨g2之间绝缘正常状态，即未发生短路状态，则电压传感器6检测到电压。若专用轨g1对应的回流母线（即第一回流母线i1）与车辆地之间、专用轨g1对应的回流母线与走行轨g2之间出现绝缘问题，即发生短路状态，则电压传感器6检测到无电压。牵引系统根据电压传感器6是否检测到电压来判断绝缘情况，在判断发生短路时，控制报警器3（如hmi）报警，从而能及时采取应对措施。
19.本实用新型中，列车牵引系统1如何判断电压传感器6是否检测到了电压，列车牵引系统1如何控制报警器3报警，均属于现有技术，因此本实用新型不涉及到程序或方法的改进，属于实用新型的保护客体。
20.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置，轨道车辆具有列车牵引系统（1）、单刀双掷开关（k）、接地电阻（r），列车牵引系统（1）正极与接触网（w）电连接，列车牵引系统（1）接地端与单刀双掷开关（k）的不动端电连接，单刀双掷开关（k）的第一动端依次通过第一回流母线（i1）、回流器（2）与专用轨（g1）电连接，单刀双掷开关（k）的第二动端通过第二回流母线（i2）与走行轨（g2）电连接，轨道车辆车体（4）通过接地电阻（r）与第二回流母线（i2）电连接；其特征在于，还包括电压传感器（6）和报警器（3），所述电压传感器（6）接在车体（4）与第一回流母线（i1）之间，电压传感器（6）的输出端与列车牵引系统（1）电连接，列车牵引系统（1）的输出端与报警器（3）电连接。2.一种轨道车辆，其特征在于，包括如权利要求1所述的轨道车辆专用轨绝缘检测装置。

技术总结
本实用新型公开了一种轨道车辆专用轨绝缘检测装置及该轨道车辆，轨道车辆具有列车牵引系统、单刀双掷开关、接地电阻，列车牵引系统正极与接触网电连接，列车牵引系统接地端与单刀双掷开关的不动端电连接，单刀双掷开关的第一动端依次通过第一回流母线、回流器与专用轨电连接，其第二动端通过第二回流母线与走行轨电连接，轨道车辆车体通过接地电阻与第二回流母线电连接；还包括电压传感器和报警器，电压传感器接在车体与第一回流母线之间，电压传感器的输出端与列车牵引系统电连接，列车牵引系统的输出端与报警器电连接。本实用新型能够快速判断专用轨对应的回流母线与车辆地及走行轨之间是否绝缘，避免对地面设备产生电腐蚀。避免对地面设备产生电腐蚀。避免对地面设备产生电腐蚀。


技术研发人员：付翔 李葛亮 刘明 谢朝辉 姚学斌
受保护的技术使用者：中车株洲电力机车有限公司
技术研发日：2021.01.04
技术公布日：2021/10/23