電力機車牽引電流檢測裝置的製作方法

2023-06-02 22:33:06 3

本實用新型涉及列車設備技術領域，尤其是涉及一種電力機車牽引電流檢測裝置。

背景技術：

在電氣化鐵路中，電力機車需要從接觸網取得驅動電源。電力機車的驅動電流稱為牽引電流。牽引電流的流通迴路是從牽引變電站送到接觸網，然後流經電力機車，再流過鋼軌，最後通過鋼軌和大地再流回牽引變電站。由此可知，在電氣化鐵路的鋼軌上會有牽引電流流過。而為了連通牽引電流迴路，相鄰鋼軌一般是電氣連通的。對於一段特定區段的鋼軌，往往既有此段鋼軌上電力機車牽引電流流過，也有遠處其他位置上的電力機車的牽引電流流過。

在電力機車日常檢修工作中，有時候需要在地面上檢測某一段特定鋼軌區段上行駛的一臺或幾臺電力機車的牽引電流總和。而目前還沒有一個專門的可用於檢測也定鋼軌區段牽引電流的設備。

技術實現要素：

基於此，本實用新型在於克服現有技術的缺陷，提供一種電力機車牽引電流檢測裝置，其能夠檢測特定區段內的電力機車的牽引電流，避免了其他不需測量區段內牽引電流的影響，保證了測量精度。

其技術方案如下：

一種電力機車牽引電流檢測裝置，用以檢測軌道上待測區段內機車的牽引電流，所述軌道包括所述待測區段和位於所述待測區段兩側的第一旁側區段和第二旁側區段，包括電流檢測元件、導流組件和設於所述待測區段兩端的絕緣節，所述第一旁側區段經由所述導流組件與所述第二旁側區段導通，所述待測區段經由所述電流檢測元件與所述第一旁側區段和/或所述第二旁側區段導通。

在其中一個實施例中，所述導流組件包括第一導流器、第二導流器和跨接導體，所述軌道設有平行設置的第一鋼軌和第二鋼軌，所述第一旁側區段內的第一鋼軌和第二鋼軌均與所述第一導流器連接，所述第二旁側區段內的第一鋼軌和第二鋼軌均與所述第二導流器連接，所述第一導流器通過所述跨接導體與所述第二導流器連接。

在其中一個實施例中，所述第一導流器和所述第二導流器均設有1號端子、2號端子和3號端子，所述1號端子和所述2號端子均與所述3號端子導通；

所述第一導流器的1號端子與所述待測區段內的第一鋼軌連接，所述第一導流器的2號端子與所述待測區段內的第二鋼軌連接，所述第一導流器內的1號端子和2號端子均經由所述電流檢測元件與所述3號端子導通，所述第一導流器的3號端子與所述第一旁側區段內的第一鋼軌和第二鋼軌均連接，之後所述第一導流器的3號端子經由所述跨接導體與所述第二導流器的3號端子連接，所述第二導流器的1號端子與所述第二旁側區段內的第一鋼軌連接，所述第二導流器的2號端子與所述第二旁側區段內的第二鋼軌連接。

在其中一個實施例中，所述待測區段內的第一鋼軌和第二鋼軌均與所述第一導流器連接，所述電流檢測元件包括第一電流傳感器和第二電流傳感器，所述第一電流傳感器設於所述待測區段內的第一鋼軌和所述第一導流器之間，所述第二電流傳感器設於所述待測區段內的第二鋼軌和所述第一導流器之間。

在其中一個實施例中，所述第一導流器和所述第二導流器均設有1號端子、2號端子和3號端子，所述1號端子和所述2號端子均與所述3號端子導通；

所述第一導流器的1號端子與所述待測區段內的第一鋼軌連接，並且所述第一導流器的1號端子與所述待測區段內的第一鋼軌之間設有所述第一電流傳感器，所述第一導流器的2號端子與所述待測區段內的第二鋼軌連接，並且所述第一導流器的2號端子與所述待測區段內的第二鋼軌之間設有所述第二電流傳感器，所述第一導流器的3號端子與所述第一旁側區段內的第一鋼軌和第二鋼軌均連接，之後所述第一導流器的3號端子經由所述跨接導體與所述第二導流器的3號端子連接，所述第二導流器的1號端子與所述第二旁側區段內的第一鋼軌連接，所述第二導流器的2號端子與所述第二旁側區段內的第二鋼軌連接。

在其中一個實施例中，所述第一導流器和所述第二導流器均為扼流變壓器。

在其中一個實施例中，所述軌道設有平行設置的第一鋼軌和第二鋼軌，所述導流組件包括第一跨接導體和第二跨接導體，所述第一跨接導體一端與所述第一旁側區段的第一鋼軌連接，另一端與所述第二旁側區段的第一鋼軌連接，所述第二跨接導體一端與所述第一旁側區段的二鋼軌連接，另一端與所述第二旁側區段的第二鋼軌連接。

在其中一個實施例中，還包括兩根引入導線和兩根引出導線，兩根所述引入導線的一端分別與所述待測區段內的第一鋼軌和第二鋼軌連接，另一端均與所述電流檢測元件連接，兩根所述引出導線的一端均與所述電流檢測元件連接，另一端分別與第一旁側區段或第二旁側區段內的第一鋼軌和第二鋼軌連接。

在其中一個實施例中，還包括兩根引入導線和兩根引出導線，所述電流檢測元件包括第一電流傳感器和第二電流傳感器，所述第一電流傳感器一端通過一根引入導線與所述待測區段的第一鋼軌連接，另一端通過一根所述引出導線與所述第一旁側區段或所述第二旁側區段的第一鋼軌連接，所述第二電流傳感器一端通過與另一根所述引入導線所述待測區段的第二鋼軌連接，另一端通過另一根所述引出導線與所述第一旁側區段或所述第二旁側區段的第二鋼軌連接。

下面對前述技術方案的優點或原理進行說明：

本實用新型通過採用絕緣節在鋼軌待測區段的兩端進行分割處理，從而將待測區段和其兩側的旁側區段進行分隔，形成一個獨立的鋼軌區段，進而可準確地在地面上測量該特定的待測區段內一臺或多臺機車的牽引電流。同時，本實用新型通過設置導流組件將第一旁側區段的電流引導至第二旁側區段，從而使得檢測區段外通過的機車牽引電流通過該導流組件流過，進而保證檢測區段內機車牽引電流的大小不受來自檢測區段外兩側的機車牽引電流的幹擾。此外，所述電流檢測元件一端與所述待測區段導通，另一端與第一旁側區段和/或第二旁側區段導通，用以形成電流通路，從而保證該電流檢測元件能夠有效並精準地測量出待測區段內的機車牽引電流。

所述導流組件包括第一導流器、第二導流器和跨接導體，通過第一導流器將第一旁側區段內第一鋼軌和第二鋼軌的電流收集，第二導流器將第二旁側區段內第一鋼軌和第二鋼軌的電流收集，之後再通過跨接導體連接第一導流器和第二導流器，用以減少跨接導體數量，減少製作成本。

本實用新型所述待測區段直接連接於第一導流器，進而通過第一導流器以及跨接導體等形成電流迴路，用以形成電流檢測迴路，降低了製作成本。

所述第一導流器和所述第二導流器均為扼流變壓器，使得本實用新型主要結構均可沿用電氣化鐵路上已有結構，進一步降低製作成本。

附圖說明

圖1為第一實施例所述的電力機車牽引電流檢測裝置的結構示意圖；

圖2為第二實施例所述的電力機車牽引電流檢測裝置的結構示意圖；

圖3為第三實施例所述的電力機車牽引電流檢測裝置的結構示意圖；

圖4為第四實施例所述的電力機車牽引電流檢測裝置的結構示意圖。

附圖標記說明：

10、待測區段，20、第一旁側區段，30、第二旁側區段，40、第一鋼軌，50、第二鋼軌，100、絕緣節，200、導流組件，210、第一導流器，220、第二導流器，230、跨接導體，240、第一跨接導體，250、第二跨接導體，300、第一導線，400、第二導線，500、第三導線，600、電流檢測元件，610、第一電流傳感器，620、第二電流傳感器，700、引入導線，800、引出導線。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本實用新型，並不限定本實用新型的保護範圍。

可以理解的是，本文所使用的術語「第一」、「第二」等在本文中用於區分對象，並不作為對它們順序和數量的限制。

本實用新型所述的電力機車牽引電流檢測裝置，用以檢測軌道上某特定待測區段10內一臺機車或數臺機車的牽引電流。現設定所述軌道包括所述待測區段10(即檢測區段)和位於所述待測區段10兩側的第一旁側區段20和第二旁側區段30。如圖1所示，該電力機車牽引電流檢測裝置包括電流檢測元件600、導流組件200和設於所述待測區段10兩端的絕緣節100，兩端的絕緣節100將該待測區段10分隔獨立出來。所述第一旁側區段20經由所述導流組件200與所述第二旁側區段30導通。所述待測區段10經由所述電流檢測元件600與所述第一旁側區段20和/或所述第二旁側區段30導通。

本實用新型通過採用絕緣節100將軌道進行分割處理，從而將待測區段10和其兩側的旁側區段進行分隔，形成一個獨立的鋼軌區段，進而可準確地在地面上測量該特定的待測區段10內一臺或多臺機車的牽引電流。同時，本實用新型通過設置導流組件200將第一旁側區段20的電流引導至第二旁側區段30，從而使得待測區段10以外通過的機車牽引電流通過該導流組件200流過，進而保證待測區段10內機車牽引電流的大小不受來自待測區段10外兩側的機車牽引電流的幹擾。此外，所述電流檢測元件600一端與所述待測區段10導通，另一端與第一旁側區段20和/或第二旁側區段30導通，用以形成電流通路，從而保證該電流檢測元件600能夠有效並精準地測量出待測區段10內的機車牽引電流。

具體地，在本實施例中，所述導流組件200包括第一導流器210、第二導流器220和跨接導體230，所述跨接導體230為跨接電纜等。現設定所述軌道上平行設置的鋼軌分別為第一鋼軌40和第二鋼軌50。所述第一旁側區段20內的第一鋼軌40和第二鋼軌50均通過第一導線300與所述第一導流器210連接；所述第二旁側區段30內的第一鋼軌40和第二鋼軌50均通過第二導線400與所述第二導流器220連接；所述第一導流器210再通過所述跨接導體230與所述第二導流器220連接。本實用新型通過第一導流器210將第一旁側區段20內第一鋼軌40和第二鋼軌50的電流收集，第二導流器220將第二旁側區段30內第一鋼軌40和第二鋼軌50的電流收集，之後再通過跨接導體230連接第一導流器210和第二導流器220，用以減少跨接導體230的數量，減少製作成本。

具體地，如圖1所示，所述第一導流器210和所述第二導流器220均設有1號端子、2號端子和3號端子，所述1號端子和所述2號端子均與所述3號端子導通。

所述第一導流器210的1號端子通過一根第三導線500與所述待測區段10內的第一鋼軌40連接；其2號端子通過另一根第三導線500與所述待測區段10內的第二鋼軌50連接；其3號端子通過兩根第一導線300與所述第一旁側區段20內的第一鋼軌40和第二鋼軌50均連接並經由所述跨接導體230後與所述第二導流器220的3號端子連接。所述第二導流器220的1號端子通過一根第二導線400與所述第二旁側區段30內的第一鋼軌40連接，其2號端子通過另一根第二導線400與所述第二旁側區段30內的第二鋼軌50連接。所述第一導流器210內的1號端子和2號端子均經由所述電流檢測元件600後與其內的3號端子導通。在本實施例中，所述電流檢測元件600可設置為一個電流傳感器即可。

與上述實施例不同的是，在另一個實施例中，所述電流檢測元件600包括兩個電流傳感器，分別為第一電流傳感器610和第二電流傳感器620，如圖2所示。所述第一電流傳感器610設於所述待測區段10內的第一鋼軌40和所述第一導流器210的1號端子之間，所述第二電流傳感器600設於所述待測區段10內的第二鋼軌50和所述第一導流器210的2號端子之間。通過將第一電流傳感器610和第二電流傳感器620的檢測結果相加即可獲得該待測區段10內的機車牽引電流大小。所述第一導流器210內的1號端子和2號端子均直接與其內的3號端子連接，並且該3號端子與兩根第一導線300連接後通過跨接導體230與所述第二導流器220的3號端子連接。

優選地，所述第一導流器210和所述第二導流器220均為扼流變壓器。所述第一導流器210和所述第二導流器220的3號端子為扼流變壓器的中心點端子。上述設計使得本實用新型主要結構均可沿用電氣化鐵路上已有結構，進一步降低製作成本。本實用新型也可根據實際需要將所述第一導流器210和所述第二導流器220直接設計為導線結構或連通線圈結構。

需要說明的是，本實施例所述兩根第一導線300既可連接於第一導流器210的1號端子和2號端子，也可直接連接於第一導流器210的3號端子。兩根第三導線500與第一導流器210之間的連接方式也同上。此外，兩根第二導線400與第二導流器220之間的連接方式也同上。此時需要注意的是，當電流檢測元件600為一個電流傳感器時，其入口端僅供兩根第三導線500的電流流入；當電流檢測元件600為兩個電流傳感器時，其可分別設於兩根第三導線500的路徑上。本實施例所述電流檢測元件600均可按照常規的電路連接知識實現多種連接方式，在此不一一贅述。

與上述實施例不同的是，在另一個實施例中，如圖3所示，所述導流組件200可直接由第一跨接導體240(跨接電纜等)和第二跨接導體250(跨接電纜等)組成。所述第一跨接導體240一端與所述第一旁側區段20的第一鋼軌40連接，另一端與所述第二旁側區段30的第一鋼軌40連接；所述第二跨接導體250一端與所述第一旁側區段20的二鋼軌連接，另一端與所述第二旁側區段30的第二鋼軌50連接。

相應地，當採用一個電流傳感器600時，該電流傳感器600則通過兩根引入導線700和兩根引出導線800進行連接。具體地，兩根所述引入導線700的一端分別與所述待測區段10內的第一鋼軌40和第二鋼軌50連接，另一端匯聚後與所述電流檢測元件600連接；兩根所述引出導線800的一端匯聚並與所述電流檢測元件600連接，另一端則分別與第一旁側區段20或第二旁側區段30內的第一鋼軌40和第二鋼軌50連接。

如圖4所示，當採用兩個電流傳感器600時，所述第一電流傳感器610一端則通過一根引入導線700與所述待測區段10的第一鋼軌40連接，另一端則通過一根引出導線800與所述第一旁側區段20或所述第二旁側區段30的第一鋼軌40連接；所述第二電流傳感器620一端通過另一根引入導線700與所述待測區段10的第二鋼軌50連接，另一端則通過另一根引出導線800與所述第一旁側區段20或所述第二旁側區段30的第二鋼軌50連接。

綜上所述，本實用新型採用分割處理鋼軌的方法(兩端添加絕緣節100)能夠使得檢測區段獨立並且不受檢測區段外其他同軌道機車牽引電流的影響，提高測量的有效程度。與此同時，本實用新型通過在兩側的旁側區段之間設置導流組件200，用以保證在檢測區段之外的其他不需要測量的電力機車的牽引電流全部經由跨接導體230，不流過檢測區段，避免了其他位置電力機車牽引電流對檢測區段內被測電力機車牽引電流產生幹擾，提高了測量的準確程度。此外，通過本實用新型所述的電氣連通方式，無論機車的牽引電流從哪一個方向流入，都能夠準確的測量在檢測區段內的機車牽引電流，確保了測量的可行性。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出數變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。