城市轨道交通钢轨电阻测量及电耗研究

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翻新时间：2022-10-31

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城市轨道交通钢轨电阻测量及电耗研究

摘要讨论了钢轨电阻室内、外测量的仪器、方法及内容。通过室内测量数据建立了电阻测值与钢轨的测点位置、测段长度、支撑条件、温度、使用程度等的变化关系模型;通过现场测量得到了PD3 型60 kg/m 轨、U71MnSi 型50 kg/ m 轨的大样本电阻实测值的统计分析结果。最后,对上海莘闵线两种钢轨轨道结构下的电能消耗差进行了估算, 对我国城市轻轨交通的钢轨选型有借鉴意义。

关键词城市轨道交通,钢轨选型,电阻测量,电能消耗

1 引言2 钢轨电阻的测量

2. 1 实验室内测量

1. 测试仪器选择

钢轨电阻属于低值电阻,每米钢轨的阻值只有几十微欧。目前,国内可测低值电阻的仪器有:武汉水利电力大学的智能高精度微电阻测试仪、天津大学的恒定直流功率负荷下晶硅微电阻测量仪、北方交通大学的电力变压器直流电阻测试仪、同济大学的微欧级TZ-11T 型数字式接触电阻检测仪,等等。由于TZ-11T 型数字式测量仪能够适应数十米、数百米的长钢轨电阻测量,故选用同济大学的TZ-11T 型数字式接触电阻检测仪,其测量误差为1 % 。

2. 测试对象及测试目的

我国目前50 kg/m 轨、60 kg/m 轨的主型产品为U71MnSi 、PD3 , 故我们主要测试这两种钢轨的电阻值及差异程度。

现场钢轨电阻的测试受空间、时间等条件的限制。试验室钢轨电阻测试研究能保证现场电阻测试工作顺利而有效,同时,还要研究测试钢轨电阻与钢轨测段长度、钢轨支承条件、测试温度的关系。

3. 测点位置对钢轨电阻测值的影响

钢轨是横断面为“工字形”的导体,在现场实测时,由于不能测量钢轨两断面形心之间的电阻,因而需要研究表面测点的测值误差问题。测点位置如图1 所示,测量分析结果如表1 所示。

表1 断面测点测值与表面测点测值之间的关系

表面测点测值比断面D2 测点测值增大的百分率/ (%)

测段长度(米)

图1 钢轨电阻测点位置示意图由表1 得到下述结论:

(1) 测笔放在B4 位置得到的测量结果最准确;

(2) 测笔在不同位置的测量误差与测段长度成反比。当测段长度大于20 m 时, 测量误差在0. 1 % 以下。

4. 测段长度对钢轨电阻测值的影响