低压脉冲反射法在贯通地线故障诊断中的应用研究

1 概述

当前，我国高速铁路和普速铁路上电气化区段以及非电化区段中铁路枢纽、运营繁忙干线、编组场、雷电高发区和埋设地线困难地区及微电子设备集中设置的区段，都设置铁路贯通地线。设置贯通地线的区段，铁路沿线及站内的各种室外信号设备的安全地线、防雷地线及屏蔽地线均就近与贯通地线连接。

其主要作用如下：

1)消除机械室内设备及铁路沿线行车设备的电气系统及设备接地极之间的电位差，保障设备可靠稳定运行。

2)保证信号设备安全、避免雷击、防止外界磁场对信号设备的干扰，保障信号设备的正常使用 ;

3)作为牵引回流的通道，保护维修人员的人身安全。

铁路贯通地线内部的芯线为铜质材料 , 由于其价格昂贵 , 而且贯通地线在一般情况下带电很小 ,致使经常被盗。尤其在铁路沿线的桥梁及隧道区段 , 综合贯通地线无法埋地铺设 , 使得上述现象频繁发生。失去综合贯通地线会对列车的行车安全造成极大威胁 , 因为铁路上所有电气设备都是连接到综合贯通地线上 , 一旦被盗或割断就会失去其所有的防护及回流功能。

贯通地线被盗或断裂会引起如下后果。

1)信号的防雷性能减弱，当设备遭受到雷击或者大电流不平衡浪涌电压时，容易烧损，造成运营损失，甚至危及铁路行车安全 ;

2)机械室外设备的金属部分，如箱盒、信号机等，感应牵引接触网电压，使设备带电，维护人员在施工作业时，会导致人身伤害 ;

3)造成接向地线的电缆金属护套所设置的屏蔽地线失去作用，导致电缆芯线感应干扰电压，引起信号设备的误动，危及行车安全。

本文提出一种基于脉冲法进行贯通地线故障诊断的应用架构，针对已在线应用的线路和新建线路，设计贯通地线故障监测系统，结合脉冲反射测试法和智能电桥测试法，测试地线断线故障，并进行地线故障判距。

贯通地线缺失故障时，系统能集中完成报警功能和信息传输，以供防护和维修人员及时维修。

2 低压脉冲反射法

首先介绍脉冲测试法的原理，低压脉冲反射法，又叫雷达脉冲法，通过向线路发射一个脉冲，脉冲在线路的故障点或者阻抗不匹配点都会进行反射，比对反射脉冲与发射脉冲的时间差及脉冲的极性和幅值进行故障类型判别和距离测量。

3 贯通地线故障诊断系统

设计一种新型的贯通地线，该贯通地线的缆芯中包含报警线，该报警线可以是独立光纤或者独立铜线，用云母层(或者其他绝缘层)包裹(用于隔热和绝缘);并设计贯通地线监测装置，结合低压脉冲反射测试法和智能电桥测试法，测试地线断线故障，并进行地线故障判距。

4 结论

高铁站房的设计在满足功能性、系统性、先进性要求的前提下，还需要融入建筑声学设计理念，才能从根本上解决如上述车站候车室存在的语音清晰度差、混响时间长等问题。但即使我们之前对各个声学结构作了详细的处理，也会或多或少存在缺陷，这就需要我们对现有环境进行系统的声场分析，通过一些细节处理来对个别弱场的地方进行适当补强，以达到满意的声场效果。