为更安全的铁路网精确定位地核故障

铁路需要安全、可靠的电力系统来支持信号、点和通信基础设施。

铁轨旁的设备必须防止故障，由于需要维护数千英里的轨道，网络铁路公司需要最大程度的能见度来评估其基础设施的健康和状况。

英国铁路网受到恶劣的运营条件和盗窃、意外损坏和退化事件的影响。发现和定位故障是具有挑战性的，目前需要铁路人员花费数千小时在轨道旁检查和定位故障电缆。

早期识别电力系统新出现的故障和更准确的故障定位技术支持了实现“脱碴”的主要动力。这反过来又提供了一个更长的窗口来纠正故障和启用预测性和预防性维护而不是被动维护，提供在故障变得严重之前处理故障的机会。

更有效的故障发现可以减少列车延误，改善客户服务，并通过减少处罚减少列车运营商的相关成本。

大多数铁路信号供电问题(超过80%)是由电缆或其绝缘覆盖物的损坏或劣化最终导致故障，影响铁路服务的安全和有效运行。

弯曲机的铁路信号和电力监控系统二十年来一直是铁路信号电网跟踪和定位故障的主要方法。然而，在较低的干预/绝缘限制下，不太严重的新出现的故障更难以跟踪和精确定位。

铁路网法规NR/L3/SIGELP/50001要求增加干预窗口。在关键阶段发现的故障(20 kΩ或更低)需要在24小时内立即进行干预。最高可达100kΩ的高级监测和绝缘故障定位增加了干预时间，可在规定的6周窗口内识别故障。更重要的是，它还提供了通过计划和预测性维护在较长时间内处理故障的选项。

本德尔英国公司的新一代多层RS4铁路信号电力监测系统提高了首次故障定位的灵敏度，并对网络铁路信号IT电力系统的核心到地故障进行远程状态监测。

它是与网络铁路(NR)合作开发的，以响应旨在减少维护，减少基础设施和服务故障，并通过最大限度地减少轨道旁干预和“压舱靴”来提高员工安全的新标准。

RS4符合网轨绝缘监测和故障定位要求。它提供对“实时”铁路信号电源系统的持续监测，并在不需要关闭系统的情况下确定电缆或接地故障的位置。

RS4集成了支持3G/4G的数据记录仪，可与Network Rail的智能基础设施进行实时直接通信。持续监测的数据以每周报告的形式提供，直接交付给铁路局，并可以补充进一步的细节和分析，以创建网络的整体图景。

5年周期NR/L2/SIGELP/50000的手动电缆测试仍然是一项要求，但RS4是使Network Rail通过连续测试从定期测试转向基于实时状态的方法的关键一步。

多层地心故障定位

的新RS4系统的设计，以满足网络轨道1,2和3层故障定位的要求。它采用久经考验和值得信赖的Bender测量技术，提高了馈线第一故障定位的灵敏度。

RS4提供了以前的技术无法实现的连续监测和分析功能。电阻越低，故障越严重;以前可以定位故障的极限是20kΩ -这表明需要紧急关注的故障。100kΩ周围较高的电阻水平是电缆绝缘退化的早期预警，但它们以前几乎不可能定位。

RS4绝缘监测与集成故障定位电流注入器相结合，在数英里的网络电缆上精确定位故障位置。

新系统还可以测量电容、电压和频率，为工程师提供电缆健康状况的整体图像，使他们能够识别新出现的问题，并提供满足多层标准NR/L2/SIGELP/27725要求的丰富数据集

监控和定位是如何工作的

RS4采用固定技术，将地芯高阻故障定位到供电电缆的特定短长度。这种故障定位可以在不切断电源的情况下进行，而系统在线/运行，并符合IEC 61557-9对iFLS/故障定位系统的定义。

时域反射技术是一种辅助故障定位技术，有时与iFLS相混淆，它仅在发生电源故障并已经造成列车延误的情况下，对罕见的核对核短路或开路故障有效。

RS4连续监测绝缘电阻(IR)，显示电力系统的实时状态。当IR下降时，系统记录故障，并向系统发送测试电流信号，该信号在故障点被拉到地。

本德公司的EDS3090便携式接地故障定位系统(通常被铁路专业人士称为“本德魔杖”)精确定位馈线接地故障线侧，使维修过程能够以最小的中断更快地进行。

手持设备通过检测本德尔设备的测试信号，将网络接地故障定位到特定的电缆或变压器，而不需要断开电缆或变压器。EDS3090简单地夹在电缆上进行评估，除了精确定位附近识别的故障外，还可以进行抽查，以发现是否存在故障。

升级现有设备

RS4可以经济有效地升级早期RS2/RS3安装。对于Network Rail来说，这是一个重要的经济考虑因素，该公司在数千英里的轨道上安装了1000多台Bender设备，作为其电气轨道电力监测技术的支柱。

因此，新一代Bender系统为传统设备提供了具有成本效益的延续，与Network Rail的智能基础设施兼容，并通过支持GSM 3G/4G的数据记录仪提供远程状态监控。

英国网络铁路公司已正式批准本德尔英国公司的下一代RS4铁路信号电源保护系统达到Tier 3级别，并且正在进行Tier 2和Tier 1安装的测试。

Network Rail的全面批准证书(PA05/04750)涵盖了RS4设备的Tier 3版本。铁路网认可产品数据库中的RS4 Tier3 pad编号为0086/001406。

RS4设备的全面批准认证使网络铁路公司及其合作伙伴的设备规格变得简单，他们致力于提供多层智能电缆绝缘监测和故障定位，以减少铁路停机时间并达到最高运营标准。

RS4 Tier 3

的三级RS4设计符合网络铁路标准NR/L2/SIGELP/27725。它提供了一个整体系统的绝缘电阻水平测量，包括多个馈线系统和信号电源，其中每个馈线从一个共同或单独的隔离变压器馈电。在IT交流/直流系统(取决于系统电容)上，提高灵敏度可以将故障定位从20kΩ提高到100KΩ甚至更高。

Network Rail认证的Tier 3系统提供全面的红外测量，以及馈线级故障定位。

Tier 3使用Bender的专利AMP技术和电流测量a型ct(电流互感器)进行故障定位。AMP是基于一个特殊的时钟测量电压，由微控制器控制，并自动适应当前的系统条件。基于软件的评估意味着可以从与绝缘电阻成比例的测量变量中区分对评估电路造成干扰的系统泄漏电流。

RS4 Tier 2

RS4 Tier 2能够实现复杂的单个馈线测量，并在RS4 Tier 3之上提供增强的监控和测量功能。这种兼容的解决方案通过提供单个馈线的完整绝缘电阻(IR)水平，以及整体系统级IR，提高了系统可用性。

Tier 2合规是通过使用额外的系统组件来实现的。其中包括Bender Type B电流互感器(CTs)， EDS440WNR评估器，Bender COM465IP状态监测器，可以实现复杂的单个馈线测量。全面的数据读数和电缆健康信息使运营商能够对铁路信号电力系统的状况进行更清晰的整体评估。

RS4 Tier 2在PSP级别提供与Tier 1解决方案相同的功能，并且可以完全升级为提供Tier 1解决方案，增加了EDS440WNR故障评估器和FSP(功能供电点)级别的B型CT。

RS4 Tier 1

RS4 Tier 1是本德尔英国公司最先进的铁路信号监控系统。除了具有Tier2系统的所有优点外，它还提供了监控信号电力系统的最高粒度级别，并提供电缆分段级和FSP级的绝缘电阻测量。

在FSP内部集成了接地故障评估器(EDS440WNR)和B型电流互感器(CTs)，它可以评估和定位故障源，并提供系统和单个馈线的完整绝缘电阻测量，监控电缆和FSP的各个部分。

第1层允许使用II级兼容的现场/FSP设备进行整体和单个馈线红外测量，以提供每个电缆子段的红外读数。Tier 1消除了接地连接的需要，所有轨道侧设备完全集成到现有的FSP机箱中。重要的是，它能够测量大多数故障发生的FSP开关设备内的红外。

提供650v市电或110v电源选项，第1层可改装为II类和1类设备，而数据和通信选项可以定制，以适应特定的项目和客户的要求。

Mumtaz Farooqi理学硕士(电气，电子和通信工程)技术经理，Bender UK

本文及其可能包含的任何观点仅供参考和教育用途。本德已尽一切合理努力确保本网站所提供信息的准确性和可靠性。然而，这些信息是“按原样”呈现的，没有任何形式的保证。本德对本网站文章或帖子中所包含的信息和/或观点的准确性、内容、完整性、合法性或可靠性不承担任何责任或义务。对于本网站所提供的资料的性质、标准、准确性或其他方面，以及该等资料对阁下的特定情况的适用性、适宜性或其他方面，均不作任何明示或暗示的保证、承诺及/或陈述。