列车绝缘检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种列车绝缘检测方法，所述方法包括：步骤1，逆变器将列车直流电压转换为交流电压；步骤2，调压器将所述交流电压转换为连续可变交流电压；步骤3，高压发生器将所述连续可变交流电压转换为检测高压信号；步骤4，所述高压检测信号通过电缆加载到动触头；步骤5，所述动触头与静触头接触后，将所述检测高压信号加载到待测物上；步骤6，电压传感器和电流传感器将分别产生的检测电压信号和检测电流信号送给所述处理器；步骤7，所述处理器根据检测电压信号和检测电流信号判断绝缘性。本发明的列车绝缘检测方法，检测效果好，检测速度快。
【专利说明】列车绝缘检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及列车绝缘检测领域，尤其涉及一种列车绝缘检测方法。
【背景技术】
[0002] 随着时代的发展，使用铁路运输人员和货物的需求也越来越大，而现在列车的主 流是电力机车。
[0003] 因为列车运行范围大，不同地域之间的地理条件差异大，而且有平原地区、丘陵地 域和各种河流流域。加之海拔高度变化也不同，爬坡情况也很多。
[0004] 在列车运行后，均需要进行绝缘检测，而现有的绝缘检测装置检测的绝缘检测效 果均很差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种列车绝缘检测方法，可以有效对 列车进行绝缘检测。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种列车绝缘检测方法，所述方法包括：
[0007] 步骤1，逆变器将列车直流电压转换为交流电压；
[0008] 步骤2,调压器将所述交流电压转换为连续可变交流电压；
[0009] 步骤3,高压发生器将所述连续可变交流电压转换为检测高压信号；
[0010] 步骤4,所述高压检测信号通过电缆加载到动触头；
[0011] 步骤5,所述动触头与静触头接触后，将所述检测高压信号加载到待测物上；
[0012] 步骤6,电压传感器和电流传感器将分别产生的检测电压信号和检测电流信号送 给所述处理器；
[0013] 步骤7,所述处理器根据检测电压信号和检测电流信号判断绝缘性。
[0014] 进一步的，所述步骤5具体包括：
[0015] 步骤51，永磁机构在控制器的控制下驱动驱动杆；
[0016] 步骤52,驱动杆驱动动触头与静触头接触。
[0017] 进一步的，所述方法还包括：所述高压发生器的接地端接在列车车体上。
[0018] 进一步的，所述方法还包括：将接收到的检测电压信号和检测电流信号进行存储。
[0019] 进一步的，所述方法还包括：将接收到的检测电压信号和检测电流信号进行显示。
[0020] 本发明的列车绝缘检测方法，检测效果好，检测速度快。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本发明列车绝缘检测方法对应的列车绝缘检测系统的示意图；
[0022] 图2为本发明列车绝缘检测系统的列车车顶绝缘检测装置的示意图；
[0023] 图3为本发明列车绝缘检测系统的列车绝缘检测控制装置的示意图；
[0024] 图4为本发明列车绝缘检测方法的流程图；
[0025] 图5是列车绝缘检测方法的检测原理图。
【具体实施方式】
[0026] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0027] 图1为本发明列车绝缘检测方法对应的列车绝缘检测系统的示意图，如图所示， 列车绝缘检测系统包括列车绝缘检测控制装置1和列车车顶绝缘检测装置2。
[0028] 图2为本发明列车绝缘检测系统的列车车顶绝缘检测装置的示意图，如图所示， 列车车顶绝缘检测装置包括：环氧浇注筒21、真空灭弧室22、静触头23、动触头24和永磁 机构25。
[0029] 环氧浇注筒21利用绝缘材料制作，例如环氧树脂。真空灭弧室22容置在环氧浇 注筒21内，并且是固封在环氧浇注筒21内。静触头23位于真空灭弧室22内，并从环氧浇 注筒21伸出；动触头24位于环氧浇注筒21内，与外部的高压发生器10相连接，接收检测 高压信号；永磁机构25具有驱动杆250,通过绝缘拉杆26与动触头24相连接，当永磁机构 25接收到接通信号后驱动驱动杆250,将动触头24与静触头23在真空灭弧室23内接触， 检测高压信号通过动触头24和静触头23加载到待测物上；当永磁机构25接收到断开信号 后驱动驱动杆250,将动触头24与静触头23在真空灭弧室22内断开。
[0030] 永磁机构25通过控制得电动作，上推和下拉：上推时，压动开关体内绝缘拉杆26 带动触头弹簧和传动件使真空灭弧室22内的动触头24闭合，并以恒定压力压紧使动触头 24和静触头23压紧；下拉时，同样通过开关体内绝缘拉杆26拉开灭弧室的动触头24,使开 关打开；在开关动作的同时，安装在永磁机构25上的接近开关同时上下移动，打开或闭合。
[0031] 作为绝缘检测系统车顶装置对于绝缘检测系统可靠运行的重要性是不言而喻的。 对于高压真空开关（一般开关也如此），保证其可靠性设计的关键是：灭弧室的应用、绝缘 设计、操动机构及传动、控制器及附件设计。
[0032] 真空灭弧室22作为隔离开关，实际开断电流仅为毫安级，远小于额定开关电流 (630A)，因此其寿命和安全性将进一步提高。真空灭弧室22需要的闭合力为600-800N，永 磁机构25闭合力设计为2200N，长时间运用后即使发生一点退磁也可保证装置正常使用。 绝缘拉杆26作为传动部件充分保正可靠性和同步性。动触头24拉杆采用了环氧树脂固封 进行制作，减少了运动部分的质量，为分合闸提供了一定的便利。
[0033] 环氧绝缘材料由于其优良的绝缘、理化性能在高压电器领域得到了广泛应用。采 用了户外环氧树脂为开关的主绝缘件，其有更好的电气，机械综合性能，有利于减轻车顶部 分的体积和重量。其具有耐紫外线性、憎水性和自洁性，使装置的日常保养大大简化。
[0034] 27. 5kV电压等级，空气湿度100 %饱和情况下，安全空气绝缘距离> 360mm，可以 符合有关要求。
[0035] 根据27. 5kV接触网电器强度的有关规定，设计外爬距为I. lm、内爬距为0. 6m，对 地耐压为IOOkV/1分钟。
[0036] 控制器采用低功耗微处理器，输出采用大功率电力电子器件，主要元器件采用军 品级元件，电流电压留有裕度，整个控制电路加强了电磁兼容抗扰度设计。电源供给由电容 提供。接近开关采用100万次寿命的接近开关，可靠性高。
[0037] 真空灭弧室22直浇在环氧绝缘子中上端（静触头）接入动车组车顶母线，下端 (动触头）接升高压发生器10的输出端。在中轴线下方安装一台永磁机构用来断开和闭合 真空灭弧室中的动触头和静触头。真空灭弧室额定工作电压40. 5kV，短时工频耐受电压达 100kV，额定电流630A，开距14mm，机械寿命20000次。真空灭弧室代替传统开关不仅增加 了安全性，提高了稳定性。而且杜绝了在带电分、合闸时的拉弧、放电现象。
[0038] 永磁机构25采用对称式双稳态结构，无论在合闸位置和分闸位置，其保持力均由 钕铁硼永久磁铁提供。永磁机构由七个主要零件组成：为静铁心，为机构提供磁路通道，对 于方形结构一般采用硅钢片叠形结构，圆形结构则采用电工纯铁；动铁心是整个机构中最 主要的运动部件，一般采用电工纯铁结构；永久磁体为机构提供保持时所需要的动力；为 分闸线圈和合闸线圈；为驱动杆，是操动机构与开关传动机构之间的连接纽带。为驱动杆， 是操动机构与开关传动机构之间的连接纽带。为了产生电磁吸力驱动铁心运动，必须给永 磁机构的分、合闸线圈通电，使其达到一定的励磁安匝数，这样才能满足真空开关的分、合 闸速度要求。检测装置中采用大容量电容器作为电源，有脉冲电流大、充电时间短、没有充 电过量的危险、可并联使用、体积小、寿命长、经济实用等优点。
[0039] 再如图2所示，所述装置还包括机构箱27和盖板28,永磁机构25和外部高压发生 器10容置在机构箱27内，而盖板28盖合在结构箱27上。
[0040] 具体的，列车车顶绝缘检测装置位于列车的车顶，真空灭弧室22固封在环氧浇注 筒21中，在其正下方结构箱27中安装一台永磁机构25,用绝缘拉杆26链接真空灭弧室动 触头24和永磁机构25的驱动杆250。真空灭弧室动触头24通过软连接、导线接到外部高 压发生器10输出端、高压发生器10从航空插头获取调压器送来的0-190V工频交流电，并 升压至0-35kV。永磁机构25通过航空插头获取分、合信号来驱动真空灭弧室内动触头24、 静触头23闭合或断开，闭合时，高压检测信号加载在高压母线上。测量端将感应到的检测 电压和泄露电流通过航空插头送至控制器做处理分析。
[0041] 1、车顶部分电场计算与分析
[0042] 为了使列车车顶绝缘检测装置尽可能体积小，对其电场分布进行了数值分析和优 化设计，在实际运行电压为30kV下空气中的最大电场强度小于3kV/mm，而绝缘材料中的最 大场强远小于其击穿场强。因此该装置部分绝缘性能安全可靠。
[0043] 2、车顶部分空气动力学空气阻力计算与分析
[0044] 绝缘检测车顶部分在行车运行中，将受到空气对其形成的一种反向作用力，即空 气阻力Fw，其表示为：
【权利要求】
1. 一种列车绝缘检测方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1，逆变器将列车直流电压转换为交流电压； 步骤2,调压器将所述交流电压转换为连续可变交流电压； 步骤3,高压发生器将所述连续可变交流电压转换为检测高压信号； 步骤4,所述高压检测信号通过电缆加载到动触头； 步骤5,所述动触头与静触头接触后，将所述检测高压信号加载到待测物上； 步骤6,电压传感器和电流传感器将分别产生的检测电压信号和检测电流信号送给所 述处理器； 步骤7,所述处理器根据检测电压信号和检测电流信号判断绝缘性。
2. 根据权利要求1所述的列车绝缘检测方法，其特征在于，所述步骤5具体包括： 步骤51，永磁机构在控制器的控制下驱动驱动杆； 步骤52,驱动杆驱动动触头与静触头接触。
3. 根据权利要求1所述的列车绝缘检测方法，其特征在于，所述方法还包括：所述高压 发生器的接地端接在列车车体上。
4. 根据权利要求1所述的列车绝缘检测方法，其特征在于，所述方法还包括：将接收到 的检测电压信号和检测电流信号进行存储。
5. 根据权利要求1所述的列车绝缘检测方法，其特征在于，所述方法还包括：将接收到 的检测电压信号和检测电流信号进行显示。
【文档编号】G01R31/12GK104360247SQ201410673929
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】刘社利, 韩社教 申请人:西安伯龙高铁电气有限公司