一种电力机车自动过分相系统的检测装置的制作方法

专利名称：一种电力机车自动过分相系统的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力机车技术领域，尤其涉及电力机车自动过分相系统 的检测装置。
背景技术：
高速重载是中国铁路的发展方向。随着列车运行速度的提高、电气化铁 路运营里程的不断延长和列车载重的增加，对机车车辆安全运行标准的要求 也越来越高，因此电力机车安全、准确、可靠地通过分相区间也越来越引起 大家的关注。电气化铁路中，电力机车采用的是单相供电方式。电力机车的牵引负荷 是移动负荷，为了减少单相牵引负荷对三相电力系统的不平衡影响，牵引变 电所采用轮流换相的供电方式向接触网供电。因此必须在接触网上设置分相 段装置，当电力机车通过分相段时，机车乘务员按照地面"断"、"合"标准 的提示要求，采用手动切换方式通过分相区，这种操作方式不仅影响了机车 速度，而且乘务员稍有疏忽就会产生拉电弧、烧分相绝缘器等现象，由此引 起变电所SI闸、中断供电造成行车事故。自动过分相系统是保证电力机车安全、准确、可靠地通过分相区间的技 术。自动过分相系统的主要功能是当电力机车通过分相区时，系统根据当时 机车速度、位置自动平滑降低牵引电流、断开辅助机组和分断主断路器；通 过分相区后，自动闭合主断路器、闭合辅助机组和控制牵引电流平滑上升， 从而实现电力机车通过分相区时操作的自动化，代替司机去控制机车在分相 区前后的相应动作，大大地减轻了乘务员的工作强度。广州铁路(集团)公司研制的车载自动过分相系统是在电力机车控制室
内及电分相区域安装必要的装置和设备，以实现电力机车自动转换的电分相 装置。车载自动过分相系统主要由车上、地面两部分组成。车上部分称自动 过分相控制装置，主要控制电力机车自动过分相区，安装在电力机车上，主 要功能包括系统装置的自检、分相区地面信号的检测、主断路器的控制、调 速指令的控制、劈相机的控制、压縮机的控制及辅机的控制等部分。地面部 分称为地面感应器，安装在电分相区域的相应位置，能够为电力机车进行分 相断电通过过分相提供准确的位置信息。车载自动过分相系统采用了高可靠PLC作为控制单元、免维护的地面定位方式，实现精确控制电力机车通过分相 区。自动过分相系统的采用保证了电力机车安全、准确、可靠地通过分相区 间，同时使各铁路机务段等维修部门面临着很大的困难。维修部门没有必要 的检测设备，不可能按设计的技术要求来维护自动过分相设备，更保证不了 设备出库的完好率。在自动过分相设备生产调试过程中采用的是简单的调试设备，功能少， 且电路设计上不能满足自动过分相系统的一些技术要求，如门限灵敏度测试 不能同时对四个通道进行测试，信号丢失测试无法判断出具体哪一路出现故 障等等。由于没有专业的检测调试设备使得调试人员工作效率低，产品的质 量很难达到技术要求的统一标准。实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种电力机车自动过分相系统的 检测装置，能够用来模拟电力机车实际运行状态、测试电力机车自动过分相 系统的各项电气性能正常与否的检测设备，保证了自动过分相系统调试、检 测和维护的方便、准确。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种电力机车自动过分相系统的检测装置，包括仪表单元、AC-DC电源转 换模块、领!l试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测 试电路、模拟机车控制电路、型号选择电路和外接车感器测试接口电路，所 述仪表单元和所述AC-DC电源转换模块连接，所述测试控制电路、信号拾取 延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路分别与 所述AC-DC电源转换模块连接，所述测试控制电路、信号拾取延时控制声光 提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路分别与所述外接车感 器测试接口电路连接，所述型号选择电路的一端连接所述模拟机车控制电路， 另一端连接所述外接车感器测试接口电路，上述连接都是通过插拔式连接器 连接。所述直流稳压门限测试电路有四个，每个直流稳压门限测试电路包括一 路输出直流可调电源和一个输出电压表。所述信号拾取延时控制声光提示电路包括进行高电压输出信号与低电压 拾取信号的电路隔离的高速光耦单元、进行时间控制的时基集成电路和进行 声光闪烁提示的非逻辑振荡电路，用于针对预告、恢复、强迫信号进行声光 提示。所述仪表单元包括示波器单元、函数发生器单元和数字万用表单元。还包括灯显单元、接线端子排、车感器插座、直流电源模块、保险和电 源插座，所述灯显单元一端与所述模拟机车控制电路连接，另一端与所述外 接车感器测试接口电路连接。还包括操作面板，所述示波器单元、所述函数发生器单元和所述数字万 用表单元镶嵌在操作面板外部。所述灯显单元也镶嵌在操作面板外部。本实用新型的技术方案中，采用标准台式结构外型，结构布局合理，安 装调试极为方便，故障率低，测试精度可靠，可以模拟电力机车实际运行的 过程，保证了自动过分相系统调试、检测和维护的方便、准确。

图l是本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的正面示意图； 图2是本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的截面结构示意图； 图3是本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的操作面板布局示 意图；图4是本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的工作原理示意图；图5是直流稳压门限测试电路的第一局部原理图；图6是直流稳压门限测试电路的第二局部原理图； 图7是直流稳压门限测试电路的第三局部原理图； 图8是信号拾取延时控制声光提示电路的原理图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来对本实用新型进行进一步说明。 图l为本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的正面示意图。如图l所示，自动过分相系统的检测装置包括操作面板1和车感器插座4。图2为本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的截面结构示意图。如图2所示， 自动过分相系统的检测装置还包括仪表单元2、接线端子排3、电路印刷板5、 AC-DC电源转换模块6、保险7和电源插座8。为保证整机质量所有元器件均选 用接触可靠、质量符合设计要求的元器件，检测装置内部相互连接均采用插 拔式连接器连接，便于用户对检测装置的维修。图3为本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的操作面板布局示 意图。如图3所示，操作面板1外部镶嵌有灯显单元的外接部分104、仪表单元 2 (其中包括示波器单元IOI、函数发生器单元102和数字万用表单元103)。 检测装置所有和电力机车相关的接口电路及功能显示电路均采用DC1 IOV直接 控制，检测结果与实际自动过分相系统在电力机车上工作情况相一致，通过 检测装置的动态、静态检测可以从检测装置仪表操作盘上检测到自动过分相
系统的强迫、预告、恢复等各种内部输入、输出信号，准确地判断出自动过 分相系统的好坏。检测装置设计了直观、清晰且操作方便可靠的面板，面板 上设置了电源开关及指示、测试开关及指示、单机/重联控制开关及显示、 行驶方向开关及显示、信号丢失开关、工作及预告/恢复指示、各种信号声 光提示、电压显示及调整等实现检测功能的各种开关和指示，保证检测装置 方便、准确地完成各项检测任务。图4为本具体实施方式
中自动过分相系统的检测装置的工作原理示意图。 如图4所示，自动过分相系统的检测装置包括仪表单元2、灯显单元505、 AC-DC 电源转换模块6、测试控制电路502、信号拾取延时控制声光提示电路503、直 流稳压门限测试电路504、模拟机车控制电路501、型号选择电路506和外接车 感器测试接口电路9。所述仪表单元和所述AC-DC电源转换模块连接，所述测 试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模 拟机车控制电路分别与所述AC-DC电源转换模块连接，所述测试控制电路、信 号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路 分别与所述外接车感器测试接口电路连接，所述型号选择电路的一端连接所 述模拟机车控制电路，另一端连接所述外接车感器测试接口电路，上述连接 都是通过插拔式连接器连接。灯显单元一端与所述模拟机车控制电路连接， 另一端与所述外接车感器测试接口电路连接。图5是直流稳压门限测试电路的第一局部原理图；图6是直流稳压门限测 试电路的第二局部原理图；图7是直流稳压门限测试电路的第三局部原理图。 如图5、图6和图7所示，直流稳压门限测试电路是由相同的高精度低噪声直流 稳压集成电路、高精度误差小的多圈电位器、滤波电容等组成误差小于±1% 可调直流稳压电源，同时用来测试电力机车自动过分相系统的门限灵敏度指 标。检测装置设计了四路直流稳压门限电压测试电路，每路测试电路包括传 感器触发输入端口 5041 、外接车感器输入端口 5042和自动过分相传感器输入 端口5043。按下相应的测试开关，调节门限电位器W1使电压由低电压向髙电
压调整(l伏 5伏)，可反复调整门限电压，使被测系统能正常收到信号， 此时表头显示电压即为门限电压。图8为信号拾取延时控制声光提示电路的原理图。检测装置有预告、恢复、 强迫等信号拾取延时声光提示功能，维修人员很容易地看到测试过程。电力 机车自动过分相系统的信号均采用脉冲信号输出。信号拾取延时控制声光提 示电路采用高速光耦进行高电压输出信号与低电压拾取信号的电路隔离，电 路具有捕捉自动过分相系统输出信号准确、抗干扰能力强、故障率低等特点， 利用时基集成电路进行时间控制，与非逻辑振荡电路组成闪烁的声光使得提 示效果更加醒目，同时电路设有复位按键，可根据测试实际情况灵活地采取 复位控制。另外还包括型号选择电路，检测装置可适应不同型号的自动过分相设备测试功能。 由于电力机车自动过分相设备型号较多，因而在检测装置的操纵面板上设计 有型号选择转换按键，可以灵活切换不同型号的自动过分相设备的测试。测 试功能转换电路采用继电器电路与按键开关直接控制，既节约了成本又减少 了不必要的辅助电路故障。模拟机车控制电路，检测装置具有模拟司机操纵信号、模拟车感器不同 定义的信号丢失以及自动过分相设备上电自检通过与否的功能。模拟车感器 信号丢失电路采用触点接触电阻小且控制可靠的控制开关进行电路控制，既 减少了有源电路的干扰，又提高了电路可靠性，更便于用户对检测装置的维测试控制电路，检测装置具有测试项目选择功能。检测装置的操纵面板 上设计有测试控制选择按键(或开关)，可实现对电力机车自动过分相系统 不同测试功能的检测和调试。外接车感器测试接口电路，检测装置具有外接车感器测试功能。检测装 置前部下方装配有适应不同型号的自动过分相设备检测用的四个车感器转换
接口，电路采用按键直接参与控制的方法，可以根据自动过分相设备的实际 使用情况外接车感器进行划动磁铁测试。主机复位电路，检测装置具有主机测试复位功能。主机复位电路采用按 通一开一闭的控制电路，电路简单可靠，在主机复位的同时复位指示灯亮， 保证了在检测装置对电力机车自动过分相设备测试的同时，减少因被测设备 所采用的复位方法带来的开关磨损。当按下检测装置总电源(Kl)、电源指示灯亮(D12)。将自动过分相装 置用20芯航空插头测试线通过接线端子排3与检测装置连接好，打开被测自动 过分相装置上的电源。按下相应测试按键(或开关)，分别进行各项功能的 检测与调试。操作面板上采用和电力机车司机使用一样的电钥匙开关，用来模仿真实 的操纵端控制信号电路；操作面板上设有主机复位按键，通过控制电路达到 被测电力机车自动过分相设备的上电自检；操作面板上设有测试按键，通过 电路控制四个继电器对自动过分相设备的四个输入门限灵敏度指标测试；操 作面板上设有四路接收信号丢失电路控制按键，可模拟自动过分相设备四个 不同定义的信号丢失；操作面板上设有四路多功能接口，既是模拟机车速度 脉冲频率输入口，又是通过仪表对车感器指标测试的输出口。检测装置采用电力机车驾驶员习惯的台式整体结构，面板布局、操作控 制开关均按机车驾驶员习惯的器件去寻找接触可靠且质量好的开关按键，通 过模拟机车行驶方向、操纵端信号、单机及重联控制信号、机车速度频率脉 冲信号可以使动态、静态检测时的结果更加准确可靠。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护 范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此， 本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1、一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其特征在于，包括仪表单元、AC-DC电源转换模块、测试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路、型号选择电路和外接车感器测试接口电路，所述仪表单元和所述AC-DC电源转换模块连接，所述测试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路分别与所述AC-DC电源转换模块连接，所述测试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路分别与所述外接车感器测试接口电路连接，所述型号选择电路的一端连接所述模拟机车控制电路，另一端连接所述外接车感器测试接口电路，上述连接都是通过插拔式连接器连接。
2、 根据权利要求l所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，所述直流稳压门限测试电路有四个，每个直流稳压门限测试电路 包括一路输出直流可调电源和一个输出电压表。
3、 根据权利要求l所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，所述信号拾取延时控制声光提示电路包括进行高电压输出信号与 低电压拾取信号的电路隔离的髙速光耦单元、进行时间控制的时基集成电路 和进行声光闪烁提示的非逻辑振荡电路，用于针对预告、恢复、强迫信号进 行声光提示。
4、 根据权利要求l所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，所述仪表单元包括示波器单元、函数发生器单元和数字万用表单 元。
5、 根据权利要求l所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，还包括灯显单元、接线端子排、车感器插座、直流电源模块、保 险和电源插座，所述灯显单元一端与所述模拟机车控制电路连接，另一端与 所述外接车感器测试接口电路连接。
6、 根据权利要求4所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，还包括操作面板，所述示波器单元、所述函数发生器单元和所述 数字万用表单元镶嵌在操作面板外部。
7、 根据权利要求5所述的一种电力机车自动过分相系统的检测装置，其 特征在于，还包括操作面板，所述灯显单元镶嵌在操作面板外部。
专利摘要本实用新型公开了一种电力机车自动过分相系统的检测装置，仪表单元和AC-DC电源转换模块连接，测试控制电路、信号拾取延时控制声光提示电路、直流稳压门限测试电路、模拟机车控制电路分别与AC-DC电源转换模块、外接车感器测试接口电路连接，型号选择电路的一端连接模拟机车控制电路，另一端连接外接车感器测试接口电路，上述连接都是通过插拔式连接器连接。采用了本实用新型的技术方案，能够用来模拟电力机车实际运行状态、测试电力机车自动过分相系统的各项电气性能正常与否的检测设备，解决了功能少、工作效率低的问题，保证了自动过分相系统调试、检测和维护的方便、准确。
文档编号B60M1/02GK201040496SQ20072010352
公开日2008年3月26日 申请日期2007年2月8日 优先权日2007年2月8日
发明者涛 宁 申请人:涛 宁