专利名称：用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种设备运行状态的技术诊断装置，具体属于一种应用于铁路电力机车车顶高压电气设备绝缘状态的检测及诊断，同时能对高压电压互感器质量诊断的用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置。
背景技术：
车顶高压电器及附属电气设备是铁路电力机车或电动车组的重要部件，其工作质量与所处的工作环境、天气因素及自身基本质量密切相关。当其受到不良天气环境的影响，电力机车或电动车组的车顶高压电器工作条件就会极为恶劣；当异物侵入高压电器或车顶高压设备质量不良时，就会引起电气化铁道牵引变电所自动跳闸保护，使牵引供电臂中断，电力机车或电动车组将因失电而停止运行。 然而在目前，电力机车或电动车组没有车顶高压电气设备的绝缘检测功能，在机组的运行中，如果产生自动跳闸保护，使牵引供电臂中断，此时，如不对此供电臂下的电力机车或电动车组的车顶高压设备进行绝缘状况确认而盲目供电，则可能引发接触网断线，造成更为严重的故障。经检索石家庄铁路分局石家庄电力机务段公开了《一种用于电力机车车顶高压设备绝缘故障检测装置》的专利文献，其由高压互感器(T)、网压表(V)、降压电阻R和电源(DC)组成，电源(DC)的输出和网压表(V)分别接于高压互感器⑴二次绕组的两端，降压电阻R串接于电源(DC)与二次绕组组成的回路中，高压互感器(T)的一次绕组分别与机车车顶高压设备的高压接点相连。该装置直接采集机车车顶高压设备25KV的高压电，通过高压互感器的逆变转换，司乘人员可直接观察电压表的变化判断车顶高压设备绝缘状态是否良好。但其存在的不足是只有一种绝缘检测功能，没有对高压电压互感器的诊断功能。还有在《电磁避雷器》2010年第2期公开了一种《电力机车车顶高压供电绝缘子在线绝缘检测装置》，其通过在绝缘子上加采样装置而实现在线检测，但其存在的不足是该装置仅能检测绝缘子的状态，不能对车顶其它高压设备检测，不能全面反映车顶的绝缘状态。在《郑铁科技通讯》2010年第I期发表的《电力机车车顶绝缘检测装置的研制》一文，是通过对电力机车的车顶设备施加高压的方法实现绝缘检测。但其存在的不足是提供了一种检测车顶高压设备绝缘的手段，通过外加高电压检测车顶的绝缘，不能实现对高压电压互感器的质量诊断，功能单一。另西南交通大学于2007年5月的发表的工程硕士论文，其虽然对电力机车车顶绝缘检测装置进行了研究，但其存在的不足是，仅对电力机车车顶绝缘检测技术手段的现状、发展及理论应用做有关研究，提及的车顶绝缘检测装置没有本实用新型所具有多功能特点，不能诊断高压电压互感器的质量。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决目前铁路电力机车或电动车组车顶高压设备的绝缘状态无诊断设备，不能预防事故发生及防范事故扩大，司乘人员无法掌握车顶高压设备的技术状态及应对措施的不足，提供一种能及时发现故障隐患，防止机车带病出库，以及在机车运行中，出现牵引变电所自动跳闸时，为机车司乘人员处置故障提供一种用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置。实现上述目的的技术措施用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置，其在于其主要由控制柜，装在控制柜内的单片机、与单片机通过信号线连接的A/D转换器、与A/D转换器通过信号线分别连接的电压检测器及电流检测器、电流检测器上通过电流检测线连接的电流传感器一、电压检测器通过电压检测线连接的电流传感器二、与控制柜内单片机通过信号线连接的逆变器、逆变器上连接的导线一及导线二，与控制柜连接的正常检测信号输出线及禁止升弓受流信号输出线和互感器故障信号输出线及机车保护指令信号线、通讯接口组成。其特征在于在控制柜内装有检测信息储存器。本实用新型的特点在于通过机车本身的高压电压互感器感应升压，完全模拟机车运行工况；利用变压器的空载模型和短路模型分别诊断高压电压互感器的匝间短路和与车顶母线相连的电气设备的绝缘；单片机智能控制及诊断；其既能对高压电压互感器本身的质量进行诊断，又能为车顶母线施加高电压，检测并诊断车顶电气设备的绝缘状态，为机车检修专业人员提供有效的技术手段，防止机车车顶高压设备带病出库、达到预防事故目的；为机车运行中的司乘人员提供一种现场技术手段及时确认车顶的技术状态便于及时采取有效措施而避免事故扩大。
图I为本实用新型的结构示意图图2为本实用新型的工作示意图图中1 一控制柜，2—单片机，3—A/D转换器,4一电流检测器一，5 —电流检测器二，6 —电流检测线，7一电流传感器一，8—fg号线，9一电压检测线，10一电流传感器二，11 一逆变器，12—导线一，13—导线二，14 一正常信号输出线，15—禁止升弓受流信号输出线，16—互感器故障信号输出线，17—机车保护指令信号线，18—通讯接口，19一检测信息储存器，20—高压电压互感器。
具体实施方式
以下结合附图做进一步描述用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置，其结构在控制柜I内安装单片机2，单片机2通过信号线8连接A/D转换器3，A/D转换器3通过信号线8分别连接电流检测器4及电流检测器5，电流检测器5通过电流检测线6连接于电流传感器一
7、电流检测器4通过电流检测线9连接于电流传感器二 10 ;控制柜I内的单片机2通过信号线8连接逆变器11，逆变器11上连接导线一 12及导线二 13 ;在控制柜I内的单片机2上分别连接正常信号输出线14、禁止升弓受流信号输出线15、互感器故障信号输出线16、机车保护指令信号线17及通讯接口 18，另也还连接检测信息储存器19。使用原理[0019]当电力机车(或动车组)的司乘人员需要对车顶的高压设备电气绝缘情况需要确认时，将高压电压互感器20次边引入机车控制的电路断开，此时将逆变器11上连接的导线一 12及导线二 13与高压电压互感器20次边的任一绕组相接，并将电流检测线9上连接的电流传感器二 10投入；将电流检测线6上连接的电流传感器一 7连接在高压电压互感器20的原边绕组，然后启动，此时将输出一个220伏的工频电压加载到高压电压互感器20的次边，采样高压电压互感器20的原边电流有效值设为A，次边电流有效值设为B，当二者均低于控制值时，正常检测信号输出线14显示信号正常；当A值超过控制值而B值在允许范围时，禁止升弓受流信号输出线15显示车顶电气设备绝缘不良及禁止升弓受流信息，机车保护指令信号线17进行控制指令，司机则可根据规定进行处置；当A值正常而B值超过控制值时，互感器故障信号输出线16显示输出高压电压互感器20有故障信息，司机则可根据规定进行处置。[0020]该实用新型可采用机车110伏直流供电和自带12/24/48伏自带电池供电。以上实施例仅为例举。
权利要求1.用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置，其特征在于其主要由控制柜，装在控制柜内的单片机、与单片机通过信号线连接的A/D转换器、与A/D转换器通过信号线分别连接的电压检测器及电流检测器、电流检测器上通过电流检测线连接的电流传感器一、电压检测器通过电压检测线连接的电流传感器二、与控制柜内单片机通过信号线连接的逆变器、逆变器上连接的导线一及导线二，与控制柜连接的正常检测信号输出线及禁止升弓受流信号输出线和互感器故障信号输出线及机车保护指令信号线、通讯接口组成。
2.如权利要求I所述的用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置，其特征在于在控制柜内装有信息储存器。
专利摘要本实用新型涉及用于铁路电力机车车顶高压设备绝缘诊断的多功能装置。其主要由控制柜，装在控制柜内的单片机、与单片机通过信号线连接的A/D转换器、与A/D转换器通过信号线分别连接的电压检测器及电流检测器、电流检测器上通过电流检测线连接的电流传感器一、电压检测器通过电压检测线连接的电流传感器二、与控制柜内单片机通过信号线连接的逆变器、逆变器上连接的导线一及导线二，与控制柜连接的正常检测信号输出线及禁止升弓受流信号输出线和互感器故障信号输出线及机车保护指令信号线、通讯接口组成。本实用新型能及时发现故障隐患，防止机车带病出库，及在机车运行中，出现牵引变电所自动跳闸时，使机车司乘人员及时处置故障。
文档编号G01R19/165GK202661582SQ20122018859
公开日2013年1月9日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者王汉东, 陈业军 申请人:王汉东