專利名稱：電力機(jī)車主電路接地智能檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力機(jī)車的牽引主電路系統(tǒng)的接地故障檢測(cè)，適用于我國鐵路幾乎所有國產(chǎn)電力機(jī)車。
背景技術(shù)：
由于鐵路運(yùn)輸對(duì)牽引動(dòng)力的高可靠性的要求，電力機(jī)車作為主要的牽引動(dòng)力，必須不斷地運(yùn)用新技術(shù)提高其運(yùn)行的可靠性。由于電氣設(shè)備或?qū)Ь€的絕緣損壞，會(huì)造成主電路接地故障，這種故障如果出現(xiàn)兩點(diǎn)以上便會(huì)導(dǎo)致短路而燒損設(shè)備和導(dǎo)線，造成“機(jī)破”事故，直接影響鐵路的運(yùn)輸安全。所以在主電路發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，就必須及時(shí)檢測(cè)出來并采取一定的措施進(jìn)行保護(hù)。
目前，我國鐵路的電力機(jī)車普遍采用直流傳動(dòng)方式，對(duì)主電路系統(tǒng)的接地故障檢測(cè)采用的是有源繼電器方式，由接地繼電器、并聯(lián)的分路電阻、串聯(lián)的限流電阻、機(jī)車蓄電池DC110V電源和接地開關(guān)、高阻值接地電阻組成，DC110V電源負(fù)端接地，即接在鋼制車體上，構(gòu)成了一套有源保護(hù)系統(tǒng)。主電路上任何一點(diǎn)接地(即接觸車體)時(shí)，就會(huì)使檢測(cè)電路構(gòu)成回路，從而接地繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信息。
但是這種有源繼電器方式存在較多不可避免的缺點(diǎn)首先主電路的故障接地點(diǎn)不同，就有不同的串聯(lián)電位與DC110V構(gòu)成電壓疊加，而繼電器的動(dòng)作電壓必須大于60V，所以必然會(huì)造成某些接地故障不能靈敏地檢出，造成一定的“死區(qū)”。其次在主電路中串入DC110V電源，不符合電路的隔離原則，在特殊情況下可能對(duì)DC110V控制電源造成影響，從而影響機(jī)車的正?？刂疲欢以诎l(fā)生接地繼電器動(dòng)作后，還要求司機(jī)必須手動(dòng)將接地開關(guān)從繼電器打到高阻值接地電阻上。再者，從檢修部門的反饋信息來看，機(jī)械式的接地繼電器本身的故障率也比較高，從而影響了接地檢測(cè)電路的工作可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有電力機(jī)車主電路接地故障檢測(cè)方式存在的固有缺點(diǎn)，提高電力機(jī)車的運(yùn)行可靠性，開發(fā)了一種傳感器方式的主電路接地故障智能檢測(cè)系統(tǒng)。本實(shí)用新型利用通用電壓傳感器進(jìn)行智能檢測(cè)，可以實(shí)現(xiàn)無“死區(qū)”、高隔離，無需司機(jī)手動(dòng)操作，并能夠?qū)收辖拥攸c(diǎn)進(jìn)行智能定位，從而既提高電力機(jī)車的運(yùn)用可靠性，又方便故障后的檢修。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電力機(jī)車主電路接地智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)等值的高阻值接地電阻R1和R2、電壓傳感器和單片機(jī)檢測(cè)電路。電阻R1和R2的一端分別接于主電路直流電壓的正、負(fù)端，另端則互相接在一起并接地，在電阻R1兩端并接電壓傳感器，其輸出端與單片機(jī)檢測(cè)電路相連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型采用傳感器方式設(shè)計(jì)接地檢測(cè)系統(tǒng)，較采用繼電器方式檢測(cè)而言，具有更簡(jiǎn)單的主電路結(jié)構(gòu)，更寬廣的檢測(cè)范圍，所以能夠獲得更加可靠的檢測(cè)效果。其有益效果是可以實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車主電路接地故障的無“死區(qū)”檢測(cè)、主電路和控制電路高度隔離，發(fā)生一點(diǎn)接地故障后無需司機(jī)手動(dòng)操作，并能夠?qū)收辖拥攸c(diǎn)進(jìn)行智能定位，從而既提高電力機(jī)車的運(yùn)用可靠性，又方便故障后的檢修。


圖1傳統(tǒng)的繼電器式接地故障檢測(cè)系統(tǒng)電路圖。
圖2是實(shí)用新型的傳感器式接地故障智能檢測(cè)系統(tǒng)電路圖。
圖3是本實(shí)用新型主電路正端接地時(shí)的檢測(cè)原理示意圖。
圖4是主電路負(fù)端接地時(shí)的檢測(cè)原理示意圖。
圖中，1、接地繼電器2、分路電阻3、限流電阻4、DC110V電源5、接地開關(guān)6、高阻值接地電阻7、鋼制車體8、接地電阻R19、接地電阻R210、電壓傳感器11、單片機(jī)檢測(cè)電路12、電力機(jī)車主電路系統(tǒng)13、正端14、負(fù)端。
具體實(shí)施方式
圖2、3、4所示的傳感器式接地故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)等值的高阻值接地電阻R18和R29的一端分別接在主電路的直流電壓正端、負(fù)端，另一端互相接在一起并可靠接地(即鋼制車體7)，在電阻R18兩端并接一個(gè)電壓傳感器10，電壓傳感器的信號(hào)輸出端接入由單片機(jī)組成的檢測(cè)電路11。主電路系統(tǒng)正常時(shí)，由于電阻R18和R29串聯(lián)接在正端和負(fù)端之間，且兩電阻的阻值一致，所以在電阻R18兩端的電壓為主電路電壓的一半。電壓傳感器檢測(cè)到半電壓(主電路電壓的一半)，單片機(jī)檢測(cè)電路即認(rèn)為系統(tǒng)正常，無接地故障。
當(dāng)發(fā)生主電路正端接地故障時(shí)，由于電阻R18的兩端都接在地電位上，所以電阻R18兩端的電壓為零。電壓傳感器檢測(cè)到零電壓，單片機(jī)檢測(cè)電路據(jù)此判斷是主電路正端接地，發(fā)出接地故障信息。此時(shí)由于本身接地電阻就是高阻值，且和DC110V控制電源沒有關(guān)系，所以也無須司機(jī)手動(dòng)進(jìn)行任何操作，和原先發(fā)現(xiàn)主電路一點(diǎn)接地后應(yīng)采取的措施一樣進(jìn)行處理即可。
當(dāng)發(fā)生主電路負(fù)端接地故障時(shí)，由于電阻R29的兩端都接在地電位上，所以電阻R29兩端的電壓為零，主電路的電壓全部加在電阻R18兩端。電壓傳感器檢測(cè)到全電壓，單片機(jī)檢測(cè)電路據(jù)此判斷是主電路負(fù)端接地，發(fā)出接地故障信息。此時(shí)也無須司機(jī)手動(dòng)進(jìn)行任何操作，和原先發(fā)現(xiàn)主電路一點(diǎn)接地后應(yīng)采取的措施一樣進(jìn)行處理即可。
此外，如果主電路除正端和負(fù)端外其他地方發(fā)生接地故障，在傳感器上都可以檢測(cè)到相應(yīng)特征的電壓信息，由于單片機(jī)在智能判斷方面的長(zhǎng)處，都可以相應(yīng)判斷出接地故障發(fā)生區(qū)段，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行較準(zhǔn)確的定位，很方便檢修。
權(quán)利要求1.一種電力機(jī)車主電路接地智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)等值的高阻值接地電阻R1(8)和R2(9)、電壓傳感器UV(10)和單片機(jī)檢測(cè)電路(11)、電阻R1和R2的一端分別接于主電路直流電壓的正、負(fù)端，另端則互相接在一起并接地，在電阻R1兩端并接電壓傳感器，其輸出端與單片機(jī)檢測(cè)電路相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電力機(jī)車主電路接地智能檢測(cè)系統(tǒng)，涉及對(duì)國產(chǎn)電力機(jī)車目前傳統(tǒng)的繼電器式接地故障檢測(cè)電路的改進(jìn)，其特征在于采用兩個(gè)高阻值接地電阻，在其中一個(gè)電阻上并接電壓傳感器，傳感器測(cè)量的信息交由單片機(jī)構(gòu)成的智能檢測(cè)電路進(jìn)行判斷，即可分別準(zhǔn)確判斷出主電路正端接地、負(fù)端接地以及其他各部分接地等故障信息。采用傳感器式接地故障智能檢測(cè)電路可以實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車主電路接地故障的無“死區(qū)”檢測(cè)、主電路和控制電路高度隔離，發(fā)生一點(diǎn)接地故障后無需司機(jī)手動(dòng)操作，并能夠?qū)收辖拥攸c(diǎn)進(jìn)行智能定位，從而既提高電力機(jī)車的運(yùn)用可靠性，又方便故障后的檢修。
文檔編號(hào)B60L3/00GK2816828SQ20052001988
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日
發(fā)明者車向中, 謝步明, 郭建斌, 蔡景榮 申請(qǐng)人:謝步明