动车组车顶绝缘检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种动车组车顶绝缘检测系统，整个系统由以下三部分组成，1)车顶高压设备：主要完成检测时高压的产生和与动车组运行状态下车顶高压绝缘系统的隔离。2)车内控制部分：主要完成对电池组输出的直流源的逆变、调压、测量、显示、数据的储存和对整个系统的控制。3)连接电缆：完成数据传输及系统供电。该系统安装在动车组车顶之上，能够长期在复杂多变的户外环境和快速高强度振动下稳定运行；同时不会和安装在动车组车顶上的其他高压设备相互影响；系统具有可靠性高，操作便捷，结果准确等特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力机车车顶绝缘检测系统，尤其是动车组车顶绝缘检测装置。
技术介绍
中国幅员辽阔、人口众多，大规模人口流动问题亟待解决，高速铁路是最安全、最快捷、最经济、最环保、最可靠的交通方式。发展客运高速是中国铁路实现现代化的一个主要方向。在高速动车组快速发展的同时，也日益暴露出一些问题，如何进一步确保在越来越复杂的运输环境中保障动车组的高速安全运行已成为铁路总公司、各铁路局、机务段及车辆制造厂的工作重点。动车组车顶高压设备长期暴露在户外环境，遭受雨雪、风沙、大雾、覆冰等恶劣气候的侵袭，容易导致高压电气设备与车顶之间的绝缘性能降低，使其可能发生闪络、短路等故障。由于司乘人员无法准确判断车顶高压设备故障及其形成的原因，此时若盲目升弓则可能导致车顶与高压设备之间短路，结果轻则会造成车顶高压设备受损、接触网和受电弓滑板粘接，重则烧断接触网，导致整条线路瘫痪。为此各铁路局、机务段在每年秋冬闪络故障高发季节，投入大量人力、物力，提高绝缘子清洁标准，增加擦拭频率。对瓷制绝缘子和车顶相应区域喷涂防闪络绝缘材料，对车顶突起、尖角等部位进行绝缘防护。尽管如此，由于车顶高压设备绝缘问题导致的故障仍时有发生。为了全面的保证动车组运行安全，维持铁路运行秩序，及时准确发现动车组车顶高压设备绝缘故障及缺陷，需要针对动车组车顶高压设备的绝缘故障机理进行探索研究，提出切实可行的检测方法，开发一套适用于动车组车顶高压设备的绝缘检测装置。该装置既要能长期在户外运动环境中运行，及时有效地检测并记录车顶高压设备的绝缘性能，又不能影响车顶其他高压设备的正常工作。该装置的研发不仅将保障动车组运行安全，也为提高车顶高压设备自身绝缘性能改进维护程序提供定性分析的依据。动车组车顶绝缘检测现状是利用车顶电压互感器作为高压发生源，对车顶绝缘系统进行工频耐压试验。这种装置的优点是装置简单，无需在车顶加装独立的高压试验设备，但存在如下问题：1)电压互感器的容量有限：一般300VA～400VA。电压互感器原边提供的最大电流为16mA(容量为：400VA)。在人工气候室中测量的结果：I级污秽下，泄露电流可达40mA；IV级污秽下,泄露电流可达100mA,短时可达250mA。2)检测电压仅为额定电压25kV。依据高电压试验技术，必须用大于额定电压的检测电压才可能发现潜在的绝缘缺陷，潜在比明显的缺陷更加具有危害性。3)仅做工频额定耐压试验，不能发现因受电弓与接触网接触瞬间和主断闭合瞬间产生的操作过电压引起的绝缘闪络或击穿。试验证实，操作过电压可达4倍的额定电压。因此，即便工频电压下未闪络，可能在升弓时发生闪络或击穿。5)将电压互感器当作高压试验变压器使用，违背了其本身的设计用途。结果难以发现潜在的绝缘缺陷。鉴于上述不足，需要设计一套独立的并能满足检测容量的车顶高压绝缘检测系统，保证检测结果的有效性和可靠性成为当务之急。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种动车组车顶绝缘检测系统，该系统安装在动车组车顶之上，能够长期在复杂多变的户外环境和快速高强度振动下稳定运行；同时不会和安装在动车组车顶上的其他高压设备相互影响；系统具有可靠性高，操作便捷，结果准确等特点。本技术的技术方案是：一种动车组车顶绝缘检测系统，整个系统由以下三部分组成，1)车顶高压设备：主要完成检测时高压的产生和与动车组运行状态下车顶高压绝缘系统的隔离。包括箱体和环氧浇注筒，其中箱体内设有高压试验变压器和永磁机构；箱体的上盖板采用绝缘盖板；高压试验变压器的高电压出线端与真空灭弧室的动触头之间通过高压导线连接，动触头通过环氧绝缘拉杆与永磁操作机构连接。高压导线和真空灭弧室浇注于环氧浇注筒内，永磁操作机构固定在环氧浇注筒底部，环氧浇注筒固定在绝缘盖板上；箱体内的控制线和测量线连接在插座上，高压引出端与车顶高压导线连接。2)车内控制部分：主要完成对电池组输出的直流源的逆变、调压、测量、显示、数据的储存和对整个系统的控制。该部分包括单片机、存储器、调压器、逆变器、显示屏、USB接口、键盘接口和指示灯。其中单片机负责响应用户指令、校验受电弓和主断状态、控制调压器和永磁机构、自动完成绝缘检测、显示和存储检测结果及报警。3)连接电缆：完成数据传输及系统供电，连接电缆一端连接在插座上，另一端与车内控制箱连接。本技术的特点1)采用独立的高压发生器提供能满足车顶高压设备进行污秽实验的容量和电压。2)绝缘性能高，安全可靠。3)测量方式采用工频耐压试验、操作过电压试验和泄露电流检测综合方式对车顶绝缘状态进行评估。测量方式的特点：综合判断耐压试验+泄露电流检测+操作过电压试验该装置按照BL-GYJC-35-I型车顶绝缘检测装置型式试验大纲在铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站进行了型式试验，各项指标达到了要求。附图说明图1是本技术的安装示意图。图2是本技术系统的组成图。图3是车顶高压发生器结构图。图4是本技术系统的原理图。图5是本技术系统工作流程图。图6是本技术系统单片机控制图。具体实施方式本技术“动车组车顶绝缘检测系统”的安装及系统构成分别由图1和图2所示，其主要由以下三部分构成：1)车顶高压设备11：主要完成检测时高压的产生和与动车组运行状态下车顶高压绝缘系统的隔离。该部分的硬件结构如图3所示，主要由以下构件组成：箱体10和环氧浇注筒3，其中箱体10内设有高压试验变压器7和永磁机构9；箱体10的上盖板采用绝缘盖板6；高压试验变压器7的高电压出线端与真空灭弧室2的动触头之间通过高压导线5连接，动触头通过环氧绝缘拉杆4与永磁操作机构9连接。高压导线5和真空灭弧室2浇注于环氧浇注筒3内。永磁操作机构9固定在环氧浇注筒3底部，环氧浇注筒3固定在绝缘盖板6上；箱体10内的控制线和测量线连接在插座8上，高压引出端1与车顶高压导线连接。2)车内控制部分13：主要完成对电池组输出的直流源的逆变、调压、测量、显示、数据的储存和对整个系统的控制。该部分包括单片机、存储器、调压器和逆变器，该部分外形如图2所示，包括显示屏14、USB接口15、键盘接口16和指示灯17。3)连接电缆12：完成数据传输及系统供电。连接电缆(12)一端连接在插座(8)上，另一端与车内控制箱(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动车组车顶绝缘检测系统，其特征是整个系统由以下三部分组成，1)车顶高压设备(11)：完成检测时高压的产生和与动车组运行状态下车顶高压绝缘系统的隔离；包括箱体(10)和环氧浇注筒(3)，其中箱体(10)内设有高压试验变压器(7)和永磁机构(9)；箱体(10)的上盖板采用绝缘盖板(6)；高压试验变压器(7)的高电压出线端与真空灭弧室(2)的动触头之间通过高压导线(5)连接，动触头通过环氧绝缘拉杆(4)与永磁操作机构(9)连接，高压导线(5)和真空灭弧室(2)浇注于环氧浇注筒(3)内，永磁操作机构(9)固定在环氧浇注筒(3)底部，环氧浇注筒(3)固定在绝缘盖板(6)上；箱体(10)内的控制线和测量线连接在插座(8)上，高压引出端(1)与车顶高压导线连接；2)车内控制部分(13)：完成对电池组输出的直流源的逆变、调压、测量、显示、数据的储存和对整个系统的控制；该部分包括单片机、存储器、调压器、逆变器、显示屏(14)、USB接口(15)、键盘接口(16)和指示灯(17)，其中单片机负责响应用户指令、校验受电弓和主断状态、控制调压器和永磁机构、自动完成绝缘检测、显示和存储检测结果及报警；3)连接电缆(12)：完成数据传输及系统供电，连接电缆(12)一端连接在插座(8)上，另一端与车内控制箱(13)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种动车组车顶绝缘检测系统，其特征是整个系统由以下三
部分组成，
1)车顶高压设备(11)：完成检测时高压的产生和与动车组运行状
态下车顶高压绝缘系统的隔离；包括箱体(10)和环氧浇注筒(3)，其中
箱体(10)内设有高压试验变压器(7)和永磁机构(9)；箱体(10)的上盖板
采用绝缘盖板(6)；高压试验变压器(7)的高电压出线端与真空灭弧室
(2)的动触头之间通过高压导线(5)连接，动触头通过环氧绝缘拉杆(4)
与永磁操作机构(9)连接，高压导线(5)和真空灭弧室(2)浇注于环氧浇
注筒(3)内，永磁操作机构(9)固定在环氧浇注筒(3)底部，环氧浇注筒
(3)固定在绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩社教，魏毅哲，樊克利，
申请(专利权)人：韩社教，
类型：新型
国别省市：陕西;61