超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，包括监测支架、超低频高压发生器、探测接头弹射机构、电压监测模块、显示模块及220V电源；220V电源与超低频高压发生器连接，超低频高压发生器通过铺设在监测支架上的导线、探测接头弹射机构与动车组车顶的车载高压电缆的两个监测点连接，支架上的导线上设有电压监测模块，电压监测模块与显示模块连接。本发明专利技术所述的监测装置及监测方法具有以下优点：避免了测试时需要断电等问题；测试仅需要小电容电源，不需要复杂庞大的电源系统，可适用于电缆长度较长的车载高压电缆；可测试潜伏性绝缘故障，避免25KV电压下实际泄露电流较小而难以测试的问题。

【技术实现步骤摘要】
超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置及监测方法
本专利技术涉及机车的高压电气绝缘检测和监测技术，特别涉及超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置及监测方法。
技术介绍
动车组车顶高压设备为户外安装，为了保证机车运行的可靠性，要求25KV高压电气设备与机车车顶及本身接地导体有足够的高压绝缘性能。现实中，机车的运行环境复杂，车顶高压设备的绝缘材料要经受风、沙、雨、雪等恶劣气候的侵害及雷电天气过电压的侵袭，当机车的车顶高压设备的绝缘性显著降低时，由于乘务员及调度中心无法掌握设备状态，机车一旦升起受电弓将导致高压放电、接地，轻则造成受电弓滑板与接触网粘结、支撑绝缘子闪络，重则造成接触网烧断、主断路器灭弧室瓷瓶爆炸、避雷器爆炸等重大事故。现有的绝缘检测技术基于不带高压电缆的车载高压系统，然而，目前部分列车车型具有较长的车载高压电缆，测试时由于电缆长度很大，需要复杂庞大的电源系统，这对现实的绝缘检测技术来讲成本过于高昂而难以实现。现有的绝缘检测技术仅检测互感器的二次侧电压，在负载很大的电流时，仅在绝缘发生严重短路故障时才能在电压表上有所反应，检测精度较低，无法检测到绝缘受潮、绝缘污染导致的电导增大、局部放电等绝缘下降故障。
技术实现思路
（一）专利技术目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种可检测带有高压电缆的电力机车车顶高压系统的绝缘状态的装置，乘务员可通过观察司机室的显示器及指示灯等来确定车顶高压设备是否接地或绝缘性能降低，从而及时发现车顶高压系统绝缘性能降低或接地故障，有效防止和避免事故发生。（二）技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，包括监测支架、超低频高压发生器、探测接头弹射机构、电压监测模块、显示模块及220V电源；220V电源与超低频高压发生器连接，超低频高压发生器通过铺设在监测支架上的导线、探测接头弹射机构与动车组车顶的车载高压电缆的两个监测点连接，支架上的导线上设有电压监测模块，电压监测模块与显示模块连接；超低频高压发生器包括单片机、高压开关、升压变压器及A/D转换器；电压监测模块包括高压互感器、二次侧电流传感器。优选的，所述监测支架为分段式支架，监测车载高压电缆的导线铺设在分段式支架上并在分段节点设置探测接头弹射机构，探测接头弹射机构包括套式底座、套式底座具有柱状容置空间，柱状容置空间的底部设有气缸，气缸的伸缩杆上设有压力传感器，压力传感器上设有弹簧，弹簧顶部为连接接头，连接接头与导线连接，所述气缸上包括开关装置及信号接收装置，信号接收装置与电压监测模块连接。优选的，220V电压经超低频高压发生器输出电压范围为0-300V，频率为0.01-300Hz。优选的，高压监测模块还串联有保护电路模块。优选的，高压监测模块还包括截止损耗角分析模块。优选的，高压监测模块还包括电流电压波形分析模块。优选的，超低频高压发生器与两个自复式开关连接，两个自复式开关分离设置。优选的，动车组车顶的车载高压电缆设置在两根固定支柱之间，两根固定支柱上设有滑轨，滑轨上设有爬行测试架，爬行测试架通过驱动步进电机和独立电源驱动，爬行测试架包括与滑轨连接的滑轮及框架，框架的两端分别固定设有两个探测接头弹射机构，两个探测接头弹射机构为车载高压电缆的两个监测点，探测接头弹射机构包括套式底座、套式底座具有柱状容置空间，柱状容置空间的底部设有气缸，气缸的伸缩杆上设有压力传感器，压力传感器上设有弹簧，弹簧顶部为连接接头，连接接头与导线连接，所述气缸上包括开关装置及信号接收装置，信号接收装置与电压监测模块连接。超低频动车组车顶高压系统绝缘监测方法，包括如下步骤：S1：将超低频高压发生器与车载220V电源连接，超低频高压发生器的输出电压范围为0-300V，频率为0.01-300Hz；S2：超低频高压发生器通过导线与电压监测模块、两个探测接头弹射机构连接；S3：两个探测接头弹射机构的连接接头抵压在待测试的车载高压电缆的表面，电压监测模块监测两个监测点之间的车载高压电缆的电流数值及电压数值；S4：显示模块与电压监测模块连接，显示模块显示电压监测模块的监测数值；S5：打开220V电源的开关，显示器显示两个监测点之间的电流数值和电压数值，当电流数值高于电流监测阈值时，表明车载高压电缆的两个测试点之间的绝缘值降低；或者，当电压数值低于电压监测阈值时，表明车载高压电缆的两个测试点之间的绝缘值降低。优选的，两个探测接头弹射机构监测车载高压电缆的方法包括：a1，沿车载高压电缆的延伸方向按固定距离顺序测量；或a2，两个探测接头弹射机构测试车载高压电缆的两端；或a3，两个探测接头弹射机构运行至故障位置处，两个探测接头弹射机构测试车载高压电缆的故障位置的两侧。（三）有益效果：本专利技术提供的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置及监测方法具有以下优点：1，通过超低频电压发生器测试带高压电缆的车载高压系统，避免了测试时需要断电等问题；2，测试仅需要小电容电源，不需要复杂庞大的电源系统，避免了复杂庞大的电源系统在测试中的成本高及难实现的问题，可适用于电缆长度较长的车载高压电缆；3，可测试潜伏性绝缘故障，避免25KV电压下实际泄露电流较小而难以测试的问题，可消除由于漏检造成的车顶高压设备的事故隐患；4，测量出的电流电压数据可进一步分析电缆绝缘降低严重程度和缺陷类型。附图说明图1是本专利技术超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置的分段式支架的结构示意图；图2是本专利技术超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置的探测接头弹射机构的结构示意图。10-车载高压电缆；11-分段式支架；12-探测接头弹射机构；13-导线；14-套式底座；15-柱状容置空间；16-气缸；17-伸缩杆；18-压力传感器；19-弹簧；20-连接接头。具体实施方式下面结合优选的实施例对本专利技术做进一步详细说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。图1-2是本专利技术的实施例的示意图，需要注意的是，此附图仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术的实际要求保护范围构成限制。现有的绝缘检测技术基于不带高压电缆的车载高压系统，然而，目前部分列车车型具有较长的车载高压电缆10，测试时由于电缆长度很大，需要复杂庞大的电源系统，这对现实的绝缘检测技术来讲成本过于高昂而难以实现。现有的绝缘检测技术仅检测互感器的二次侧电压，在负载很大的电流时，仅在绝缘发生严重短路故障时才能在电压表上有所反应，检测精度较低，无法检测到绝缘受潮、绝缘污染导致的电导增大、局部放电等绝缘下降故障。本专利技术的目的是提供一种可检测带有高压电缆的电力机车车顶高压系统的绝缘状态的装置，乘务员可通过观察司机室的显示器及指示灯等来确定车顶高压设备是否接地或绝缘性能降低，从而及时发现车顶高压系统绝缘性能降低或接地故障，有效防止和避免事故发生。本技术方案提供一种超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，包括监测支架、超低频高压发生器、探测接头弹射机构12、电压监测模块、显示模块及220V电源；显示模块包本文档来自技高网...

【技术保护点】
超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：包括监测支架、超低频高压发生器、探测接头弹射机构、电压监测模块、显示模块及220V电源；220V电源与超低频高压发生器连接，超低频高压发生器通过铺设在监测支架上的导线、探测接头弹射机构与动车组车顶的车载高压电缆的两个监测点连接，支架上的导线上设有电压监测模块，电压监测模块与显示模块连接；超低频高压发生器包括单片机、高压开关、升压变压器及A/D转换器；电压监测模块包括高压互感器、二次侧电流传感器。

【技术特征摘要】
1.超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：包括监测支架、超低频高压发生器、探测接头弹射机构、电压监测模块、显示模块及220V电源；220V电源与超低频高压发生器连接，超低频高压发生器通过铺设在监测支架上的导线、探测接头弹射机构与动车组车顶的车载高压电缆的两个监测点连接，支架上的导线上设有电压监测模块，电压监测模块与显示模块连接；超低频高压发生器包括单片机、高压开关、升压变压器及A/D转换器；电压监测模块包括高压互感器、二次侧电流传感器。2.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：所述监测支架为分段式支架，监测车载高压电缆的导线铺设在分段式支架上并在分段节点设置探测接头弹射机构，探测接头弹射机构包括套式底座、套式底座具有柱状容置空间，柱状容置空间的底部设有气缸，气缸的伸缩杆上设有压力传感器，压力传感器上设有弹簧，弹簧顶部为连接接头，连接接头与导线连接，所述气缸上包括开关装置及信号接收装置，信号接收装置与电压监测模块连接。3.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：220V电压经超低频高压发生器输出电压范围为0-300V，频率为0.01-300Hz。4.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：高压监测模块还串联有保护电路模块。5.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：高压监测模块还包括截止损耗角分析模块。6.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：高压监测模块还包括电流电压波形分析模块。7.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测装置，其特征在于：超低频高压发生器与两个自复式开关连接，两个自复式开关分离设置。8.根据权利要求1所述的超低频动车组车顶高压系统绝缘监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：成胜杰，成泽，
申请(专利权)人：河北中车科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13