一种带监测功能的防雷补偿器及其监测方法技术

一种带监测功能的防雷补偿器，包括控制单元、防雷硒堆漏电流和补偿电容工作电流检测单元；两个检测单元分别包括电流传感器、I/V电路、阻抗匹配电路和A/D转换器，两个检测单元的输入端分别与防雷硒堆漏电流回路和补偿电容工作电流回路相连，输出端分别与控制单元相连，控制单元的输出端接系统主机，检测单元分别通过电流传感器采集电流回路的电流并转换成数字信号，再传给控制单元进行处理、判断或报警；其监测方法包括初始设置、读入阈值、采样、计算均方根和判断。该防雷补偿器能实时监测和判断防雷硒堆漏电流和补偿电容工作电流，不符合要求时报警，采集数据及时、测量结果精准，监测方法科学、可靠，从而确保行车秩序正常和安全。

A Lightning Protection Compensator with Monitoring Function and Its Monitoring Method

A lightning protection compensator with monitoring function includes control unit, leak current detection unit of lightning protection selenium stack and working current detection unit of compensation capacitor; two detection units include current sensor, I/V circuit, impedance matching circuit and A/D converter, and the input terminals of the two detection units are respectively connected with leak current circuit of lightning protection selenium stack and working current circuit of compensation capacitor, and the output terminals are respectively connected with the working current circuit of lightning protection selenium stack. The control unit is connected, and the output terminal of the control unit is connected with the host computer of the system. The detection unit collects the current of the current loop through the current sensor and converts it into a digital signal, which is then transmitted to the control unit for processing, judging or alarming. Its monitoring methods include initial setting, reading threshold, sampling, calculating root mean square and judging. The lightning protection compensator can monitor and judge the leakage current of selenium heap and the working current of compensation capacitor in real time, warn when it does not meet the requirements, collect data in time, measure the result accurately, and monitor the method scientifically and reliably, so as to ensure the normal and safe driving order.

【技术实现步骤摘要】
一种带监测功能的防雷补偿器及其监测方法
本专利技术涉及一种铁路防雷装置及方法，特别涉及一种适用于铁路25Hz相敏轨道电路使用的带监测功能的防雷补偿器及其监测方法。
技术介绍
铁路25Hz相敏轨道电路是我国普遍使用的轨道电路，由电源、送端和受端组成，送端设备包括送电扼流变压器、轨道变压器等，受端设备包括受电扼流变压器、轨道变压器、防雷补偿器、防护盒、25Hz轨道继电器等。其中防雷补偿器具有两个独立的功能，一个功能是使用防雷硒堆对25Hz轨道继电器的轨道输入侧进行防雷，另一个功能是使用补偿电容补偿25Hz轨道继电器局部线圈的感性无功功率，提高局部分频器-轨道继电器局部线圈回路的功率因数，以减少局部分频器电源的输出电流。在使用过程中，硒堆的性能会随着时间的推移逐步下降，从而导致漏电流增加，当漏电流大于一定值时，影响到轨道继电器的工作，造成轨道电路“红光带”；同样，补偿电容容量也会随着时间的推移而逐步降低，补偿电容容量下降后，会使局部电源回路的功率因数降低，加大了局部电源的负荷，如果局部电源负荷过重，会导致输出电压不稳定，影响整个轨道电路运行的可靠性。现有技术存在的问题是：无法对防雷补偿器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带监测功能的防雷补偿器，包括防雷硒堆（01）和补偿电容（02），所述防雷硒堆与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器（9）轨道线圈（L1）并接构成防雷硒堆漏电流回路，补偿电容与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器（9）的局部线圈（L2）并接构成补偿电容工作电流回路；其特征在于：该防雷补偿器还包括防雷硒堆漏电流检测单元（031）、补偿电容工作电流检测单元（04）以及控制单元（05）；所述防雷硒堆漏电流检测单元（031）的输入端串接在防雷硒堆漏电流回路中，防雷硒堆漏电流检测单元（031）输出端接控制单元（05）的输入端，补偿电容工作电流检测单元（04）的输入端串接在补偿电容工作电流回路中，补...

【技术特征摘要】
1.一种带监测功能的防雷补偿器，包括防雷硒堆（01）和补偿电容（02），所述防雷硒堆与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器（9）轨道线圈（L1）并接构成防雷硒堆漏电流回路，补偿电容与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器（9）的局部线圈（L2）并接构成补偿电容工作电流回路；其特征在于：该防雷补偿器还包括防雷硒堆漏电流检测单元（031）、补偿电容工作电流检测单元（04）以及控制单元（05）；所述防雷硒堆漏电流检测单元（031）的输入端串接在防雷硒堆漏电流回路中，防雷硒堆漏电流检测单元（031）输出端接控制单元（05）的输入端，补偿电容工作电流检测单元（04）的输入端串接在补偿电容工作电流回路中，补偿电容工作电流检测单元（04）输出端接控制单元（05）另一输入端，控制单元的输出端接外部检测仪器或系统主机；所述防雷硒堆漏电流检测单元（031）包括电流传感器ⅠA（311）、I/V电路ⅠA（312）、阻抗匹配电路ⅠA（313）和A/D转换器ⅠA（314），电流传感器ⅠA一次侧串接在防雷硒堆漏电流回路中，电流传感器ⅠA二次侧接I/V电路ⅠA的输入端，I/V电路ⅠA输出端接阻抗匹配电路ⅠA的输入端，阻抗匹配电路ⅠA的输出端接A/D转换器ⅠA的输入端，A/D转换器ⅠA的输出端接控制单元（05）的输入端；所述补偿电容工作电流检测单元（04）包括电流传感器Ⅱ（41）、I/V电路Ⅱ（42）、阻抗匹配电路Ⅱ（43）和A/D转换器Ⅱ（44），电流传感器Ⅱ（41）一次侧串接在补偿电容工作电流回路中，电流传感器Ⅱ（41）二次侧接I/V电路Ⅱ（42）的输入端，I/V电路Ⅱ（42）的输出端接阻抗匹配电Ⅱ路（43）的输入端，阻抗匹配电路Ⅱ（43）的输出端接A/D转换器Ⅱ（44）的输入端，A/D转换器Ⅱ（44）的输出端接控制单元（05）另一输入端；防雷硒堆漏电流检测单元中：所述电流传感器ⅠA（311）以隔离方式对防雷硒堆漏电流进行采样，将采样电流传递给I/V电路ⅠA（312）；I/V电路ⅠA（312）用于将采样电流转化为适合测量的电压信号传给阻抗匹配电路ⅠA（313）；阻抗匹配电路ⅠA（313）用于将I/V电路ⅠA（312）传来的电压信号转换为输出阻抗与A/D转换器ⅠA（314）的输入阻抗相匹配的与防雷硒堆漏电流所对应的电压信号；A/D转换器ⅠA（314）用于将经阻抗匹配电路ⅠA（313）转换的与防雷硒堆漏电流所对应的电压信号转换成数字信号，再传输给控制单元；补偿电容工作电流检测单元中：所述电流传感器Ⅱ（41）以隔离方式对补偿电容工作电流进行采样，将采样电流传递给I/V电路Ⅱ（42）；I/V电路Ⅱ（42）用于将采样电流转化为适合测量的电压信号传给阻抗匹配电路Ⅱ（43）；阻抗匹配电路Ⅱ（43）用于将I/V电路Ⅱ传来的电压信号转换为输出阻抗与A/D转换器Ⅱ（44）的输入阻抗相匹配的与补偿电容工作电流所对应的电压信号；A/D转换器Ⅱ（44）用于将经阻抗匹配电路Ⅱ（43）转换的与补偿电容工作电流所对应的电压信号转换成数字信号，再传输给控制单元；所述控制单元（05）用于：（1）对来自防雷硒堆漏电流检测单元（031）和补偿电容工作电流检测单元（04）的数字信号进行测量；（2）根据所测量的补偿电容工作电流计算出补偿电容的容量；（3）将所测量的防雷硒堆漏电流与设定的防雷硒堆漏电流阈值相比较，驱动显示电路给出对应的指示，如果符合报警条件则启动报警电路报警；（4）将计算的补偿电容的容量与设定的补偿电容容量阈值相比较，驱动显示电路给出对应的指示，如果符合报警条件则启动报警电路报警。2.如权利要求1所述的一种带监测功能的防雷补偿器，其特征在于：所述控制单元（05）包括处理器（51）、报警电路（52）、显示电路（53）和通讯电路（54）；处理器（51）的2个输入端分别连接防雷硒堆漏电流检测单元（031）的A/D转换器ⅠA的输出端和补偿电容工作电流检测单元（04）的A/D转换器Ⅱ的输出端，处理器（51）的3个控制端分别接显示电路（53）、报警电路（52）和通讯电路（54）的输入端，通讯电路（54）的输出端接外部检测仪器或系统主机；所述处理器（51）用于：（1）对来自防雷硒堆漏电流检测单元（031）和补偿电容工作电流检测单元（04）的数字化信号进行测量；（2）根据补偿电容工作电流测量结果计算出补偿电容的容量；（3）将以上测量和计算的结果与设定的阈值比较，驱动显示电路给出对应的指示，如果符合报警条件则启动报警电路报警；所述报警电路（52）根据处理器的控制，进行声、光报警；所述显示电路（53）根据处理器的控制，指示防雷硒堆漏电流的状态以及补偿电容容量范围；所述通讯电路（54）在处理器的控制下完成与外接设备的数据交换；所述系统主机带有通讯...

【专利技术属性】
技术研发人员：马广元，王江平，陈宝琳，
申请(专利权)人：柳州辰天科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45