本實(shí)用新型屬于鐵路機(jī)車領(lǐng)域，具體涉及一種鐵路機(jī)車用牽引回路阻容保護(hù)電阻過電流檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

阻容保護(hù)能保護(hù)過高的電壓上升率，如抑制電網(wǎng)中的尖峰電壓波。當(dāng)尖峰波來時(shí)，因電容上的電壓不變（來不及），尖峰波的電壓會(huì)直接加在與電容串聯(lián)的電阻上，而與電容串聯(lián)的電阻值較?。ㄖ挥袔资畾W姆），尖峰波的能量被消耗在電阻上，從而立即降低尖峰波的電壓幅度。當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，電容的容抗遠(yuǎn)大于電阻（相差幾百倍），阻容之路上的電流很小，故而電阻上的功率消耗很小。因此，阻容保護(hù)電阻回路的電流不能過大，否則阻容電阻會(huì)燒壞，但由于目前國(guó)內(nèi)尚無牽引回路阻容保護(hù)電阻過電流檢測(cè)裝置相關(guān)報(bào)道，阻容電阻使用過程中對(duì)機(jī)車電路構(gòu)成隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決因電流過大燒壞阻容電阻，機(jī)車電路存在安全隱患的問題，進(jìn)而提供了一種鐵路機(jī)車用牽引回路阻容保護(hù)電阻過電流檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型采用如技術(shù)方案：

一種鐵路機(jī)車用牽引回路阻容保護(hù)電阻過電流檢測(cè)裝置，包括電源模塊、電流信號(hào)采集模塊、控制模塊和語(yǔ)音芯片，所述電源模塊的輸入端連接直流電源，輸出端分別與電流信號(hào)采集模塊、控制模塊、語(yǔ)音芯片連接，電流信號(hào)采集模塊的輸入端分別與機(jī)車用牽引回路中的四個(gè)阻容保護(hù)電阻的電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）連接，電流信號(hào)采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與語(yǔ)音芯片、預(yù)警燈以及機(jī)車牽引回路的主斷路器連接。

所述電流信號(hào)采集模塊與四個(gè)電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的連接回路中分別設(shè)有反向二極管。

所述電源模塊采用了脈寬調(diào)制技術(shù)，電源插件設(shè)有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護(hù)功能，電源模塊的輸入為直流110V電壓，經(jīng)DC/DC變換，分別產(chǎn)生±24V、±15V、±5V直流電壓。

所述電流信號(hào)采集模塊為信號(hào)檢測(cè)電路，采用A/D轉(zhuǎn)換為控制模塊提供采集數(shù)據(jù)。

所述檢測(cè)裝置的檢測(cè)過程如下：

電源模塊將110V直流電源轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)采集模塊、控制模塊、語(yǔ)音芯片對(duì)應(yīng)所需的±24V、±15V、±5V電源；

控制模塊將電流信號(hào)采集模塊采集到的四個(gè)電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據(jù)K值判斷牽引回路阻容保護(hù)電阻電流是否正常，當(dāng)檢測(cè)到牽引回路阻容保護(hù)電阻電流過大時(shí)，發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，提醒司乘人員注意；當(dāng)通過牽引回路阻容保護(hù)電阻的電流超過標(biāo)準(zhǔn)值且持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，則控制模塊輸出控制指令執(zhí)行阻容保護(hù)電阻所在機(jī)車牽引回路的分主斷操作，并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，待阻容保護(hù)電阻電流恢復(fù)正常后才能執(zhí)行合主斷操作；其中，A=10V，表示網(wǎng)壓為25KV時(shí)次邊電流互感器檢測(cè)的值為10V。

當(dāng)機(jī)車牽引回路阻容保護(hù)電阻采用二并聯(lián)方式，且電阻功率為2000W時(shí)，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.2（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤30kV），裝置正常工作；

2） 當(dāng)1.2＜K≤1.6（相當(dāng)于網(wǎng)壓為30kV＜U≤40 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.6（網(wǎng)壓為U＞40kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）。

當(dāng)牽引回路阻容保護(hù)電阻采用三并聯(lián)方式，且電阻功率為2000W時(shí)，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.48（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤37kV），裝置正常工作；

2）當(dāng)1.48＜K≤1.88（相當(dāng)于網(wǎng)壓為37kV＜U≤47 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.88（相當(dāng)于網(wǎng)壓為U＞47kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）。

當(dāng)機(jī)車牽引回路阻容保護(hù)電阻采用二并聯(lián)方式，且電阻功率為600W時(shí)，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.16（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤29kV），裝置正常工作；

2） 當(dāng)1.16＜K≤1.24（相當(dāng)于網(wǎng)壓為29kV＜U≤31 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.24（網(wǎng)壓為U＞31kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、本實(shí)用新型可運(yùn)用于韶山系列電力機(jī)車上，通過檢測(cè)次邊電流互感器反饋的信號(hào)，提前發(fā)現(xiàn)通過牽引回路阻容保護(hù)電阻的電流是否過大，并對(duì)司機(jī)進(jìn)行提示，，當(dāng)檢測(cè)到過電流通過牽引回路阻容保護(hù)電阻一定時(shí)間后可自動(dòng)跳主斷，避免因高次諧波造成的網(wǎng)壓過高，使?fàn)恳芈纷枞荼Ｗo(hù)電阻燒損的事故，有效提升了電力機(jī)車運(yùn)用可靠性，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益；

2、該裝置增加了反向二極管，可有效防止裝置故障時(shí)影響整車正常運(yùn)行；

3、該裝置采用短路保護(hù)功能（電源插件設(shè)有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護(hù)功能），能夠?qū)ρb置本身和機(jī)車引入電源實(shí)施保護(hù)；

4、采用語(yǔ)音芯片，了根據(jù)控制系統(tǒng)要求發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息；

5、該裝置是采用控制模塊控制自動(dòng)分析、檢測(cè)并發(fā)出執(zhí)行指令，可根據(jù)電流傳感器反饋的電流值變化，執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)音提示及控制功能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的控制原理圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

由圖1所示控制原理可知，本實(shí)用新型所述鐵路機(jī)車用牽引回路阻容保護(hù)電阻過電流檢測(cè)裝置，包括電源模塊、電流信號(hào)采集模塊、控制模塊和語(yǔ)音芯片，所述電源模塊的輸入端連接110V的直流電源，輸出端分別與電流信號(hào)采集模塊、控制模塊、語(yǔ)音芯片連接，為所述模塊提供相應(yīng)所需電源，電流信號(hào)采集模塊的輸入端分別與機(jī)車用牽引回路中的四個(gè)阻容保護(hù)電阻的電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）連接，電流信號(hào)采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，將檢測(cè)到值A(chǔ)1、A2、A3、A4輸出至控制模塊進(jìn)行分析檢測(cè)，控制模塊的輸出端與語(yǔ)音芯片、預(yù)警燈以及機(jī)車牽引回路的主斷路器連接，進(jìn)而根據(jù)檢測(cè)值平均值與設(shè)定值的比較結(jié)果進(jìn)行判斷，發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警、指示燈預(yù)警和跳主斷指令。

為了防止裝置故障時(shí)影響整車正常運(yùn)行，在電流信號(hào)采集模塊與四個(gè)電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的連接回路中分別加裝了反向二極管。

電源模塊：其輸入為直流110V電壓，經(jīng)DC/DC變換，分別產(chǎn)生±24V、±15V、±5V直流電壓，采用了現(xiàn)有的脈寬調(diào)制技術(shù)，電源插件設(shè)有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護(hù)功能。

電流信號(hào)采集模塊：該模塊實(shí)際為信號(hào)檢測(cè)電路，采用A/D轉(zhuǎn)換為控制模塊提供采集數(shù)據(jù)。

控制模塊：控制模塊將電流信號(hào)采集模塊采集到的四個(gè)電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據(jù)K值判斷牽引回路阻容保護(hù)電阻電流是否正常，當(dāng)檢測(cè)到牽引回路阻容保護(hù)電阻電流過大時(shí)，發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，提醒司乘人員注意；當(dāng)通過牽引回路阻容保護(hù)電阻的電流超過標(biāo)準(zhǔn)值且持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，則控制模塊輸出控制指令執(zhí)行阻容保護(hù)電阻所在機(jī)車牽引回路的分主斷操作，并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，待阻容保護(hù)電阻電流恢復(fù)正常后才能執(zhí)行合主斷操作。

本實(shí)用新型通過檢測(cè)次邊電流互感器反饋的信號(hào)，提前發(fā)現(xiàn)通過牽引回路阻容保護(hù)電阻的電流是否過大，避免發(fā)生牽引回路阻容保護(hù)電阻燒損事故。

本實(shí)用新型的具體檢測(cè)控制如下：

電源模塊將110V直流電源轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)采集模塊、時(shí)間電路模塊及控制模塊對(duì)應(yīng)所需的±24V、±15V、±5V電源；

控制模塊通過將四個(gè)電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據(jù)K值判斷牽引回路阻容保護(hù)電阻電流是否正常，當(dāng)檢測(cè)到牽引回路阻容保護(hù)電阻電流過大時(shí)，發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，提醒司乘人員注意；當(dāng)通過牽引回路阻容保護(hù)電阻的電流超過標(biāo)準(zhǔn)值且持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，則控制模塊輸出控制指令執(zhí)行阻容保護(hù)電阻所在機(jī)車牽引回路的分主斷操作，并發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息和指示燈預(yù)警信息，待阻容保護(hù)電阻電流恢復(fù)正常后才能執(zhí)行合主斷操作；其中，A=10V，表示網(wǎng)壓為25KV時(shí)次邊電流互感器檢測(cè)的值為10V。

SS4改機(jī)車阻容保護(hù)電阻安裝方式分為三種情況，1、電阻功率為2000W，二并聯(lián)方式連接，2、電阻功率為2000W，三并聯(lián)方式連接，3電阻功率600W，兩并聯(lián)方式連接，其他機(jī)車與SS4改機(jī)車情況一致。

實(shí)施例1

當(dāng)機(jī)車牽引回路阻容保護(hù)電阻采用二并聯(lián)方式，且電阻功率為2000W時(shí)，控制模塊通過計(jì)算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)=10V（網(wǎng)壓為25KV時(shí)次邊電流互感器檢測(cè)的值為10V）進(jìn)行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.2（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤30kV），裝置正常工作；

2） 當(dāng)1.2＜K≤1.6（相當(dāng)于網(wǎng)壓為30kV＜U≤40 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.6（網(wǎng)壓為U＞40kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（即跳主斷指令失電）。

實(shí)施例2

牽引回路阻容保護(hù)電阻采用三并聯(lián)方式，且電阻功率為2000W時(shí)，控制模塊通過計(jì)算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)=10V（網(wǎng)壓為25KV時(shí)次邊電流互感器檢測(cè)的值為10V）進(jìn)行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.48（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤37kV），裝置正常工作；

2）當(dāng)1.48＜K≤1.88（相當(dāng)于網(wǎng)壓為37kV＜U≤47 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.88（相當(dāng)于網(wǎng)壓為U＞47kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）。

實(shí)施例3

當(dāng)機(jī)車牽引回路阻容保護(hù)電阻采用二并聯(lián)方式，且電阻功率為600W時(shí)，控制模塊通過計(jì)算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測(cè)值A(chǔ)1、A2、A3、A4的平均值與設(shè)定值A(chǔ)=10V（網(wǎng)壓為25KV時(shí)次邊電流互感器檢測(cè)的值為10V）進(jìn)行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：

1）當(dāng)0.76≤K≤1.16（相當(dāng)于網(wǎng)壓為19kV≤U≤29kV），裝置正常工作；

2） 當(dāng)1.16＜K≤1.24（相當(dāng)于網(wǎng)壓為29kV＜U≤31 kV），且持續(xù)時(shí)間超過300S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）；

3）當(dāng)K＞1.24（網(wǎng)壓為U＞31kV），且持續(xù)時(shí)間超過180S時(shí)，預(yù)警燈亮，執(zhí)行跳主斷指令，并語(yǔ)音提示“牽引電路阻容保護(hù)電阻電流過大”，待網(wǎng)壓恢復(fù)到正常時(shí)可執(zhí)行合主斷操作（跳主斷指令失電）。

本實(shí)用新型中未作特殊說明的模塊或元件等均為現(xiàn)有技術(shù)。