[发明专利]基于信号高速采集的机车活接地故障记录分析装置及方法有效

专利信息
申请号: 200910190082.X 申请日: 2009-09-15
公开(公告)号: CN101713807A 公开(公告)日: 2010-05-26
发明(设计)人: 王汝钢 申请(专利权)人: 深圳市普禄科智能检测设备有限公司
主分类号: G01R31/02 分类号: G01R31/02;G01R31/08
代理公司: 深圳市顺天达专利商标代理有限公司 44217 代理人: 陆军
地址: 518067 广东省深圳市*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 基于 信号 高速 采集 机车 接地 故障 记录 分析 装置 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及电路检测领域,尤其涉及一种基于信号高速采集的机车活接地 故障记录分析装置及方法。

背景技术

铁路机车的电器线路包括同步牵引发电机、整流柜、牵引电动机以及连接 线路等。由于牵引电动机吊挂在转向架的横梁上,不断受到振动和冲击,并且 在露天工作,受到雨、雪、风、沙的侵袭,使得该牵引电动机的绝缘能力变差, 使得机车电器线路存在活接地(瞬间接地)的风险。另外,随着铁路机车运行 速度不断提高,牵引负荷不断加大,使得机车电器线路发生活接地的现象越来 越频繁。一旦机车电器线路发生活接地,将造成电路短路,从而使牵引发电机 因电流过大而烧损,严重影响机车的安全运行,造成运输秩序的混乱甚至引发 安全事故。

过去由于检测手段落后,机车电器线路活接地故障很难查找,一般通过排 除法拆除牵引电动机、拆除整流柜,劳动强度大。并且机车检测过程中需要反 复上线试验,牵涉部门广,故障查找周期长。如果不是牵引电动机或主整流柜 造成的活接地,而是由于设备或线路某点绝缘破损、主接触器等元器件造成的 主回路活接地,找到并排除更是难上加难。

目前,机车电器线路活接地的检测主要有以下几种方法:

1、平衡电阻法:

该方法通过在正负母线之间接入两只大小相同的电阻,中间接地,通过测 量其中一只电阻上的电压来判断设备或线路活接地故障。虽然该方法可以准确 地判断出正母线活接地故障及负母线活接地故障,但却无法诊断出活接地故障 点的具体位置,即无法指出哪一回路出现了活接地故障。

2、工作电流差值法:

该方法通过检测各支路工作电流的差值的变化来判断某一支路出现活接 地故障。该方法虽然可以检测出活接地故障的具体位置,但由于设备的工作电 流较大,而活接地电流往往很小,电流传感器的很小的误差都会大于活接地电 流,因此该方法误报率和漏报率较高。

3、振荡信号检测法:

该方法的原理是:当出现活接地故障时,振荡器产生振荡信号加于被测支 路上,同时探头检测振荡信号来判断活接地故障。该方法可以检测出活接地故 障的具体位置,但缺点是:误报率和漏报率较高。一方面从检测到活接地故障, 振荡器起振,到探头检测到振荡信号,需要一定的时间,因此很多时间较短的 活接地故障检测不到。另一方面,由于设备的工作电流较大,各种频率的干扰 信号非常强,而活接地电流往往很小,有用的测量信号夹杂在很强的干扰信号 之中,难以分辨。并且由于器件的零点漂移,振荡频率会有偏差,造成有用的 测量信号难以分辨。这些因素都造成该方法误报率和漏报率较高。

以上几种机车电器线路活接地检测方法由于受技术条件的限制活接地故 障检测误报率和漏报率较高,难以投入使用,铁路机务部门依然采用反复拆除 设备、反复上线试验的方法来查找和排除活接地故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对上述机车电器线路活接地检测中检测 不够精确的问题,提供一种基于信号高速采集的机车活接地故障记录分析装置 及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是,提供一种基于信号高速采集的机 车活接地故障记录分析装置,包括:

激励信号发生单元,用于输出特征激励信号到机车的待检测线路;

接地信号检测器,用于检测所述待检测线路上的特征活接地信号;

信号分析单元使用比较器将经整流、滤波后的特征激励信号与标准参比信 号比较,并将比较器的输出信号转换为数字信号作为活接地触发信号,该信号 分析单元对所述接地信号检测器输出的活接地检测信号以及比较器输出的活 接地触发信号进行高速采集和记录,并用数字信号分析方法分析以诊断是否存 在机车电器线路活接地故障。

在本发明所述的基于信号高速采集的机车活接地故障记录分析装置中,所 述接地信号检测器包括分别固定安装在待检测线路的进口端和出口端的第一 检测单元和第二检测单元,所述第一检测单元和第二检测单元反向安装并串联 连接,所述第一检测单元和第二检测单元中的每一个包括一个铁芯、缠绕在所 述铁芯上的线圈以及将线缆固定在所述铁芯中心位置的固定结构。

在本发明所述的基于信号高速采集的机车活接地故障记录分析装置中,还 包括第一处理单元,用于根据信号分析单元的反馈选择输出到机车线路的频率 中干扰信号最小的频率作为所述激励信号发生单元输出的特征激励信号的频 率,所述特征激励信号为选定频率方波信号。

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