[发明专利]无线绝缘监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路牵引供电领域，，特别涉及一种用于铁路牵引供电接触网的无线绝缘监测装置及其监测方法。

背景技术

近年来，随着我国电气化铁道的发展，电力机车的应用越来越多。接触网系统的供电性能直接影响受电弓的受流质量和机车的运行可靠性。一旦发生事故，造成的直接和间接经济损失是很大的。

目前，接触网导线上传输的是25～30KV的高压电，一旦发生漏电将对行车和地面人员带来极大的安全隐患，因此检测接触网的绝缘性能至关重要。但是，目前牵引供电设备的维修仍采用定期停电检修试验的方式，这样的试验方式可能会出现过多的检修和不必要的停机，而且所得出的测试结果不能全面反映设备在实际运行状态下的真实情况，并且停电对铁路的正常运行也会造成一定影响。因此，对接触网进行在线监测，随时诊断其绝缘状况以避免恶性事故的发生是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无线绝缘监测装置及其监测方法，用于监测铁路牵引供电接触网的绝缘性能，通过该无线绝缘监测装置可以判断出接触网的绝缘状态，进行及时预警，检测准确，使用方便；同时该装置具有安装方便、可连续监测、简单可靠、成本低、易于维护的优点。

根据公开的实施例，本发明的第一方面提出了一种无线绝缘监测装置，用于监测铁路牵引供电接触网的绝缘性能，所述无线绝缘监测装置包括：信号采集模块、信号处理模块和数据无线传输模块，

其中，所述信号采集模块包括用于将所述无线绝缘监测装置固定在接触网绝缘柱上的铁环T以及电流互感器L；

所述信号处理模块包括整流桥电路以及I/V转换器；

所述数据无线传输模块包括无线传输芯片以及协调器；

所述信号采集模块采集接触网的电流信号，然后经过所述信号处理模块，将电流信号转换成电压信号，通过所述数据无线传输模块传送给外部的上位机，上位机通过处理，得到接触网的泄漏电流大小，判断接触网的绝缘状态。

进一步地，所述I/V转换器用电阻R实现，或者用积分电路法、霍尔传感器方法、运放直接搭接方法实现。

进一步地，所述数据无线传输模块还包括电压互感器，用于将外部的电源模块的输入电压转换为供电电压。

无线传输模块是通过高压引流的方式进行供电的。无线传输模块的输入电压与供电电压不相等，需要用电压互感器转换电压大小。

进一步地，所述数据无线传输模块还包括A/D转换单元，用于将I/V转换器两端的电压信号的电压值进行模数转换。

进一步地，所述数据无线传输模块通过所述协调器与外部的上位机进行无线连接，其中，所述协调器采用基于ZigBee技术的无线网络。

进一步地，所述信号采集模块与所述信号处理模块以及所述信号处理模块和所述数据无线传输模块均通过固定大小的双列直插式排针连接。

进一步地，所述铁环大小可变，使之适用于各种类型的接触网绝缘柱。

进一步地，所述信号处理模块的输入端安装一个保险丝F，用于避免电流值过大损坏无线绝缘监测装置；所述I/V转换器两端并联一个电容C，用于过滤交流电流。

根据公开的实施例，本发明的第二方面提出了一种基于上述无线绝缘监测装置的监测方法，包括下列步骤：

S1、用铁环将无线绝缘监测装置固定在接触网的绝缘柱上；

S2、信号采集模块采集接触网绝缘柱上的泄漏电流；

S3、通过电流互感器，将采集到的泄漏电流进行放大；

S4、放大后的泄漏电流通过整流桥电路，将交流电流变成直流电流；

S5、上述直流电流经过I/V转换器，转变为电压信号；

S6、数据无线传输模块按照预定的周期采集电压信号；

S7、将上述步骤中采集到的电压信号的电压值，通过协调器无线传送给外部的上位机；

S8、外部的上位机根据采集到的电压信号的电压值，经过数据处理，得到泄漏电流值，并判断接触网绝缘状态是否良好。

进一步地，所述步骤S8中，若所述步骤S6中采集的电压信号的电压值超过设定的阈值，说明接触网绝缘状态出现异常，上位机发出预警；否则，说明绝缘状态良好。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明通过数据无线传输模块，接收信号处理模块监测到的电压信号，减少了多余线路，避免了与多余线路有关的维修与检查。

2、本发明可以实时检测接触网绝缘状态，不需要定时维修，减轻了人力物力。