[实用新型]接触网绝缘监测信号处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种故障检测分析系统，具体是现代有轨电车接触网绝缘监测闪络电流信号处理系统，属于电路应用技术领域。

背景技术

现代有轨电车接触网是沿钢轨上空架设的，供电力机车受电弓取电流的高压输电线。由于接触网线路都是直接暴露在大自然环境中，在雷击、雨、雾、化学气体腐蚀等外界因素或操作过电压等内部因素的作用下，接触网线路中的绝缘子会发生绝缘子闪络，闪络会造成绝缘子的损坏，绝缘子的损坏会造成接触网线路接地等故障，引起继电保护装置动作从而跳闸，使接触网停电，造成铁路运输中断事故。因此，接触网绝缘子发生闪络故障后应及时查找绝缘子闪络故障点，以排除故障，恢复线路运行，因此闪络故障测试仪便应运而生。

传统的闪络故障测试仪电路原理框图如图1所示，通过传感器采样滤波，输出的信号经过放大电路进行放大后输入至单片机AD口，由单片机运算，判断闪络电流，当确定为闪络电流后，通过通讯系统将相关信息同步传送到有关生产管理部门，调度中心和生产管理部门的值班人员则结合雷电活动和其他气象信息制定调度和处理方案。

上述方案，在实际应用过程中，单片机在接收到放大电路输出的信号之后，通过其内置的程序算法将放大电路输出的信号与内设的阈值进行比较，比较后高于阈值的参数为有效的参数对其进行分析运算，由通讯系统确定故障点。因此，在上述方案中，采样的环节是通过程序控制的，这就要实时对信号进行处理，无论信号是否有效，单片机都要处于工作状态，因此增大了单片机的功耗。

在实际应用中，在对信号进行比较时，其阈值是预先输入在单片机内的，如果应用的环境发生了改变，阈值需要进行调整时，就需要对单片机内的存储程序进行修改，给实际使用带来不便。

而且现有技术中的通过通讯系统对闪络电流故障点的定位极大地增加了装置成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中绝缘闪络信号处理电路需要保证单片机始终处于运行状态导致其功耗较大，从而提供一种降低能耗的现代有轨电车接触网绝缘监测闪络电流信号处理系统。为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种现代有轨电车接触网绝缘监测闪络电流信号处理系统，包括：

电池，为所述处理电路提供电能；

传感器，检测绝缘子的闪络电流后输出与闪络电流相对应的电压信号；

滤波电路，信号输入端与所述传感器的信号输出端相连；

信号调理电路，信号输入端与所述滤波电路的信号输出端相连；

还包括：

阈值分压电路，连接于电压源与地信号之间；

比较电路，具有两个信号输入端口，其中一个信号输入端口与所述信号调理电路的信号输出端相连；另一个信号输入端口与所述阈值分压电路的输出端连接；

单片机，其一个输入端口与所述比较电路的信号输出端相连，所述比较电路输出低电平时，所述单片机启动。

所述信号调理电路包括一滑动变阻器，所述滑动变阻器一端接电压源，一端接地信号，所述滑动变阻器的可调节端调节放大倍数。

所述滑动变阻器的阻值为1M欧姆。

所述电池为太阳能充电的锂电池。

在所述锂电池的输出端连接有稳压电路。

还包括一发光二极管，所述发光二极管正极通过一电阻与电压源相连，负极与地信号相连。

还包括无线通信模块，其信号输入端与所述单片机的信号输出端相连，信号输出端连接有与上位机实现信号传输的射频天线。

还包括互联网信号接口单元，与所述单片机的信号输入端相连。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的现代有轨电车接触网绝缘监测闪络电流信号处理系统，单片机的一个输入端口与比较电路的信号输出端相连接，当比较电路输出低电平时即当信号调理电路输出的信号大于电路预设的电压阈值，也即发生了绝缘闪络故障的情况下，单片机智能判断是否是工频电流故障，如果是工频闪络电流，单片机会通过串口发送故障信息。否则单片机会继续休眠，因此在没有发生绝缘子闪络故障的情况下，单片机的耗电量大大降低，有效地降低了整个电路的功耗。同时，本申请中的阈值不是固化在单片机的程序中的，通过对硬件电路的调整即可实现阈值的调整，可以根据实际的应用环境等，手动调节比较阈值。

(2)本实用新型所述的现代有轨电车接触网绝缘监测闪络电流信号处理系统，信号调理电路包括一滑动变阻器，所述滑动变阻器一端接电压源，一端接地信号，所述滑动变阻器的可调端调节放大倍数。