CN109342903A - 铁路客车dc110v在线绝缘监测系统的测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统及测试方法。本发明通过将断路器、转换开关、电位器、电压表、电压传感器、PLC、触摸屏、漏电报警器等一些电器元件进行连接构成了与待测车辆播音车、普通车以及首尾车中绝缘监测系统的测试系统，通过对转换开关和断路器的切换，可在不进行列车编组情况下分别针对普通车、首尾车、播音车进行相关测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种对电设备或元件进行漏电、电压进行监测的技术，具体涉及一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统及测试方法。
背景技术
目前我国铁路客车主型车为DC600V供电客车。DC600V供电客车电源干线分为DC600V供电干线及DC110V供电干线。DC600V供电干线设有干线绝缘监测系统，该监测系统可对600V供电干线漏电流及干线对地电压进行实时监控，并有预警、报警、故障记录、联网通讯等功能。而DC110V供电干线原设计没有绝缘监测系统，但是近年来，铁路客车DC110V供电干线绝缘不良导致的电气火灾事故时有发生，为了彻底杜绝电气火灾事故，确保旅客列车绝对安全，结合客车厂修，对DC110V供电干线加装DC110V在线绝缘监测系统。
DC110V在线绝缘监测系统主要由各个普通车设置的漏电流传感器、调理模块TLMK；播音车设置的DC110V漏电报警器、中点电阻以及首尾车设置的母线电压传感器、正线对地电压传感器、绝缘网关、车辆Lonworks网络(原车已配置)等组成。
但是在进行DC110V在线绝缘监测系统功能测试时，须将加装了DC110V在线绝缘监测系统的一辆播音车、一辆首尾车及多辆普通车(非播音车，非首尾车)编组成列，并进行电气连接及通讯网络连接后才能进行相关测试。由于作业场地、生产布局及厂修车种车型等因素影响，实际厂修生产组织中难以进行列车编组，无法进行DC110V在线绝缘监测系统编组试验(列车级)，对加装的DC110V在线绝缘监测系统的功能无法验证。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明采用一种可在不进行列车编组情况下分别针对普通车、首尾车、播音车进行相关测试的铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供了一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统，包括接线端子排、断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、调理模块TLMK、母线电压传感器JK5、第一PLC、触摸屏SPT1、电源模块DY1、断路器Q2、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、适配器SPQ1、网关WG1、代理节点DL、第二PLC、适配器SPQ2、绝缘网关WG2、触摸屏SPT2、断路器Q3、中点电阻、DC110V漏电报警器、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
接线端子排处设置有内接110V母线、LWA线、LWB线；
内接110V母线通过接线端子排与待测车辆的110V母线连接，内接110V母线上依次接入断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、电源模块DY1、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
DC110V漏电流传感器JK13将检测的110V母线漏电流信息通过调理模块TLMK输入第一PLC，母线电压传感器JK5将检测的110V母线电压输入第一PLC；触摸屏SPT1由通讯接口与第一PLC的外设接口进行通讯；
在内接110V母线上，且位于母线电压传感器JK5和电源模块DY1之间的位置节点上引出110V分支母线，110V分支母线上分别并联有断路器Q2和断路器Q3；
断路器Q2后接入110V母线传感器JK4以及110V正线对地电压传感器JK14；110V母线传感器JK4将检测的110V母线电压输入第二PLC；110V正线对地电压传感器JK14将检测的110V正线对地电压输入第二PLC；触摸屏SPT2由通讯接口与第二PLC的外设接口进行通讯；
断路器Q3后接入中点电阻、DC110V漏电报警器；
电源模块DY1将输入的DC110V整定成+24V及+12V电压两路输出；输出的+24V向第一PLC、第二PLC、第一触摸屏、第二触摸屏、网关WG1、代理节点DL、网关WG2提供工作电源；输出的+12V向DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、调理模块提供工作电源；
第一PLC经适配器SPQ1与网关WG1连接，网关WG1经代理节点DL通过接线端子排处的LWA线、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递；
第二PLC经适配器SPQ2与绝缘网关WG2连接，绝缘网关WG2通过接线端子排处的LWA、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递。
进一步地，测试系统还包括接线端子排处设置的内接600V母线，接线端子排处的内接600V母线与待测车辆的600V母线连接，内接600V母线上依次接入600V母线电压传感器JK1、600V正线对地电压传感器JK18；JK1将检测的600V母线电压输入第二PLC、JK18将检测的600V正线对地电压输入第二PLC。
基于上述测试系统电路结构的描述，现对采用该系统对待测试车辆进行测试的方法进行简述：
【1】准备阶段：
【1.1】检查测试箱中断路器Q1、Q2、Q3均须处在断开位，转换开关SA1处于停止位，电位器RP处于阻值最大位；
【1.2】将测试系统接入待测试车辆；
通过接线端子排将内接110V母线，内接600V母线，LWA、LWB线与被测车辆对应的110V母线、600V母线、网络总线连接；合上断路器Q1，电源指示灯HL1亮；
【1.3】车厢号设定：通过触摸屏SPT1设定测试系统车厢号、通过被测车辆上的触摸屏SPT1设定被测车辆车厢号，不得重号；
【2】对普通车的检测
【2.1】合上断路器Q2、Q3；
【2.2】DC110V漏电报警器自检：
DC110V漏电报警器进入自检，DC110V漏电报警器面板上的电源指示灯亮，正极正常指示灯或正极报警指示灯亮，负极正常指示灯或负极报警指示灯亮，3s之后静音指示灯灭，表示DC110V漏电报警器运行正常；
【2.3】正线预警功能检测：
将转换开关SA1旋至“正对地”位，缓慢减小电位器RP阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁，提示正线预警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于33.3％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘降低”；
【2.4】正线报警功能检测：
继续减小电位器阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁且蜂鸣器鸣叫，提示正线报警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于16.7％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘偏低”；
【2.5】负线预警功能及负线报警功能检测：
将转换开关SA1旋至“负对地”位，重复上述【2.3】和【2.4】步骤，进行负线预警功能及负线报警功能检测；
【2.6】通讯测试：
对测试系统进行直流600V供电，点击触摸屏SPT2的“当前记录”、“漏电流”，显示“全列漏电数据”，“全列漏电数据”显示的被测车漏电流数据，与被测车触摸屏SPT1显示的漏电流一致时，表示全列通讯正常；
【3】对播音车的检测
【3.1】合上断路器Q2，断开断路器Q3；
【3.2】重复步骤【2.2】至【2.6】完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；(注：此次测试所观察的漏电报警器为被测播音车上所配的漏电报警器)。
【4】对首尾车的测试
【4.1】合上断路器Q3，断开断路器Q2。
【4.2】重复步骤【2.2】至【2.6】分别完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；(注：此次测试所观察的第二触摸屏为被测首尾车上所配的第二触摸屏)。
【5】测试后整理
测试结束后，断开断路器Q1、Q2、Q3，转换开关SA1旋至“停止”位，电位器调至电阻最大位。
本发明的优点在于：
本发明采用的测试系统通过转换开关、电位器RP结合与待测车辆播音车、普通车、首尾车相同的绝缘检测系统的电路结构实现了可在不进行列车编组情况下分别针对普通车、首尾车、播音车进行相关测试。
附图说明
图1本发明测试系统的电路原理图。
附图标记如下：
1-接线端子排、2-110V分支母线、3-中点电阻、4-DC110V漏电报警器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的进行详述：
本发明提供了一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统，如图1所示，该系统包括接线端子排1、断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、调理模块TLMK、母线电压传感器JK5、PLC1(第一PLC)、触摸屏SPT1、电源模块DY1、断路器Q2、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、适配器SPQ1、网关WG1、代理节点DL、PLC2(第二PLC)、适配器SPQ2、绝缘网关WG2、触摸屏SPT2、断路器Q3、中点电阻、DC110V漏电报警器、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
接线端子排1处设置有内接110V母线、LWA线、LWB线；
内接110V母线通过接线端子排1与待测车辆的110V母线连接，内接110V母线上依次接入断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、电源模块DY1、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
DC110V漏电流传感器JK13将检测的110V母线漏电流信息通过调理模块TLMK输入PLC1(第一PLC)，母线电压传感器JK5将检测的110V母线电压输入PLC1(第一PLC)；触摸屏SPT1由通讯接口与PLC1(第一PLC)的外设接口进行通讯；
在内接110V母线上，且位于母线电压传感器JK5和电源模块DY1之间的位置节点上引出110V分支母线2，110V分支母线2上分别并联有断路器Q2和断路器Q3；
断路器Q2后接入110V母线传感器JK4以及110V正线对地电压传感器JK14；110V母线传感器JK4将检测的110V母线电压输入PLC2(第二PLC)；110V正线对地电压传感器JK14将检测的110V正线对地电压输入PLC2(第二PLC)；触摸屏SPT2由通讯接口与PLC2(第二PLC)的外设接口进行通讯；
断路器Q3后接入中点电阻3、DC110V漏电报警器4；
电源模块DY1将输入的DC110V整定成+24V及+12V电压两路输出；输出的+24V向PLC1(第一PLC)、PLC2(第二PLC)、第一触摸屏、第二触摸屏、网关WG1、代理节点DL、网关WG2提供工作电源；输出的+12V向DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、调理模块提供工作电源；
PLC1(第一PLC)经适配器SPQ1与网关WG1连接，网关WG1经代理节点DL通过接线端子排处的LWA线、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递；
PLC2(第二PLC)经适配器SPQ2与绝缘网关WG2连接，绝缘网关WG2通过接线端子排处的LWA、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递。
以下是对该系统的优化设计：
实际检测时，测试系统还包括接线端子排1处设置的内接600V母线，接线端子排处的内接600V母线与待测车辆的600V母线连接，内接600V母线上依次接入600V母线电压传感器JK1、600V正线对地电压传感器JK18；JK1将检测的600V母线电压输入PLC2(第二PLC)、JK18将检测的600V正线对地电压输入PLC2(第二PLC)。
根据上述对测试系统结构的描述，现对该测试系统的测试方法进行介绍：
【1】准备阶段
【1.1】检查测试箱中断路器Q1、Q2、Q3均须处在断开位，转换开关SA1处于停止位，电位器RP处于阻值最大位；
【1.2】将测试系统接入待测试车辆；
通过接线端子排将内接110V母线，内接600V母线，LWA、LWB线与被测车辆对应的110V母线、600V母线、网络总线连接；合上断路器Q1，电源指示灯HL1亮；
【1.3】车厢号设定：通过触摸屏SPT1设定测试系统车厢号、通过被测车辆上的触摸屏SPT1设定被测车辆车厢号，不得重号；
【2】对普通车的检测
【2.1】合上断路器Q2、Q3；
【2.2】DC110V漏电报警器自检：
DC110V漏电报警器进入自检，DC110V漏电报警器面板上的电源指示灯亮，正极正常指示灯或正极报警指示灯亮，负极正常指示灯或负极报警指示灯亮，3s之后静音指示灯灭，表示DC110V漏电报警器运行正常；
【2.3】正线预警功能检测：
将转换开关SA1旋至“正对地”位，缓慢减小电位器RP阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁，提示正线预警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于33.3％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘降低”；
【2.4】正线报警功能检测：
继续减小电位器阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁且蜂鸣器鸣叫，提示正线报警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于16.7％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘偏低”；
【2.5】负线预警功能及负线报警功能检测：
将转换开关SA1旋至“负对地”位，重复上述【2.3】和【2.4】步骤，进行负线预警功能及负线报警功能检测；
【2.6】通讯测试：
对测试系统进行直流600V供电，点击触摸屏SPT2的“当前记录”、“漏电流”，显示“全列漏电数据”，“全列漏电数据”显示的被测车漏电流数据，与被测车触摸屏SPT1显示的漏电流一致时，表示全列通讯正常；
【3】对播音车的检测
【3.1】合上断路器Q2，断开断路器Q3；
【3.2】重复步骤【2.2】至【2.6】完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；(注：此次测试所观察的漏电报警器为被测播音车上所配的漏电报警器)。
【4】对首尾车的测试
【4.1】合上断路器Q3，断开断路器Q2。
【4.2】重复步骤【2.2】至【2.6】分别完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；(注：此次测试所观察的第二触摸屏为被测首尾车上所配的第二触摸屏)。
【5】测试后整理
测试结束后，断开断路器Q1、Q2、Q3，转换开关SA1旋至“停止”位，电位器调至电阻最大位。
Claims (3)
1.一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统，其特征在于：
包括接线端子排、断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、调理模块TLMK、母线电压传感器JK5、第一PLC、触摸屏SPT1、电源模块DY1、断路器Q2、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、适配器SPQ1、网关WG1、代理节点DL、第二PLC、适配器SPQ2、绝缘网关WG2、触摸屏SPT2、断路器Q3、中点电阻、DC110V漏电报警器、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
接线端子排处设置有内接110V母线、LWA线、LWB线；
内接110V母线通过接线端子排与待测车辆的110V母线连接，内接110V母线上依次接入断路器Q1、电源指示灯HL1、DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、电源模块DY1、转换开关SA1以及电位器RP、电压表；
DC110V漏电流传感器JK13将检测的110V母线漏电流信息通过调理模块TLMK输入第一PLC，母线电压传感器JK5将检测的110V母线电压输入第一PLC；触摸屏SPT1由通讯接口与第一PLC的外设接口进行通讯；
在内接110V母线上，且位于母线电压传感器JK5和电源模块DY1之间的位置节点上引出110V分支母线，110V分支母线上分别并联有断路器Q2和断路器Q3；
断路器Q2后接入110V母线传感器JK4以及110V正线对地电压传感器JK14；110V母线传感器JK4将检测的110V母线电压输入第二PLC；110V正线对地电压传感器JK14将检测的110V正线对地电压输入第二PLC；触摸屏SPT2由通讯接口与第二PLC的外设接口进行通讯；
断路器Q3后接入中点电阻、DC110V漏电报警器；
电源模块DY1将输入的DC110V整定成+24V及+12V电压两路输出；输出的+24V向第一PLC、第二PLC、第一触摸屏、第二触摸屏、网关WG1、代理节点DL、网关WG2提供工作电源；输出的+12V向DC110V漏电流传感器JK13、母线电压传感器JK5、母线电压传感器JK4、110V正线对地电压传感器JK14、调理模块提供工作电源；
第一PLC经适配器SPQ1与网关WG1连接，网关WG1经代理节点DL通过接线端子排处的LWA线、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递；
第二PLC经适配器SPQ2与绝缘网关WG2连接，绝缘网关WG2通过接线端子排处的LWA、LWB线与被测车辆的网络总线连接，实现信息及命令的传递。
2.根据权利要求1所述的铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试系统，其特征在于：测试系统还包括接线端子排处设置的内接600V母线，接线端子排处的内接600V母线与待测车辆的600V母线连接，内接600V母线上依次接入600V母线电压传感器JK1、600V正线对地电压传感器JK18；JK1将检测的600V母线电压输入第二PLC、JK18将检测的600V正线对地电压输入第二PLC。
3.一种铁路客车DC110V在线绝缘监测系统的测试方法，其特征在于，采用如权利要求2所述的测试系统，具体执行步骤是：
【1】准备阶段：
【1.1】检查测试箱中断路器Q1、Q2、Q3均须处在断开位，转换开关SA1处于停止位，电位器RP处于阻值最大位；
【1.2】将测试系统接入待测试车辆；
通过接线端子排将内接110V母线，内接600V母线，LWA、LWB线与被测车辆对应的110V母线、600V母线、网络总线连接；合上断路器Q1，电源指示灯HL1亮；
【1.3】车厢号设定：通过触摸屏SPT1设定测试系统车厢号、通过被测车辆上的触摸屏SPT1设定被测车辆车厢号，不得重号；
【2】对普通车的检测
【2.1】合上断路器Q2、Q3；
【2.2】DC110V漏电报警器自检：
DC110V漏电报警器进入自检，DC110V漏电报警器面板上的电源指示灯亮，正极正常指示灯或正极报警指示灯亮，负极正常指示灯或负极报警指示灯亮，3s之后静音指示灯灭，表示DC110V漏电报警器运行正常；
【2.3】正线预警功能检测：
将转换开关SA1旋至“正对地”位，缓慢减小电位器RP阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁，提示正线预警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于33.3％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘降低”；
【2.4】正线报警功能检测：
继续减小电位器阻值，直至DC110V漏电报警器面板上正极正常绿灯和正极报警红灯交替闪烁且蜂鸣器鸣叫，提示正线报警，此时，电压表显示的正对地电压与触摸屏SPT1显示的110V母线电压比例应小于16.7％±3％；触摸屏SPT2显示“绝缘下降”，点击“故障记录”进入实时报警界面，显示“DC110V正线绝缘偏低”；
【2.5】负线预警功能及负线报警功能检测：
将转换开关SA1旋至“负对地”位，重复上述【2.3】和【2.4】步骤，进行负线预警功能及负线报警功能检测；
【2.6】通讯测试：
对测试系统进行直流600V供电，点击触摸屏SPT2的“当前记录”、“漏电流”，显示“全列漏电数据”，“全列漏电数据”显示的被测车漏电流数据，与被测车触摸屏SPT1显示的漏电流一致时，表示全列通讯正常；
【3】对播音车的检测
【3.1】合上断路器Q2，断开断路器Q3；
【3.2】重复步骤【2.2】至【2.6】完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；
【4】对首尾车的测试
【4.1】合上断路器Q3，断开断路器Q2；
【4.2】重复步骤【2.2】至【2.6】分别完成列车级DC110V漏电报警器自检、正线预警功能、正线报警功能、负线预警功能、负线报警功能以及全列通讯功能的检测；
【5】测试后整理
测试结束后，断开断路器Q1、Q2、Q3，转换开关SA1旋至“停止”位，电位器调至电阻最大位。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2018
- 2018-12-03 CN CN201811466389.3A patent/CN109342903B/zh active Active
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