CN110850205A - 动车组差流监控试验用辅助装置 - Google Patents

Abstract

动车组差流监控试验用辅助装置涉及动车组电气调试技术领域，其包括电流调整电路、控制保护电路、显示电路和电流输出接口电路。本发明的装置设置多重保护：电流调整电路和其余电路进行电气隔离，没有触电危险；使用延时继电器延时0‑20秒自动断电，防止操作者忘记断电；设有紧急断电按钮，防止误操作发生危险。该装置采用大屏LED数码显示电压和电流值，方便操作者观察。该装置通过高精度三端可调电位器和全隔离单相交流调压模块的配合，整定好电流值后，操作者只需要按压启动和停止按钮，即可完成输出满足试验要求的合格电流值，操作方便。

Description

动车组差流监控试验用辅助装置

技术领域

本发明涉及动车组电气调试技术领域，具体涉及一种动车组差流监控试验用辅助装置。

背景技术

动车组在列车调试阶段需要进行差流监控试验，此试验的目的是检测输入电流互感器和接地回流互感器之间电流的差值，当差值超过一定数值时，根据电流差值的不同CCU(Central Control Unit；中央控制单元)通过软件触发和硬件触发两种方式断开主断路器，以实现对动车组电器部件的保护。试验内容是：在带有主变压器车的变压器输入电流互感器10-T04的原边分别缠绕2圈和10圈的绝缘导线，动车组在不升受电弓的情况下，用软件模拟方式闭合动车组的主断路器；分别在缠绕2圈的导线上接通(使用恒流源输出的)10A电流(对应电流互感器的检测值为20A)和在缠绕10圈的导线上接通(用电热器片作为假负载限流后输出的)12A的电流(对应电流互感器的检测值为120A)；通过变压器输入电流互感器10-T04将这个感应电流信号传送到头车的CCU模拟信号接收单元，CCU逻辑控制部件进行逻辑判断；接通2圈10A的电流时经过3秒延时，主断路器断开；CCU故障诊断系统报出故障提示在HMI上显示FC807差流监控：软件保护触发；当接通10圈12A的电流时，主断路器立刻断开，CCU故障诊断系统报出故障提示在HMI上显示FC806差流监控：硬件保护触发。

目前，动车组差流保护监控试验项目需要使用恒流源和电热器片共两个设备完成。软件保护触发用的10A输出电流值用恒流源设备完成，硬件保护触发用的12A输出电流值用电热器片作为假负载来完成。

上述方法用电热器片作为假负载来完成硬件保护用12A输出电流存在如下问题：1、电热器片裸漏在外，表面温度超过70度，没有断电保护措施，存在烫伤危险。2、电流输出不能调整，只能输出一个近似值，输出电流会随市网电压波动，数据不够精确。3、没有输出电流数值显示功能，不方便操作者观察。4、要同时移动恒流源和电热器片共两个设备才能完成此项试验，操作不方便。

发明内容

为了解决现有技术存在的需要使用恒流源和电热器片共两个设备才能完成动车组差流保护监控试验，并且，用电热器片作为假负载来完成12A输出电流存在烫伤危险、电流输出数据不够精确和不方便操作者观察的技术问题，本发明提供一种动车组差流监控试验用辅助装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

动车组差流监控试验用辅助装置，其包括电流调整电路、控制保护电路、显示电路和电流输出接口电路，电流调整电路与控制保护电路连接，其用于输出试验用的10A和12A电流；控制保护电路与电源连接，其用于控制电流调整电路的电流输出、延时自动断开和急停保护；显示电路分别与电流调整电路、控制保护电路连接，其用于实时显示工作电压值和输出电流值，并显示控制电路是否接通电源；电流输出接口电路与电流调整电路连接，其用于与外部缠绕在试验用电流互感器上的线缆连接。

本发明的有益效果是：该装置设置多重保护：电流调整电路和其余电路进行电气隔离，没有触电危险；使用延时继电器延时0-20秒自动断电，防止操作者忘记断电；设有紧急断电按钮，防止误操作发生危险。该装置采用大屏LED数码显示电压和电流值，方便操作者观察。该装置通过高精度三端可调电位器和全隔离单相交流调压模块的配合，整定好电流值后，操作者只需要按压启动和停止按钮，即可完成输出满足试验要求的合格电流值，操作方便。

附图说明

图1是本发明动车组差流监控试验用辅助装置的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明的动车组差流监控试验用辅助装置包括：电流调整电路、控制保护电路、显示电路和电流输出接口电路，电流调整电路与控制保护电路连接，其用于输出试验用的10A和12A电流；控制保护电路与电源连接，其用于控制电流调整电路的电流输出、延时自动断开和急停保护；显示电路分别与电流调整电路、控制保护电路连接，其用于实时显示工作电压值和输出电流值，并显示控制电路是否接通电源；电流输出接口电路与电流调整电路连接，其用于与外部缠绕在试验用电流互感器上的线缆连接。

如图1所示，本发明动车组差流监控试验用辅助装置中的电流调整电路包括全隔离单相交流调压模块Y1、制动电阻R5及R6、三端可调电位器R7，控制保护电路包括主断路器Q3、断路器Q1、断路器Q2、急停按钮S3、停止按钮S2、启动按钮S4、继电器K1、时间继电器K2、接触器K4，显示电路包括数显电压表P2、数显电流表P1、指示灯H6及H7，电流输出接口电路包括对外接线端子X4、对外接线端子X3。全隔离单相交流调压模块Y1可以采用上海宏施电子科技有限公司生产的型号为DTY-220D40的单相交流调压模块，三端可调电位器R7可以采用爱普格公司生产的型号为WTH(118)470k-2w的可调电位器。

全隔离单相交流调压模块Y1的1脚连接至制动电阻R5的2脚，制动电阻R5的1脚连接对外接线端子X4和制动电阻R6的1脚，经由制动电阻R6的2脚与K4接触器常开触点的2脚连接；全隔离单相交流调压模块Y1的2脚和3脚短接后，连接到K4接触器常开触点的2脚，再经过K4接触器常开触点的1脚并在断路器Q2、Q3的控制下连接至单相电源的N相；全隔离单相交流调压模块Y1的4脚分别连接至数显电流表P1的1脚和K4接触器常开触点的4脚，一路经过数显电流表P1到达对外接线端子X3，另一路经由K4接触器常开触点的4脚和3脚，在断路器Q2和Q3的控制下连接到单相电源的L相；全隔离单相交流调压模块Y1的5脚连接三端可调电位器R7的3脚，全隔离单相交流调压模块Y1的6脚连接三端可调电位器R7的1脚，全隔离单相交流调压模块Y1的7脚连接三端可调电位器R7的2脚。

K4接触器线圈的A1脚分别连接继电器K1常开触点的4脚和指示灯H7的1脚，K4接触器线圈的A2脚分别连接指示灯H7的2脚、K2时间继电器线圈的A2脚、K1继电器线圈的A2脚、指示灯H6的2脚，经由断路器Q1的2脚连接到单相电源的N相；K2时间继电器线圈的A1脚分别与K1继电器常开触点的2脚和启动按钮S4的2脚及K1继电器线圈的A1连接，K2时间继电器常开触点的2脚分别连接至启动按钮S4的1脚、K1继电器常开触点的1脚、K1继电器常开触点的3脚，K2时间继电器常开触点的1脚连接至停止按钮S2的2脚，停止按钮S2的1脚分别连接至急停按钮S3的2脚和指示灯H6的1脚；急停按钮S3的1脚连接至断路器Q1的4脚，经过断路器Q1的3脚连接至单相电源的L相。

本发明动车组差流监控试验用辅助装置的工作原理是：操作者按压启动按钮S4，市电220V经过主断路器Q3、断路器Q1、急停按钮S3、停止按钮S2、K2时间继电器常闭触点、启动按钮S4到K1继电器线圈得电自锁，因为K1继电器线圈得电，K1继电器常开触点闭合，K4继电器线圈得电，K4继电器常开触点闭合，指示灯H7点亮，220V经过K4继电器常开触点到达单相交流调压模块Y1，火线经过制动电阻R5和R6，再经过对外接线端子X4输出连接到缠绕在变压器输入电流互感器10-T04绝缘导线的一端，零线经过对外接线端子X3连接到缠绕在变压器输入电流互感器10-T04绝缘导线的另一端，输出电流的大小通过三端可调电位器R7调整。到达K2时间继电器的设定时间后，K2时间继电器线圈得电延时断开其常闭触点，K2时间继电器线圈失电，导致K1继电器线圈失电和K1继电器常开触点断开，进而使K4继电器线圈也失电，指示灯H7不亮。K4继电器常开触点断开，单相交流调压模块Y1停止输出电流。操作者按压停止按钮S2或急停按钮S3，均能够使K1继电器线圈失电，而使单相交流调压模块Y1停止输出电流。

本发明将原来用恒流源和电热器片共两个设备才能完成的试验，改变为使用一个试验设备即可完成，简化了操作过程，优化了试验方法。

本发明通过对外接线端子X4和对外接线端子X3这两个快接端子与外部缠绕在变压器输入电流互感器10-T04上的线缆连接，本发明的装置接通电源后，按压启动按钮S4，由数显电压表P2和数显电流表P1将当前的电压值和电流值实时显示在LED屏幕上，方便操作者查看。通过调整三端可调电位器R7将电流值调整到试验所需的10A或12A数值，当CCU故障诊断系统报出FC806或FC807时，试验结束按停止按钮S2，或3s～5s延时后时间继电器K2控制本发明装置自动断电，停止电流输出。本发明在安全上增加了漏电保护和延时自动断电、紧急断电等电气保护功能，将所有电气元件集中安装在电器柜内，避免误操作发生触电危险。

本发明具有输出电流10A和12A的功能，能够满足试验中的电流上升速率要求。电流值通过三端可调电位器R7进行精确调整，通过调整，电流值能够呈线性平滑的增加或减少。

Claims (2)

1.动车组差流监控试验用辅助装置，其特征在于，该装置包括电流调整电路、控制保护电路、显示电路和电流输出接口电路，电流调整电路与控制保护电路连接，其用于输出试验用的10A和12A电流；控制保护电路与电源连接，其用于控制电流调整电路的电流输出、延时自动断开和急停保护；显示电路分别与电流调整电路、控制保护电路连接，其用于实时显示工作电压值和输出电流值，并显示控制电路是否接通电源；电流输出接口电路与电流调整电路连接，其用于与外部缠绕在试验用电流互感器上的线缆连接。

2.如权利要求1所述的动车组差流监控试验用辅助装置，其特征在于，所述电流调整电路包括全隔离单相交流调压模块Y1、制动电阻R5及R6、三端可调电位器R7，所述控制保护电路包括主断路器Q3、断路器Q1、断路器Q2、急停按钮S3、停止按钮S2、启动按钮S4、继电器K1、时间继电器K2、接触器K4，所述显示电路包括数显电压表P2、数显电流表P1、指示灯H6及H7，所述电流输出接口电路包括对外接线端子X4、对外接线端子X3；

全隔离单相交流调压模块Y1的1脚连接至制动电阻R5的2脚，制动电阻R5的1脚连接对外接线端子X4和制动电阻R6的1脚，经由制动电阻R6的2脚与K4接触器常开触点的2脚连接；全隔离单相交流调压模块Y1的2脚和3脚短接后，连接到K4接触器常开触点的2脚，再经过K4接触器常开触点的1脚并在断路器Q2、Q3的控制下连接至单相电源的N相；全隔离单相交流调压模块Y1的4脚分别连接至数显电流表P1的1脚和K4接触器常开触点的4脚，一路经过数显电流表P1到达对外接线端子X3，另一路经由K4接触器常开触点的4脚和3脚，在断路器Q2和Q3的控制下连接到单相电源的L相；全隔离单相交流调压模块Y1的5脚连接三端可调电位器R7的3脚，全隔离单相交流调压模块Y1的6脚连接三端可调电位器R7的1脚，全隔离单相交流调压模块Y1的7脚连接三端可调电位器R7的2脚；

K4接触器线圈的A1脚分别连接继电器K1常开触点的4脚和指示灯H7的1脚，K4接触器线圈的A2脚分别连接指示灯H7的2脚、K2时间继电器线圈的A2脚、K1继电器线圈的A2脚、指示灯H6的2脚，经由断路器Q1的2脚连接到单相电源的N相；K2时间继电器线圈的A1脚分别与K1继电器常开触点的2脚和启动按钮S4的2脚及K1继电器线圈的A1连接，K2时间继电器常开触点的2脚分别连接至启动按钮S4的1脚、K1继电器常开触点的1脚、K1继电器常开触点的3脚，K2时间继电器常开触点的1脚连接至停止按钮S2的2脚，停止按钮S2的1脚分别连接至急停按钮S3的2脚和指示灯H6的1脚；急停按钮S3的1脚连接至断路器Q1的4脚，经过断路器Q1的3脚连接至单相电源的L相。

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