CN201429507Y - 机车供电负载试验检测装置 - Google Patents
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Abstract
机车供电负载试验检测装置，包括负载，其特征是：它还包括电子控制单元、检测单元和保护单元，所述的控制单元包括：单片机、主接触器、转换器和分路负载的大功率电子开关IGBT，每1路负载一极接到大功率电子开关IGBT电子开关的控制极上，由IGBT电子开关控制通断；所述的检测单元包括：电压传感器、电流传感器、漏电传感器和温度传感器；所述的保护单元包括：每1路负载设置半导体式快速熔断器，主回路设置主接触器式的断路器，控制室设置紧急停止按钮；所述的负载是由不锈钢材料制作的电阻单元组成大功率负载电阻柜。本实用新型成本相对较低、无污染、实现移动检测并且能够确保试验人员、被试验机车和试验设备的安全。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种铁路机车供电装置负载试验检测装置，适用于100Kw至10000Kw的各种发电机组的负载试验检测，特别是涉及一种能给机车供电装置提供负载并且手动或者计算机程序控制自动对供电装置进行负载试验及供电参数检测的负载试验检测装置。
背景技术
随着我国铁路旅客运输向准高速，高速方向的发展，旅客列车编组已经逐步取消了发电车，改由机车进行DC600V供电。机车DC600V供电系统工作性能的好坏直接影响着旅客列车的准点率以及客运服务质量。现阶段铁路机务部门对于机车本身柴油机的负荷试验参数检测是采用水阻试验站的方式来完成的。
水阻试验站需要占地建设大型水阻绝缘槽罐、配套的检测站房基建、配套的专用铁路线路基建等许多固定设施。这样，建设投资成本非常高。而且由于使用地点固定，所以在机车需要检测时，必须通过安排调度计划用调车机车将待检测机车调度到水阻试验站的检测线路方可试验。这样检测一台机车需要涉及行车调度各个部门，检测周期难以满足生产的实际需要。再有，水阻试验站这种技术需要在水阻槽中加入强碱性的电解质，并且通过改变电极在水阻槽中的相对位置，得到水电阻的变化，从而实现负载的变化。将机车柴油机发电机的电能输出消耗在电解质水的加热上，为机车提供模拟负载。这样一方面不可避免带来环境污染的问题，另外需要额外的水资源、原材料的消耗。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是：提供一种机车供电负载试验检测装置，它成本相对较低、无污染、实现移动检测并且能够确保试验人员、被试验机车和试验设备的安全。
本实用新型的技术方案是：机车供电负载试验检测装置，包括负载，其特征是：它还包括电子控制单元、检测单元和保护单元，所述的控制单元包括：单片机、主接触器、转换器和分路负载的大功率电子开关IGBT，每1路负载一极接到大功率电子开关IGBT电子开关的控制极上，由IGBT电子开关控制通断；所述的检测单元包括：电压传感器、电流传感器、漏电传感器和温度传感器；所述的保护单元包括：每1路负载设置半导体式快速熔断器，主回路设置主接触器式的断路器，控制室设置紧急停止按钮；所述的负载是由不锈钢材料制作的电阻单元组成大功率负载电阻柜。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、该装置采用了不锈钢材料作为电阻。元件连接处用氩弧点焊碰接，电接触可靠良好，元件紧固采用防震及热涨冷缩装置，体积小，功率大。整个系统完全可以设计安装在一个移动车上，实现移动检测的要求。并且使用时只是利用空气散热，不会带来任何环境污染问题。
2、该装置的另一个核心是大功率负载的切换技术。由于系统工作在DC600V/700A的工况下，根据负载试验的需要，供电系统负载按照额定负载400KW的25％、50％、75％、100％、105％分为五级：(100+100+100+100+20)KW。IGBT，也就是绝缘栅双极型功率管是一种新型功率器件，系统采用了该技术。但是由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下，使得它特别容易损坏，主要问题就是如何在过流、短路和过压的情况下对IGBT实行比较完善的保护。经过多次的试验和多组IGBT的损坏机理分析，系统设计了专门的驱动电路和保护电路，最终解决了IGBT的保护难题。
3、由于系统试验环境是DC600V的高压、700A的大电流，所以系统的安全保护就尤为重要。首先必须保证试验人员的绝对安全、还有被试验机车的安全和试验设备的安全。本系统设计了接地保护电路、漏电流保护电路；在主回路中设计了IGBT电子开关、快速半导体熔断器和直流接触器三道保护。出现过压、过流、温升超限及定时时间到时，在毫秒时间内自动封锁电子开关，较继电器数百毫秒动作时间更能有效保护人身安全和设备安全。软件保护在出现过压、过流、短路等故障时，自动封锁电子系统，切断机车供电系统的负载，通过集中控制器封锁机车供电系统的输出，从而确保试验检测系统和机车供电装置的安全。系统具有负载电阻工作温度超限报警保护功能，温度达到设定报警温度后，可切断主电路。
4、本实用新型具有定时试验功能，例如：空载、25％、50％、75％负载状态下运行时间设定为30分钟，100％负载状态下运行时间设定为10分钟，105％负载状态下运行时间设定为5分钟，时间到后封锁电子开关，切断机车供电系统负载，同时封锁机车供电系统输出，确保试验安全。
5、具有手动及自动试验功能。可以手动按钮试验，也可以计算机程序控制自动试验；自动试验时，各档负载可根据设定的程序在规定时间到达后自动进行下一档试验。测量参数可以面板仪表显示，也可以微机双重显示，便于观察。
6、该装置能够在机车没有连挂客车车辆的情况下，完成对机车的DC600V供电系统进行负荷试验和性能检测。该系统不仅能够满足DF11G型内燃机车DC600V供电装置负荷试验和性能参数检测的要求，同样也适用于带有DC600V供电功能的SS9、SS8、SS7E、SS7C型电力机车，对于确保机车供电系统良好，避免带病出库和由此引起的运行事故，具有重要的意义，是机务段必备设备。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的负载回路图。
图3是本实用新型的工作回路图。
图4是本实用新型的控制单元原理图。
图5是本实用新型的第一个实施例正视图。
图6是本实用新型的第一个实施例侧视图。
图7是本实用新型的第一个实施例电阻柜室布置图。
图8是本实用新型的第一个实施例电气室、控制室布置图。
图9是本实用新型的第二个实施例侧视图。
图10是本实用新型的第二个实施例电气室、控制室布置图。
图11是本实用新型的第二个实施例电阻柜室布置图。
图12是本实用新型的第二个实施例风机散热空气流动方向图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图中1为控制面板、2为多功能插座、3为打印机台、4为可抽出式笔记本台、5为电缆挂钩、6为直流接触器、7为大功率电子开关IGBT、8为电阻堆、9为散热风机。
图1中4个100Kw负载和1个20Kw负载为不锈钢板成形设计的电阻负载。基本电阻元件由不锈钢板加工成条形，在每片电阻元件之间装有凹凸形瓷件固定，并在元件片间设隔绝瓷块。电阻元件连接处用氩弧点焊碰接，元件紧固采用防震及热涨冷缩装置。5路负载采用共正极连接，每1路负载另一极接到大功率电子开关IGBT电子开关的控制极上，由5个IGBT电子开关控制通断。电阻单元根据功率的计算需要，分组设置组成最终的电阻柜；设置时按纹路排列，下方设置强制散热风机进行强制散热。
图2中NCV为电压传感器，NCA为电流传感器，KM为主接触器断路器，R1～R5为5路负载，FU1～FU5为半导体式快速熔断器，K1～K5为IGBT大功率电子开关。
图4中控制单元采用单片机作为系统的主机，选用了A/D转换器TLC1549，使用CD4051通道转换设计了4路10bitA/D转换器，设计了5路IGBT输出控制电路、1路主接触器控制继电器动作的接口电路、4位按键的键盘接口电路、16*4液晶显示器接口、蜂鸣器报警接口以及串行数据传送接口电路，组成了系统控制回路检测系统的控制单元。
机车供电装置负载试验检测装置，分别由电阻柜室、电气室、控制室、电缆柜室组成。电阻柜室的电阻按额定功率分成25％、50％、75％、100％、105％的5路负载，分别配线连接至电气室由5路大功率电子开关控制，汇总后接到主回路由电缆柜室的可移动电缆通过专用接头连接到机车的供电输出插座上。主回路设置主接触器，用于负载的物理分离；主回路上设置电压/电流/漏电流传感器，用于供电参数检测；电阻柜出风口设置温度传感器，用于检测负载温度，控制电阻下方的散热风机。
本实用新型的工作原理是：
手动试验时：手工按钮操作各项功能，主控单元根据手动按钮的功能请求，加载试验则首先闭合主接触器，控制相应的电子开关加载该路负载，减载试验则控制相应的电子开关减去该路负载，减载结束最后断开主接触器。
自动试验时：上端笔记本计算机中的控制软件可以制订定时自动试验方案，根据系统的定时时间自动给下端的主控器发送相应的加减载指令。主控单元根据上端发送的指令来响应并执行相应的功能请求。
在试验的所有状态下，主控单元都通过温度传感器实时检测电阻柜的温度，并显示在液晶显示器上，根据不同的温度条件启动1至4个散热风机，如果温度达到设定的报警值，自动减载，并报警温度超限。此外，主控单元还通过电压/电流/漏电流传感器采集供电参数，检测出供电电压、电流、输出功率、输出电压稳压精度、输出电压纹波系数、泄漏电流值6项参数并显示在液晶显示器上，如果相关参数达到设定的报警值，主控单元报警。如果是自动试验状态，主控单元还自动将以上参数上传给上端笔记本计算机，控制软件可以自动生成试验记录，并打印出试验报表。
技术方案的保护功能原理是：5路负载上都设置了半导体式快速熔断器，主回路设置了物理的主接触器式的断路器，主控单元实时监测过流过压漏电等异常情况，断路器直接物理分离负载；同时，控制室设置紧急停车按钮，任何情况下按下该按钮，所有电路将切断，断路器也将自动物理分离负载。
本技术方案以上部分放置在移动平台(检测车)上，分别由电阻柜室、电气室、控制室、电缆柜室组成。检测车可以是无动力外力牵引或者是自带动力的电瓶车，可以移动进行在线负载试验检测。
主控单元带有键盘按钮、显示单元(液晶显示屏)、报警器，运行于笔记本计算机的控制软件通过串口与电子主控单元通讯。
Claims (5)
1、机车供电负载试验检测装置，包括负载，其特征是：它还包括电子控制单元、检测单元和保护单元，所述的控制单元包括：单片机、主接触器、转换器和分路负载的大功率电子开关IGBT，每1路负载一极接到大功率电子开关IGBT电子开关的控制极上，由IGBT电子开关控制通断；所述的检测单元包括：电压传感器、电流传感器、漏电传感器和温度传感器；所述的保护单元包括：每1路负载设置半导体式快速熔断器，主回路设置主接触器式的断路器，控制室设置紧急停止按钮；所述的负载是由不锈钢材料制作的电阻单元组成大功率负载电阻柜。
2、根据权利要求1所述的机车供电负载试验检测装置，其特征是：所述的控制单元选用单片机，选用A/D转换器TLC1549，使用CD4051通道转换设计了4路10bitA/D转换器，设计5路IGBT输出控制电路、1路主接触器控制继电器动作的接口电路、4位按键的键盘接口电路、16*4液晶显示器接口、蜂鸣器报警接口以及串行数据传送接口电路。
3、根据权利要求1或2所述的机车供电负载试验检测装置，其特征是：所述的检测单元还包括温度传感器，该温度传感器设置在电阻柜出风口，用于检测负载温度，控制电阻下方的散热风机。
4、根据权利要求1所述的机车供电负载试验检测装置，其特征是：所述的电阻单元之间装有凹凸形瓷件固定，并在元件片间设隔绝瓷块，电阻元件连接处用氩弧点焊碰接，元件紧固采用防震及热涨冷缩装置。
5、根据权利要求1所述的机车供电负载试验检测装置，其特征是：采用强制风冷方式散热：下方吸入冷空气，向上排出热空气，并且顶部设防雨棚。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102200562A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种供电接地检测装置 |
| CN102507224A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种交流网压突变模拟装置 |
| CN102540075A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-04 | 山东华力机电有限公司 | 发电机组负载性能测试装置 |
| CN103439627A (zh) * | 2013-09-14 | 2013-12-11 | 株洲中车轨道交通装备有限公司 | 列车供电漏电流检测系统及检测方法 |
| CN107817407A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-20 | 株洲中车电气科技有限公司 | 一种机车负载试验方法及负载试验装置 |
| CN107817109A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-20 | 株洲中车电气科技有限公司 | 一种内燃机车干阻试验方法及装置 |
| CN109507925A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 武汉迪昌科技股份有限公司 | 一种用于铁路dc600v地面电源的数据采集板及数据采集系统 |
| CN112582174A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-30 | 中铁三局集团有限公司 | 用于铁路牵引变电所带负载试验的高压电容器及试验方法 |
| CN112904165A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-04 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种列车绝缘检测系统和直流供电列车 |
| CN113933737A (zh) * | 2020-07-09 | 2022-01-14 | 中车兰州机车有限公司 | 列车供电试验装置 |
| RU219104U1 (ru) * | 2023-04-03 | 2023-06-28 | Евгений Евгеньевич Шпаков | Мобильная реостатная станция для испытания дизель-генераторной установки тепловоза |
-
2009
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102200562B (zh) * | 2010-03-26 | 2013-06-05 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种供电接地检测装置 |
| CN102200562A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种供电接地检测装置 |
| CN102507224B (zh) * | 2011-11-01 | 2014-08-13 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种交流网压突变模拟装置 |
| CN102507224A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种交流网压突变模拟装置 |
| CN102540075A (zh) * | 2012-01-31 | 2012-07-04 | 山东华力机电有限公司 | 发电机组负载性能测试装置 |
| CN103439627B (zh) * | 2013-09-14 | 2015-12-23 | 株洲中车轨道交通装备有限公司 | 列车供电漏电流检测系统及检测方法 |
| CN103439627A (zh) * | 2013-09-14 | 2013-12-11 | 株洲中车轨道交通装备有限公司 | 列车供电漏电流检测系统及检测方法 |
| CN107817407A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-20 | 株洲中车电气科技有限公司 | 一种机车负载试验方法及负载试验装置 |
| CN107817109A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-20 | 株洲中车电气科技有限公司 | 一种内燃机车干阻试验方法及装置 |
| CN109507925A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 武汉迪昌科技股份有限公司 | 一种用于铁路dc600v地面电源的数据采集板及数据采集系统 |
| CN113933737A (zh) * | 2020-07-09 | 2022-01-14 | 中车兰州机车有限公司 | 列车供电试验装置 |
| CN112582174A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-30 | 中铁三局集团有限公司 | 用于铁路牵引变电所带负载试验的高压电容器及试验方法 |
| CN112904165A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-04 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种列车绝缘检测系统和直流供电列车 |
| CN112904165B (zh) * | 2021-01-20 | 2022-10-28 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种列车绝缘检测系统和直流供电列车 |
| RU219104U1 (ru) * | 2023-04-03 | 2023-06-28 | Евгений Евгеньевич Шпаков | Мобильная реостатная станция для испытания дизель-генераторной установки тепловоза |
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