[实用新型]一种电力机车车顶绝缘检测系统

说明书

本实用新型公开了一种电力机车车顶绝缘检测系统，一种电力机车车顶绝缘检测系统，包括开关电源、被测绝缘电阻、信号采集与转换电路、条件信号检测系统、TMS320F微控制器、人机接口、数据储存与通信系统和声光报警电路，其特征在于：所述的开关电源为高压开关电源，包括外接DC110V直流电源、开关功率MOS管、高频变压器DC/DC转换器、倍压整流电路，经整流、输出滤波电路输出直流3000V的检测电压与被测绝缘电阻电性连接，倍压整流电路还通过隔离反馈取样电路与STM32微控制器电性连接，所述STM32微控制器还连接有PFM调压控制电路。本实用新型的有益效果是，选用高压开关电源稳定性好，工作寿命长。

技术领域

本实用新型属于高压开关电源技术领域，特别涉及一种电力机车车顶绝缘检测系统。

背景技术

电力机车车顶高压设备的绝缘性能是保证机车正常秩序和安全运行的重要指标。电力机车车顶高压设备为户外安装，容易受到雨雪等恶劣环境的侵害。车顶高压设备发生故障时，将造成受电弓滑板与接触网粘连，甚至烧坏接触导线。车顶绝缘检测装置能够有效、快速的判断车顶高压设备是否接地，或者绝缘降低，防止在未确定车顶高压设备绝缘状况下盲目升弓，导致受电弓和接触网发生故障，从而为故障点检测和行车秩序提供有效手段。目前的电力机车车顶绝缘检测装置是利用机车上安装的高压电压互感器的一、二次绕组的电压变化来实现车顶高压设备绝缘的检测。该装置在不升弓情况下，将机车直流100V电源逆变为交流100V送入高压电压互感器的二次侧，由此在互感器的一次侧产生25KV的高压。测试人员根据司机室电压表的电压显示判断机车车顶绝缘状态。这种方式虽然较为简便安全，根据测绝缘电阻测量时要求的高电压、小电流的特性，无法给出精确量化的绝缘电阻值。另外，其高压开关电源控制技术采用的是脉冲宽度调制PWM，PWM是利用波脉冲宽度控制输出，脉宽宽度调制式PWM开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整其占空比，从而达到稳定输出电压的目的。但脉冲宽度调制PWM由于受到误差放大器的影响，回路增益及响应速度受到限制，在低负荷时的效率较低，消耗电流的较大，随着冶金行业去产能化进程的推进，钢铁企业提高劳动生产效率的要求不断增大，对车顶绝缘检测装置的高压开关电源的效率要求越来越高。因此，需要一种技术方案解决现有问题的不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种电力机车车顶绝缘检测系统，能根据测绝缘电阻测量时要求的高电压、小电流的特性，为被测绝缘电阻检测所需稳定直流电压，具有良好的电压自动调节功能，高压开关电源稳定性好，且工作寿命长。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

本实用新型的一种电力机车车顶绝缘检测系统，包括开关电源、被测绝缘电阻、信号采集与转换电路、条件信号检测系统、TMS320F微控制器、人机接口、数据储存与通信系统和声光报警电路，

其特征在于：所述的开关电源为高压开关电源，包括与外接DC110V直流电源电性连接的开关功率MOS管，与开关功率MOS管输出端电性连接的高频变压器DC/DC转换器，与高频变压器DC/DC转换器电性连接的倍压整流电路，再经整流、输出滤波电路输出直流3000V的检测电压与被测绝缘电阻电性连接，所述倍压整流电路还通过隔离反馈取样电路与STM32微控制器电性连接，所述STM32微控制器还连接有PFM调压控制电路。

所述信号采集与转换电路由顺次电性连接的信号采集电路和数据转换电路两部分组成，实现高压开关电源输出直流电压的采集和转换。

所述条件信号检测系统包括受电弓信号、主断路器信号、车顶门信号和车钥匙信号，所述条件信号检测系统的输出端与TMS320F微控制器相连接。

所述人机接口包括按键输入电路和液晶显示电路，所述数据储存与通信系统包括串口通信电路和数据存储电路，用于实现串口通信、数据的存储和记录；所述声光报警电路用于实现整个检测装置的声光报警信息输出。