[发明专利]用于机车的制动电阻器的保护装置

说明书

本发明涉及一种机车制动电阻器的保护装置。

已为公众所知的是，由电阻器中电阻元件产生的热而引起的电阻器温度常常由热动开关来检测，该热动开关与一个或多个电阻元件位置邻近或与此接触。

事实上，当制动电阻器中的电阻元件中有预先限定的电流通过时，电阻元件的温度就会上升，而不会受到流过电流的电阻元件是并联还是串连的影响，也与电阻元件是强制通风冷却还是自然通风冷却无关。

使用与一个或多个电阻元件位置邻近或接触的热动开关来检测温度则必然导致这样的情况：所检测到的制动电阻器的温度受许多外部因素的影响，因此未能与电阻元件实际达到的温度相对应，从而导致电阻元件的失效。

如果将一个热动开关直接与一个或多个电阻元件相连，则由于所述元件的结构发生了变化，它们的技术工作特性实际就被改变了。

作为替换，如果将一个热动开关简单地布置在一个或多个电阻元件的邻近位置，由于在电阻元件达到预先限定温度与报告该温度的时间之间的偏差量，电阻元件的确切温度并不能被实时检测到。

在上述的情况中，对达到临界温度的延迟报告将使得电阻元件达到一个更高的温度，这对它们的结构有致命的影响，使电阻元件烧坏而失效。

本方面的目的是消除现有技术中的上述缺陷。

在本发明目的的范围内，一个重要的目的是提供一种机车制动电阻器的保护装置，该装置可以始终实时稳定地检测电阻器中电阻元件的当前温度，即在实际温度被检测到和该温度被报告之间没有时差偏移。

本发明的另一个目的是提供一种机车制动电阻器的保护装置，该装置可以实现对电阻器异常超限温度状况的报告，而不考虑该状况产生的原因，例如通风不足、电阻器电流异常等等。

本发明的另一个目的是提供一种机车制动电阻器的保护装置，该装置可以检测到一个调整后的电压信号，使得电压只是温度的函数而不受电阻器的电阻元件中通过电流大小的影响。

本发明的另一个目的是提供一种机车制动电阻器的保护装置，该装置为了检查装置的任何工作异常而具有一个自检系统，该自检系统可以对保护装置的功效进行自检。

上述的发明目的以及其它将在下文中将变得明显的目的在一种用于保护机车制动电阻器的装置中得以实现，其中所述的机车是由交流电来供电的，而该交流电是对来自电网的直流电压进行斩波获得的，该装置的特征在于：它至少包括电阻器中一个单元的电阻组件，该单元电阻组件具有至少一个由不同于电阻组件中其它电阻元件的材料制成的参考电阻元件，但是当流经电阻元件组件的同一电流通过时，参考电阻元件与电阻组件中的其它电阻元件有一致的热反应特性；这样在参考电阻元件中，表示导电材料电阻随温度变化情况的特性系数与电阻组件中其它电阻元件的特性系数是不同的，一个与电阻组件相连的控制电路通过检测参考电阻元件的电学特性的变化就可以测出它们的温度，控制电路包括一个第一装置和一个第二装置，用于对端子m1和m2的电压进行调整，控制电路还包括一个第三装置，由该装置为第二装置确定一个比充电时间长的放电时间，从而获得一个电压值，该电压值仅仅是温度的函数而不受电阻器的电阻元件中通过电流大小的影响。

从下文对根据本发明的非排它性的最优实施方式的描述，本发明进一步的特征和优点将显著地表现出来，对实施方式的说明是通过附图中的非限制性实施例来进行的。

唯一的附图是一个装置的电路部分的示意图，根据本发明的该装置可以检测电阻器中多个电阻元件是否达到预先限定温度。

参照上述附图，标号1代表一种用于保护机车制动电阻器的装置，其中所述的机车是由交流电来供电的，而该交流电是对来自电网的直流电压进行斩波获得的，该装置包括多个电阻元件组件，但为了简单化只考虑其中的一个组件。

电阻器中的电阻元件组件包括多个电阻元件，每一个均用标号3表示，在这些电阻元件中至少设置了一个参考电阻元件4，其安装位置可以根据要求进行变化；该参考电阻元件最好由不同于电阻元件组件中其它电阻元件3的材料制得，但是在电阻组件中同一电流通过时，参考电阻元件与电阻组件中的其它电阻元件3有一致的热学效应。

换句话说，参考电阻元件4与每一个组成电阻组件的电阻元件3都具有相同的热力学特性，从而都遵从同样的热交换规律，即传导、对流和辐射。

然而，虽然参考电阻元件4与每一个电阻元件3具有相同的热学特性，但它的温度系数α却与电阻组件中的电阻元件3的温度系数不同，温度系数α是导电材料的一个特性参数，其反映材料电阻随温度变化而变化的程度。