一種rpldect軌電位限制裝置電器特性測試儀的制作方法
【專利摘要】一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)并依次通過線路連接的電源輸入控制單元、電源隔離及調(diào)節(jié)單元、電源倍壓整流升壓單元、高電壓限流單元、高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元，電源輸入控制單元上還連接有輔助功率電源單元，高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元上還連接有數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元，毫伏輸出單元上還接有作用在其上的毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元；本發(fā)明在軌道交通系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)中鋼軌電位限制裝置在施工驗(yàn)交，以及運(yùn)行維護(hù)中能精準(zhǔn)測試軌電位限制裝置相關(guān)電氣特性參數(shù)，為確保軌道交通設(shè)施周邊人身安全提供有效數(shù)據(jù)。
【專利說明】
一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種測試儀，具體的說是涉及一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]為了解決軌道交通供電網(wǎng)路中雜散迷流對地下金屬物體的腐蝕及站車之間懸浮電位過高危及人身安全這對矛盾，軌道交通系統(tǒng)在供電網(wǎng)絡(luò)中安裝了鋼軌電位限制裝置，以往的鋼軌電位限制裝置其設(shè)定限制電壓都在200伏以下，通?，F(xiàn)場測試這種裝置的電氣特性參數(shù)都可以使用一般通用儀器進(jìn)行。
[0003]但是，隨著軌道交通的普及和快速發(fā)展，設(shè)計(jì)理念不斷更新，軌電位限制裝置的相關(guān)參數(shù)根據(jù)各地地理環(huán)境不同，要求越來越高。尤其是用來抑制軌地電位突然升高需快速導(dǎo)通的雙極性晶閘管的相關(guān)參數(shù)，目前已將限制電壓提高到500V，誤差±10%的設(shè)定值?，F(xiàn)場測試軌電位晶閘管回路能否可靠工作，一般通用儀器已無法滿足要求?，F(xiàn)場施工交付只能依據(jù)生產(chǎn)廠家出廠報告。由于長途運(yùn)輸、裝卸以及現(xiàn)場安裝環(huán)境、施工工藝等諸多因素很難保證其參數(shù)的正確性，尤其是在運(yùn)行檢修中由于沒有專用儀器對此進(jìn)行電氣參數(shù)校對，只能做外觀檢查，這樣以來就給軌道交通設(shè)施周邊人身安全埋下了隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題，提供一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其在軌道交通系統(tǒng)供電網(wǎng)絡(luò)中鋼軌電位限制裝置在施工驗(yàn)交，以及運(yùn)行維護(hù)中能精準(zhǔn)測試軌電位限制裝置相關(guān)電氣特性參數(shù)，為確保軌道交通設(shè)施周邊人身安全提供有效數(shù)據(jù)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)并依次通過線路連接的電源輸入控制單元、電源隔離及調(diào)節(jié)單元、電源倍壓整流升壓單元、高電壓限流單元、高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元，所述電源輸入控制單元上還連接有輔助功率電源單元，所述高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元上還連接有數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元，所述毫伏輸出單元上還接有作用在其上的毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元。
[0006]所述電源輸入控制單元包括具有漏電保護(hù)功能的手動開關(guān)KG，所述手動開關(guān)KG的輸入端與交流電源連接，輸出端分別連接有兩個過載電流大小不同的快速熔斷器BX，過載電流大的快速熔斷器BX與輔助功率電源單元連接，過載電流小的快速熔斷器BX通過線路與電源倍壓整流升壓單元連接。
[0007]所述電源隔離及調(diào)節(jié)單元包括帶隔離功能的手動調(diào)壓器TYB，所述手動調(diào)壓器TYB一端與手動開關(guān)KG連接，另一端與電源倍壓整流升壓單元連接。
[0008]所述電源倍壓整流升壓單元包括整流二極管Dl、整流二極管D2、整流二極管D3以及倍壓電容Cl、倍壓電容C2、倍壓電容C3和倍壓電容C4，所述高電壓限流單元包括兩個串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2，二極管Dl、倍壓電容Cl、倍壓電容C2、二極管D2依次串聯(lián)后與電阻Rl、倍壓電容C3、倍壓電容C4整流二極管D3并聯(lián)連接，所述整流二極管Dl的正極與手動調(diào)壓器TYB連接，整流二極管D2的負(fù)極與輔助功率表電源單元連接。
[0009]所述高電壓控制單元包括釋放開關(guān)AK，該釋放開關(guān)AK與數(shù)據(jù)讀取顯示單元的輸出端連接。
[0010]所述高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元包括光電隔離同步器、電阻R3和設(shè)置在殼體外的導(dǎo)通指示燈LED-R，所述電阻R3、導(dǎo)通指示燈LED-R與數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元連接。
[00?1 ]所述暈伏輸出單兀包括與光電隔尚同步器輸出端連接的暈伏輸出手動開關(guān)Kl。
[0012]所述毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元包括用于提供電源的紐扣鋰電池、與手動開關(guān)KG串聯(lián)的開關(guān)Kg、電阻R7、電阻R8、電阻R9、精密穩(wěn)壓器和毫伏調(diào)節(jié)電位器，所述精密穩(wěn)壓器的輸入端與開關(guān)Kg連接，輸出端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與紐扣鋰電池的正極連接，所述電阻R8、毫伏調(diào)節(jié)電位器、R9依次串聯(lián)后并聯(lián)在精密穩(wěn)壓器的兩端，所述毫伏輸出手動開關(guān)Kl連接在毫伏調(diào)節(jié)電位器與R9之間的線路上。
[0013]所述數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元包括指針式電壓表、指針式電流表、電阻R4、電阻R5、電壓表校準(zhǔn)電路、電感LI和指針式電流表，所述電阻R4—端與R3連接，另一端與通過線路與高壓指示燈LED-R連接，所述電阻R5的一端與電壓表校準(zhǔn)電路連接，另一端與導(dǎo)通指示燈LED-R連接，所述電感LI的一端與電阻R2連接，另一端與釋放開關(guān)AK連接。
[0014]所述輔助功率電源單元包括二極管整流電路和濾波電路，所述二極管整流電路的橋臂中點(diǎn)與電源輸入控制單元連接，二極管整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，所述濾波電路的輸出端為被測設(shè)備提供電源。
[0015]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種軌道交通系統(tǒng)在供電網(wǎng)絡(luò)施工驗(yàn)交、運(yùn)行維護(hù)中精確檢測鋼軌電位限制裝置電氣特性參數(shù)的專用儀器。該測試儀不僅體積小，重量輕，操作方便，便于現(xiàn)場攜帶，而且能夠?yàn)殇撥夒娢幌拗蒲b置在施工驗(yàn)交，以及運(yùn)行維護(hù)中精準(zhǔn)測試軌電位限制裝置相關(guān)電氣特性參數(shù)，為確保軌道交通設(shè)施周邊人身安全提供有效數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的原理框圖；
圖2為本發(fā)明電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖所示，一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)并依次通過線路連接的電源輸入控制單元、電源隔離及調(diào)節(jié)單元、電源倍壓整流升壓單元、高電壓限流單元、高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元，所述電源輸入控制單元上還連接有輔助功率電源單元，所述高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元上還連接有數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元，所述毫伏輸出單元上還接有作用在其上的毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元。
[0018]所述電源輸入控制單元包括具有漏電保護(hù)功能的手動開關(guān)KG，所述手動開關(guān)KG的輸入端與交流電源連接，輸出端分別連接有兩個過載電流大小不同的快速熔斷器BX，過載電流大的快速熔斷器BX與輔助功率電源單元連接，過載電流小的快速熔斷器BX通過線路與電源倍壓整流升壓單元連接。
[0019]所述電源隔離及調(diào)節(jié)單元包括帶隔離功能的手動調(diào)壓器TYB，所述手動調(diào)壓器TYB一端與手動開關(guān)KG連接，另一端與電源倍壓整流升壓單元連接。
[0020]所述電源倍壓整流升壓單元包括整流二極管Dl、整流二極管D2、整流二極管D3以及倍壓電容Cl、倍壓電容C2、倍壓電容C3和倍壓電容C4，所述高電壓限流單元包括兩個串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2，二極管Dl、倍壓電容Cl、倍壓電容C2、二極管D2依次串聯(lián)后與電阻R1、倍壓電容C3、倍壓電容C4整流二極管D3并聯(lián)連接，所述整流二極管Dl的正極與手動調(diào)壓器TYB連接，整流二極管D2的負(fù)極與輔助功率表電源單元連接。
[0021]所述高電壓控制單元包括釋放開關(guān)AK，該釋放開關(guān)AK與數(shù)據(jù)讀取顯示單元的輸出端連接。
[0022]所述高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元包括光電隔離同步器、電阻R3和設(shè)置在殼體外的導(dǎo)通指示燈LED-R，所述電阻R3、導(dǎo)通指示燈LED-R與數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元連接。
[0023]所述暈伏輸出單兀包括與光電隔尚同步器輸出端連接的暈伏輸出手動開關(guān)Kl。
[0024]所述毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元包括用于提供電源的紐扣鋰電池、與手動開關(guān)KG串聯(lián)的開關(guān)Kg、電阻R7、電阻R8、電阻R9、精密穩(wěn)壓器和毫伏調(diào)節(jié)電位器，所述精密穩(wěn)壓器的輸入端與開關(guān)Kg連接，輸出端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與紐扣鋰電池的正極連接，所述電阻R8、毫伏調(diào)節(jié)電位器、R9依次串聯(lián)后并聯(lián)在精密穩(wěn)壓器的兩端，所述毫伏輸出手動開關(guān)Kl連接在毫伏調(diào)節(jié)電位器與R9之間的線路上。
[0025]所述數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元包括指針式電壓表、指針式電流表、電阻R4、電阻R5、電壓表校準(zhǔn)電路、電感LI和指針式電流表，所述電阻R4—端與R3連接，另一端與通過線路與高壓指示燈LED-R連接，所述電阻R5的一端與電壓表校準(zhǔn)電路連接，另一端與導(dǎo)通指示燈LED-R連接，所述電感LI的一端與電阻R2連接，另一端與釋放開關(guān)AK連接。
[0026]所述輔助功率電源單元包括二極管整流電路和濾波電路，所述二極管整流電路的橋臂中點(diǎn)與電源輸入控制單元連接，二極管整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，所述濾波電路的輸出端為被測設(shè)備提供電源。
[0027]本發(fā)明主要由以下十大單元電路組成；1)、電源輸入控制單元。該單元主要對輸入電源起控制保護(hù)作用，根據(jù)需要可以隨時開啟或關(guān)閉電源，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時可自動切斷電源，保護(hù)人身安全和設(shè)備安全，該單元設(shè)有快速熔斷器，當(dāng)儀器或者被測設(shè)備出現(xiàn)短路故障時能夠快速切斷電源。2)、電源隔離及調(diào)節(jié)單元。這一單元主要功能有兩個，其一將輸入電源與儀器工作電源及輸出電源隔離，從而滿足使用現(xiàn)場環(huán)境要求。其二根據(jù)需要可方便調(diào)節(jié)輸出電壓，該單元可以由變頻單元代替，調(diào)壓及電源保護(hù)功能可由變頻電源自動完成。
3)、電源倍壓整流升壓單元。這部分電路是該設(shè)備的核心電路，既滿足升壓要求又起到適當(dāng)限流作用，當(dāng)被測電路形態(tài)特性發(fā)上變化時，該電路單元起到了限流保護(hù)作用。4)、高電壓限流單元。這個單元是前一單元的延升，對高電壓被測電路形態(tài)特性突變時起到電流限制作用。5)、高電壓輸出控制單元。為實(shí)現(xiàn)被測試設(shè)備測試電壓需要突變的特殊要求，設(shè)有一個釋放開關(guān)，升壓時按住釋放開關(guān)按鈕，當(dāng)電壓升到需要值時突然接通開關(guān)，將高壓釋放給被測試設(shè)備。以此滿足測試需要。6)、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元。這部分電路也是該測試裝置得關(guān)鍵電路，電路中巧妙的應(yīng)用了光電隔離同步器，當(dāng)高壓電流出現(xiàn)時部分高壓電流流經(jīng)光電隔離同步器發(fā)光端，光電隔離同步器接收端在光的照射下迅速接通毫伏輸出電路，輸出毫伏電壓，由此致使毫伏輸出與高壓電流出現(xiàn)得以同步，滿足被測設(shè)備高壓與毫伏快速切換之需要。7)、毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元。這個單元的主要功用就是要根據(jù)測試需求產(chǎn)生不同數(shù)值的毫伏電壓供其輸出。8)、毫伏輸出單元。這個單元電路簡單，主要是通過手動開關(guān)實(shí)現(xiàn)毫伏輸出自動、手動轉(zhuǎn)換。從而方便儀器毫伏輸出靈活控制。9)、數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元。這部分單元電路實(shí)現(xiàn)人機(jī)信息交換，可時時顯示，按需打印。10)、輔助功率電源單元。這個單元電路實(shí)際上就是一個獨(dú)立的交直流整流穩(wěn)壓電路，可以為現(xiàn)場提供被測設(shè)備的工作電源，以此方便現(xiàn)場施工測試。
[0028]本發(fā)明的測試方法和步驟:
(I)關(guān)掉軌電位限制裝置的直流控制電源和交流工作電源。
[0029](2)取下電流回路與地連接的電纜，取下地電流回路分流器上的毫伏輸入電線并將其接在儀器的毫伏輸出端子(注:正、負(fù)極性應(yīng)與晶閘管兩端測試電壓線極性一致)，調(diào)節(jié)毫伏設(shè)定調(diào)節(jié)旋鈕到設(shè)定值(手動毫伏輸出開關(guān)在斷開位)。
[0030 ] (3 )合上軌電位限制裝置的直流控制電源和交流工作電源。
[0031 ] (4)將測試儀器的直流測試輸出電源接在晶閘管兩端，(正接地，負(fù)接軌)。
[0032](5)將儀器輸出調(diào)節(jié)旋鈕至最小，確認(rèn)所有連接正確無誤，儀器接入220V交流電源。
[0033](6)打開儀器交流電源開關(guān)，微調(diào)儀器輸出調(diào)節(jié)旋鈕，觀察電源指示燈、高壓輸出指示燈應(yīng)微亮，輸出電壓表顯示對應(yīng)高壓電壓值。稍等片刻，觀察儀器無異常，即可再次慢慢調(diào)節(jié)儀器輸出調(diào)節(jié)旋鈕，同時觀察電壓表指示電壓，當(dāng)電壓達(dá)到軌電位限裝置接觸器動作值時接觸器應(yīng)可靠動作。繼續(xù)調(diào)節(jié)輸出調(diào)節(jié)旋鈕直至儀器電流表顯示電流，電壓表電壓顯示為零伏。此時的臨界電壓和電流就是晶閘管的導(dǎo)通電壓與維持電流。(注:維持電流包括晶閘管觸發(fā)器的工作電流)。
[0034](7)去掉儀器外接的交流工作電源，保持電源開關(guān)在合位，打開手動毫伏開關(guān)，調(diào)節(jié)毫伏輸出旋鈕至最小位，并將毫伏輸出引線接入設(shè)備對應(yīng)輸入端子，再次緩慢調(diào)節(jié)毫伏輸出旋鈕，同時觀察毫伏表，直至設(shè)備對應(yīng)功能啟動。(注:測試時應(yīng)將設(shè)備的毫伏輸入引線從分流器上取下，單獨(dú)使用)。
[0035](8)關(guān)掉儀器輸出電源，將接在晶閘管兩端的直流測試輸出電源反接，(負(fù)接地，正接軌)重復(fù)上述5—7步。完成反極性測試。
[0036](注意:測試時應(yīng)將被測設(shè)備對應(yīng)定值投入，其他退出，測試完畢恢復(fù)原設(shè)置)
(9)附加設(shè)備工作電源可以輸出彡300W功率，DC IlOV或DC 220V電源，能滿足一般設(shè)備工作所需，當(dāng)測試現(xiàn)場缺少設(shè)備工作電源時可將設(shè)備對應(yīng)端子接入儀器附加設(shè)備工作電源輸出端子即可。(注意正、負(fù)極性)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)并依次通過線路連接的電源輸入控制單元、電源隔離及調(diào)節(jié)單元、電源倍壓整流升壓單元、高電壓限流單元、高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元，所述電源輸入控制單元上還連接有輔助功率電源單元，所述高電壓輸出控制單元、高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元和毫伏輸出單元上還連接有數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元，所述毫伏輸出單元上還接有作用在其上的毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元。2.如權(quán)利要求1所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述電源輸入控制單元包括具有漏電保護(hù)功能的手動開關(guān)KG，所述手動開關(guān)KG的輸入端與交流電源連接，輸出端分別連接有兩個過載電流大小不同的快速熔斷器BX，過載電流大的快速熔斷器BX與輔助功率電源單元連接，過載電流小的快速熔斷器BX通過線路與電源倍壓整流升壓單元連接。3.如權(quán)利要求2所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述電源隔離及調(diào)節(jié)單元包括帶隔離功能的手動調(diào)壓器TYB，所述手動調(diào)壓器TYB—端與手動開關(guān)KG連接，另一端與電源倍壓整流升壓單元連接。4.如權(quán)利要求3所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述電源倍壓整流升壓單元包括整流二極管D1、整流二極管D2、整流二極管D3以及倍壓電容Cl、倍壓電容C2、倍壓電容C3和倍壓電容C4，所述高電壓限流單元包括兩個串聯(lián)的電阻Rl和電阻R2，二極管Dl、倍壓電容Cl、倍壓電容C2、二極管D2依次串聯(lián)后與電阻Rl、倍壓電容C3、倍壓電容C4整流二極管D3并聯(lián)連接，所述整流二極管Dl的正極與手動調(diào)壓器TYB連接，整流二極管D2的負(fù)極與輔助功率表電源單元連接。5.如權(quán)利要求1所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述高電壓控制單元包括釋放開關(guān)AK，該釋放開關(guān)AK與數(shù)據(jù)讀取顯示單元的輸出端連接。6.如權(quán)利要求1所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述高電壓導(dǎo)通毫伏維持同步單元包括光電隔離同步器、電阻R3和設(shè)置在殼體外的導(dǎo)通指示燈LED-R，所述電阻R3、導(dǎo)通指示燈LED-R與數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元連接。7.如權(quán)利要求6所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述暈伏輸出單兀包括與光電隔尚同步器輸出端連接的暈伏輸出手動開關(guān)KI。8.如權(quán)利要求7所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述毫伏電源發(fā)生及設(shè)定單元包括用于提供電源的紐扣鋰電池、與手動開關(guān)KG串聯(lián)的開關(guān)Kg、電阻R7、電阻R8、電阻R9、精密穩(wěn)壓器和毫伏調(diào)節(jié)電位器，所述精密穩(wěn)壓器的輸入端與開關(guān)Kg連接，輸出端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與紐扣鋰電池的正極連接，所述電阻R8、毫伏調(diào)節(jié)電位器、R9依次串聯(lián)后并聯(lián)在精密穩(wěn)壓器的兩端，所述毫伏輸出手動開關(guān)Kl連接在毫伏調(diào)節(jié)電位器與R9之間的線路上。9.如權(quán)利要求5所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)讀取顯示記錄單元包括指針式電壓表、指針式電流表、電阻R4、電阻R5、電壓表校準(zhǔn)電路、電感LI和指針式電流表，所述電阻R4—端與R3連接，另一端與通過線路與高壓指示燈LED-R連接，所述電阻R5的一端與電壓表校準(zhǔn)電路連接，另一端與導(dǎo)通指示燈LED-R連接，所述電感LI的一端與電阻R2連接，另一端與釋放開關(guān)AK連接。10.如權(quán)利要求1所述的一種RPLDECT軌電位限制裝置電器特性測試儀，其特征在于:所述輔助功率電源單元包括二極管整流電路和濾波電路，所述二極管整流電路的橋臂中點(diǎn)與電源輸入控制單元連接，二極管整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，所述濾波電路的輸出端為被測設(shè)備提供電源。
【文檔編號】G01R31/00GK105911391SQ201610271779
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】李清華, 施亞輝, 李磊, 金剛剛, 劉四龍, 肖仁鵬, 謝大生
【申請人】中國鐵建電氣化局集團(tuán)第工程有限公司, 中國鐵建電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司