一种rpldect轨电位限制装置电器特性测试仪的制作方法
【专利摘要】一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，包括壳体以及设置在壳体内并依次通过线路连接的电源输入控制单元、电源隔离及调节单元、电源倍压整流升压单元、高电压限流单元、高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元，电源输入控制单元上还连接有辅助功率电源单元，高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元上还连接有数据读取显示记录单元，毫伏输出单元上还接有作用在其上的毫伏电源发生及设定单元；本发明在轨道交通系统供电网络中钢轨电位限制装置在施工验交，以及运行维护中能精准测试轨电位限制装置相关电气特性参数，为确保轨道交通设施周边人身安全提供有效数据。
【专利说明】
一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪
技术领域
[0001]本发明涉及一种测试仪，具体的说是涉及一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪。
【背景技术】
[0002]为了解决轨道交通供电网路中杂散迷流对地下金属物体的腐蚀及站车之间悬浮电位过高危及人身安全这对矛盾，轨道交通系统在供电网络中安装了钢轨电位限制装置，以往的钢轨电位限制装置其设定限制电压都在200伏以下，通常现场测试这种装置的电气特性参数都可以使用一般通用仪器进行。
[0003]但是，随着轨道交通的普及和快速发展，设计理念不断更新，轨电位限制装置的相关参数根据各地地理环境不同，要求越来越高。尤其是用来抑制轨地电位突然升高需快速导通的双极性晶闸管的相关参数，目前已将限制电压提高到500V，误差±10%的设定值。现场测试轨电位晶闸管回路能否可靠工作，一般通用仪器已无法满足要求。现场施工交付只能依据生产厂家出厂报告。由于长途运输、装卸以及现场安装环境、施工工艺等诸多因素很难保证其参数的正确性，尤其是在运行检修中由于没有专用仪器对此进行电气参数校对，只能做外观检查，这样以来就给轨道交通设施周边人身安全埋下了隐患。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决上述技术问题，提供一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其在轨道交通系统供电网络中钢轨电位限制装置在施工验交，以及运行维护中能精准测试轨电位限制装置相关电气特性参数，为确保轨道交通设施周边人身安全提供有效数据。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，包括壳体以及设置在壳体内并依次通过线路连接的电源输入控制单元、电源隔离及调节单元、电源倍压整流升压单元、高电压限流单元、高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元，所述电源输入控制单元上还连接有辅助功率电源单元，所述高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元上还连接有数据读取显示记录单元，所述毫伏输出单元上还接有作用在其上的毫伏电源发生及设定单元。
[0006]所述电源输入控制单元包括具有漏电保护功能的手动开关KG，所述手动开关KG的输入端与交流电源连接，输出端分别连接有两个过载电流大小不同的快速熔断器BX，过载电流大的快速熔断器BX与辅助功率电源单元连接，过载电流小的快速熔断器BX通过线路与电源倍压整流升压单元连接。
[0007]所述电源隔离及调节单元包括带隔离功能的手动调压器TYB，所述手动调压器TYB一端与手动开关KG连接，另一端与电源倍压整流升压单元连接。
[0008]所述电源倍压整流升压单元包括整流二极管Dl、整流二极管D2、整流二极管D3以及倍压电容Cl、倍压电容C2、倍压电容C3和倍压电容C4，所述高电压限流单元包括两个串联的电阻Rl和电阻R2，二极管Dl、倍压电容Cl、倍压电容C2、二极管D2依次串联后与电阻Rl、倍压电容C3、倍压电容C4整流二极管D3并联连接，所述整流二极管Dl的正极与手动调压器TYB连接，整流二极管D2的负极与辅助功率表电源单元连接。
[0009]所述高电压控制单元包括释放开关AK，该释放开关AK与数据读取显示单元的输出端连接。
[0010]所述高电压导通毫伏维持同步单元包括光电隔离同步器、电阻R3和设置在壳体外的导通指示灯LED-R，所述电阻R3、导通指示灯LED-R与数据读取显示记录单元连接。
[00?1 ]所述晕伏输出单兀包括与光电隔尚同步器输出端连接的晕伏输出手动开关Kl。
[0012]所述毫伏电源发生及设定单元包括用于提供电源的纽扣锂电池、与手动开关KG串联的开关Kg、电阻R7、电阻R8、电阻R9、精密稳压器和毫伏调节电位器，所述精密稳压器的输入端与开关Kg连接，输出端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与纽扣锂电池的正极连接，所述电阻R8、毫伏调节电位器、R9依次串联后并联在精密稳压器的两端，所述毫伏输出手动开关Kl连接在毫伏调节电位器与R9之间的线路上。
[0013]所述数据读取显示记录单元包括指针式电压表、指针式电流表、电阻R4、电阻R5、电压表校准电路、电感LI和指针式电流表，所述电阻R4—端与R3连接，另一端与通过线路与高压指示灯LED-R连接，所述电阻R5的一端与电压表校准电路连接，另一端与导通指示灯LED-R连接，所述电感LI的一端与电阻R2连接，另一端与释放开关AK连接。
[0014]所述辅助功率电源单元包括二极管整流电路和滤波电路，所述二极管整流电路的桥臂中点与电源输入控制单元连接，二极管整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端为被测设备提供电源。
[0015]本发明的有益效果:本发明提供了一种轨道交通系统在供电网络施工验交、运行维护中精确检测钢轨电位限制装置电气特性参数的专用仪器。该测试仪不仅体积小，重量轻，操作方便，便于现场携带，而且能够为钢轨电位限制装置在施工验交，以及运行维护中精准测试轨电位限制装置相关电气特性参数，为确保轨道交通设施周边人身安全提供有效数据。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的原理框图；
图2为本发明电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]如图所示，一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，包括壳体以及设置在壳体内并依次通过线路连接的电源输入控制单元、电源隔离及调节单元、电源倍压整流升压单元、高电压限流单元、高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元，所述电源输入控制单元上还连接有辅助功率电源单元，所述高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元上还连接有数据读取显示记录单元，所述毫伏输出单元上还接有作用在其上的毫伏电源发生及设定单元。
[0018]所述电源输入控制单元包括具有漏电保护功能的手动开关KG，所述手动开关KG的输入端与交流电源连接，输出端分别连接有两个过载电流大小不同的快速熔断器BX，过载电流大的快速熔断器BX与辅助功率电源单元连接，过载电流小的快速熔断器BX通过线路与电源倍压整流升压单元连接。
[0019]所述电源隔离及调节单元包括带隔离功能的手动调压器TYB，所述手动调压器TYB一端与手动开关KG连接，另一端与电源倍压整流升压单元连接。
[0020]所述电源倍压整流升压单元包括整流二极管Dl、整流二极管D2、整流二极管D3以及倍压电容Cl、倍压电容C2、倍压电容C3和倍压电容C4，所述高电压限流单元包括两个串联的电阻Rl和电阻R2，二极管Dl、倍压电容Cl、倍压电容C2、二极管D2依次串联后与电阻R1、倍压电容C3、倍压电容C4整流二极管D3并联连接，所述整流二极管Dl的正极与手动调压器TYB连接，整流二极管D2的负极与辅助功率表电源单元连接。
[0021]所述高电压控制单元包括释放开关AK，该释放开关AK与数据读取显示单元的输出端连接。
[0022]所述高电压导通毫伏维持同步单元包括光电隔离同步器、电阻R3和设置在壳体外的导通指示灯LED-R，所述电阻R3、导通指示灯LED-R与数据读取显示记录单元连接。
[0023]所述晕伏输出单兀包括与光电隔尚同步器输出端连接的晕伏输出手动开关Kl。
[0024]所述毫伏电源发生及设定单元包括用于提供电源的纽扣锂电池、与手动开关KG串联的开关Kg、电阻R7、电阻R8、电阻R9、精密稳压器和毫伏调节电位器，所述精密稳压器的输入端与开关Kg连接，输出端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与纽扣锂电池的正极连接，所述电阻R8、毫伏调节电位器、R9依次串联后并联在精密稳压器的两端，所述毫伏输出手动开关Kl连接在毫伏调节电位器与R9之间的线路上。
[0025]所述数据读取显示记录单元包括指针式电压表、指针式电流表、电阻R4、电阻R5、电压表校准电路、电感LI和指针式电流表，所述电阻R4—端与R3连接，另一端与通过线路与高压指示灯LED-R连接，所述电阻R5的一端与电压表校准电路连接，另一端与导通指示灯LED-R连接，所述电感LI的一端与电阻R2连接，另一端与释放开关AK连接。
[0026]所述辅助功率电源单元包括二极管整流电路和滤波电路，所述二极管整流电路的桥臂中点与电源输入控制单元连接，二极管整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端为被测设备提供电源。
[0027]本发明主要由以下十大单元电路组成；1)、电源输入控制单元。该单元主要对输入电源起控制保护作用，根据需要可以随时开启或关闭电源，当系统出现异常时可自动切断电源，保护人身安全和设备安全，该单元设有快速熔断器，当仪器或者被测设备出现短路故障时能够快速切断电源。2)、电源隔离及调节单元。这一单元主要功能有两个，其一将输入电源与仪器工作电源及输出电源隔离，从而满足使用现场环境要求。其二根据需要可方便调节输出电压，该单元可以由变频单元代替，调压及电源保护功能可由变频电源自动完成。
3)、电源倍压整流升压单元。这部分电路是该设备的核心电路，既满足升压要求又起到适当限流作用，当被测电路形态特性发上变化时，该电路单元起到了限流保护作用。4)、高电压限流单元。这个单元是前一单元的延升，对高电压被测电路形态特性突变时起到电流限制作用。5)、高电压输出控制单元。为实现被测试设备测试电压需要突变的特殊要求，设有一个释放开关，升压时按住释放开关按钮，当电压升到需要值时突然接通开关，将高压释放给被测试设备。以此满足测试需要。6)、高电压导通毫伏维持同步单元。这部分电路也是该测试装置得关键电路，电路中巧妙的应用了光电隔离同步器，当高压电流出现时部分高压电流流经光电隔离同步器发光端，光电隔离同步器接收端在光的照射下迅速接通毫伏输出电路，输出毫伏电压，由此致使毫伏输出与高压电流出现得以同步，满足被测设备高压与毫伏快速切换之需要。7)、毫伏电源发生及设定单元。这个单元的主要功用就是要根据测试需求产生不同数值的毫伏电压供其输出。8)、毫伏输出单元。这个单元电路简单，主要是通过手动开关实现毫伏输出自动、手动转换。从而方便仪器毫伏输出灵活控制。9)、数据读取显示记录单元。这部分单元电路实现人机信息交换，可时时显示，按需打印。10)、辅助功率电源单元。这个单元电路实际上就是一个独立的交直流整流稳压电路，可以为现场提供被测设备的工作电源，以此方便现场施工测试。
[0028]本发明的测试方法和步骤:
(I)关掉轨电位限制装置的直流控制电源和交流工作电源。
[0029](2)取下电流回路与地连接的电缆，取下地电流回路分流器上的毫伏输入电线并将其接在仪器的毫伏输出端子(注:正、负极性应与晶闸管两端测试电压线极性一致)，调节毫伏设定调节旋钮到设定值(手动毫伏输出开关在断开位)。
[0030 ] (3 )合上轨电位限制装置的直流控制电源和交流工作电源。
[0031 ] (4)将测试仪器的直流测试输出电源接在晶闸管两端，(正接地，负接轨)。
[0032](5)将仪器输出调节旋钮至最小，确认所有连接正确无误，仪器接入220V交流电源。
[0033](6)打开仪器交流电源开关，微调仪器输出调节旋钮，观察电源指示灯、高压输出指示灯应微亮，输出电压表显示对应高压电压值。稍等片刻，观察仪器无异常，即可再次慢慢调节仪器输出调节旋钮，同时观察电压表指示电压，当电压达到轨电位限装置接触器动作值时接触器应可靠动作。继续调节输出调节旋钮直至仪器电流表显示电流，电压表电压显示为零伏。此时的临界电压和电流就是晶闸管的导通电压与维持电流。(注:维持电流包括晶闸管触发器的工作电流)。
[0034](7)去掉仪器外接的交流工作电源，保持电源开关在合位，打开手动毫伏开关，调节毫伏输出旋钮至最小位，并将毫伏输出引线接入设备对应输入端子，再次缓慢调节毫伏输出旋钮，同时观察毫伏表，直至设备对应功能启动。(注:测试时应将设备的毫伏输入引线从分流器上取下，单独使用)。
[0035](8)关掉仪器输出电源，将接在晶闸管两端的直流测试输出电源反接，(负接地，正接轨)重复上述5—7步。完成反极性测试。
[0036](注意:测试时应将被测设备对应定值投入，其他退出，测试完毕恢复原设置)
(9)附加设备工作电源可以输出彡300W功率，DC IlOV或DC 220V电源，能满足一般设备工作所需，当测试现场缺少设备工作电源时可将设备对应端子接入仪器附加设备工作电源输出端子即可。(注意正、负极性)。
【主权项】
1.一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:包括壳体以及设置在壳体内并依次通过线路连接的电源输入控制单元、电源隔离及调节单元、电源倍压整流升压单元、高电压限流单元、高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元，所述电源输入控制单元上还连接有辅助功率电源单元，所述高电压输出控制单元、高电压导通毫伏维持同步单元和毫伏输出单元上还连接有数据读取显示记录单元，所述毫伏输出单元上还接有作用在其上的毫伏电源发生及设定单元。2.如权利要求1所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述电源输入控制单元包括具有漏电保护功能的手动开关KG，所述手动开关KG的输入端与交流电源连接，输出端分别连接有两个过载电流大小不同的快速熔断器BX，过载电流大的快速熔断器BX与辅助功率电源单元连接，过载电流小的快速熔断器BX通过线路与电源倍压整流升压单元连接。3.如权利要求2所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述电源隔离及调节单元包括带隔离功能的手动调压器TYB，所述手动调压器TYB—端与手动开关KG连接，另一端与电源倍压整流升压单元连接。4.如权利要求3所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述电源倍压整流升压单元包括整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3以及倍压电容Cl、倍压电容C2、倍压电容C3和倍压电容C4，所述高电压限流单元包括两个串联的电阻Rl和电阻R2，二极管Dl、倍压电容Cl、倍压电容C2、二极管D2依次串联后与电阻Rl、倍压电容C3、倍压电容C4整流二极管D3并联连接，所述整流二极管Dl的正极与手动调压器TYB连接，整流二极管D2的负极与辅助功率表电源单元连接。5.如权利要求1所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述高电压控制单元包括释放开关AK，该释放开关AK与数据读取显示单元的输出端连接。6.如权利要求1所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述高电压导通毫伏维持同步单元包括光电隔离同步器、电阻R3和设置在壳体外的导通指示灯LED-R，所述电阻R3、导通指示灯LED-R与数据读取显示记录单元连接。7.如权利要求6所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述晕伏输出单兀包括与光电隔尚同步器输出端连接的晕伏输出手动开关KI。8.如权利要求7所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述毫伏电源发生及设定单元包括用于提供电源的纽扣锂电池、与手动开关KG串联的开关Kg、电阻R7、电阻R8、电阻R9、精密稳压器和毫伏调节电位器，所述精密稳压器的输入端与开关Kg连接，输出端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与纽扣锂电池的正极连接，所述电阻R8、毫伏调节电位器、R9依次串联后并联在精密稳压器的两端，所述毫伏输出手动开关Kl连接在毫伏调节电位器与R9之间的线路上。9.如权利要求5所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述数据读取显示记录单元包括指针式电压表、指针式电流表、电阻R4、电阻R5、电压表校准电路、电感LI和指针式电流表，所述电阻R4—端与R3连接，另一端与通过线路与高压指示灯LED-R连接，所述电阻R5的一端与电压表校准电路连接，另一端与导通指示灯LED-R连接，所述电感LI的一端与电阻R2连接，另一端与释放开关AK连接。10.如权利要求1所述的一种RPLDECT轨电位限制装置电器特性测试仪，其特征在于:所述辅助功率电源单元包括二极管整流电路和滤波电路，所述二极管整流电路的桥臂中点与电源输入控制单元连接，二极管整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端为被测设备提供电源。
【文档编号】G01R31/00GK105911391SQ201610271779
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】李清华, 施亚辉, 李磊, 金刚刚, 刘四龙, 肖仁鹏, 谢大生
【申请人】中国铁建电气化局集团第工程有限公司, 中国铁建电气化局集团第一工程有限公司