一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁路信号电源屏的绝缘检测技术领域，特别是涉及一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统。

背景技术：

2.铁路信号电源屏是应用在铁路行业的、为车站信号设备供电的设备。铁路信号电源屏有直流输出、单相交流输出和三相交流输出等，输出支路较多，在早期均是通过绝缘表，采取人工测试的方式，逐路测试每条输出支路的绝缘性能。目前，已逐渐采用微机监测，通过漏流计算进行测试判断。
3.其中需要说明的是，绝缘，指使用不导电的物质将带电体进行隔离，以对触电起保护作用的一种安全措施。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。
4.但是，以上两种测试方式，均需对被测输出支路施加高电压，此高电压有可能会引起设备误动作，甚至有可能损坏设备，因此，目前的绝缘或漏流检测，均是在行车空闲的天窗时间进行，而无法实现在线实时检测(即行车时检测)，因此，无法及时暴露出铁路信号电源屏绝缘性能下降的问题。
5.因此，目前迫切需要开发出一种技术，其能够在对铁路信号电源屏的多条输出支路进行绝缘检测，大幅降低人工工作量，及时检测出铁路信号电源屏的绝缘隐患问题。

技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统。
7.为此，本实用新型提供了一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，包括主用低压绝缘检测装置、备用低压绝缘检测装置和自检单元；
8.铁路信号电源屏包括多条输出支路；
9.多条输出支路，分别与输出支路选通继电器k1～kn的一端触点相接；
10.n为大于1的自然数；
11.输出支路选通继电器k1～kn的另一端触点汇流相交于结点a；
12.结点a通过导线，与结点b相接；
13.结点b，分别与绝缘检测装置主备用转换继电器j1和j2的一端触点相接；
14.绝缘检测装置主备用转换继电器j1的另一端触点，分别与绝缘检测装置自检选通继电器j3的一端触点和主用低压绝缘检测装置的检测输入端相接；
15.绝缘检测装置主备用转换继电器j2另一端触点，分别接绝缘检测装置自检选通继电器j4的一端触点和备用低压绝缘检测装置的检测输入端相接；
16.绝缘检测装置自检选通继电器j3的另一端和绝缘检测装置自检选通继电器j4的另一端触点相交于结点c；
17.结点c，与自检单元的检测输入端相接；
18.自检单元包括至少一个电阻。
19.由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其设计科学，能够只使用一个低压绝缘检测装置，让一个低压绝缘检测装置工作，即可对铁路信号电源屏的多条输出支路进行绝缘检测，可大幅降低人工工作量，又能及时检测出铁路信号电源屏的绝缘隐患问题，具有重大的实践意义。
20.对于本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其采用的低压绝缘检测装置，能够在绝缘检测时施加不影响设备工作的低电压，并实现在线检测。
21.对于本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，考虑到铁路信号电源屏的系统绝缘性能下降，往往是导线劣化或电器设备老化的循序渐进的过程，因此，不需要过于快速、频繁的检测。因此，本实用新型可以采用对多个输出支路轮流巡检的方式，来进行在线绝缘检测，既能实现在线检测，又能满足实际的需要。
附图说明
22.图1为本实用新型提供的一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统的实施例一的结构方框图；
23.图2为本实用新型提供的一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统的实施例二的结构方框图；
24.图3为本实用新型提供的一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，对低压绝缘检测装置所进行的自检冗余工作流程的示意图；
25.图4为本实用新型提供的一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统的实施例二中，电源屏监测单元、控制单元和低压绝缘检测装置之间的网络架构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
30.参见图1至图4，本实用新型提供了一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，应用于铁路信号电源屏上，其包括主用低压绝缘检测装置100、备用低压绝缘检测装置200和自检单元300；
31.铁路信号电源屏包括多条输出支路1～n(n为大于1的自然数)；
32.多条输出支路1～n，分别与输出支路选通继电器k1～kn的一端触点相接；
33.输出支路选通继电器k1～kn的另一端触点汇流相交于结点a；
34.结点a通过导线，与结点b相接；
35.结点b，分别与绝缘检测装置主备用转换继电器j1和j2的一端触点相接；
36.绝缘检测装置主备用转换继电器j1的另一端触点，分别与绝缘检测装置自检选通继电器j3的一端触点和主用低压绝缘检测装置100的检测输入端相接；
37.绝缘检测装置主备用转换继电器j2另一端触点，分别接绝缘检测装置自检选通继电器j4的一端触点和备用低压绝缘检测装置200的检测输入端相接；
38.绝缘检测装置自检选通继电器j3的另一端和绝缘检测装置自检选通继电器j4的另一端触点相交于结点c；
39.结点c，与自检单元的检测输入端相接；
40.需要说明的是，自检单元的一端作为检测输入端，用于接结点c，另一端接铁路信号电源屏的机壳地(即简称电源屏机壳地)。
41.在本实用新型中，具体实现上，自检单元包括至少一个电阻(可以是串联的多个电阻，或者并联的多个电阻，只要总电阻值明确即可)，其作用是验证绝缘检测装置检测获得的绝缘性能数据(具体是绝缘电阻值)准确性，验证自检单元内置的电阻值与绝缘电阻值是否一致。
42.需要说明的是，在本实用新型中，主备用转换继电器j1和j2、绝缘检测装置自检选通继电器j3和j4，以及输出支路选通继电器k1～kn，可以是工作人员手动控制每个继电器的开关状态(即导通或者断开状态)，或者是通过这些继电器相连接的控制模块(例如控制单元400)发出控制信号，来控制每个继电器的开关状态。
43.具体实现上，主备用转换继电器j1和j2、绝缘检测装置自检选通继电器j3和j4，以及输出支路选通继电器k1～kn，都采用现有的电磁继电器，具体都采用具有一组常开接点的小功率焊接型电磁继电器。
44.在本实用新型中，具体实现上，主备用转换继电器j1和j2、绝缘检测装置自检选通继电器j3和j4，以及输出支路选通继电器k1～kn，与同一个控制单元400相连接，由控制单元400向这些继电器的线圈发出控制信号，控制这些继电器的开关状态(即导通或者断开状态)；
45.具体实现上，控制单元400，分别与铁路信号电源屏中原有的电源屏监测单元500以及主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200相通信连接。
46.在本实用新型中，具体实现上，主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装
置200，是带通信功能的低压绝缘检测装置。
47.在本实用新型中，具体实现上，主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200以及自检单元300，均接铁路信号电源屏的机壳地。
48.需要说明的是，多条被测输出支路分别配备一个继电器(即输出支路选通继电器k1～kn)，通过依次选通，可以由同一个绝缘检测装置进行检测，既通过一个绝缘检测装置，即可完成电源屏所有输出支路的循环在线检测。
49.在检测过程中，绝缘检测装置主备用转换继电器j1或j2始终保持吸合状态(只是其中一个吸合)，输出支路选通继电器k1～kn继电器依次选通，即可完成相应输出的绝缘检测。
50.为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型的工作原理。
51.当一个主备用转换继电器(j1或j2)和一个输出支路选通继电器(k1～kn中的任意一个)吸合时，开启与主备用转换继电器对应的低压绝缘监测装置、与输出支路选通继电器对应的铁路信号电源屏上的一条输出支路，该低压绝缘监测装置、输出支路和铁路信号电源屏的机壳地之间形成回路，这时候，低压绝缘检测装置作为现有技术成熟的检测设备，通过施加低电压(例如24v)方波信号，即可对输出支路进行绝缘检测。
52.需要说明的是，主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200，是现有技术成熟的低压绝缘检测装置。具体实现上，主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200，作为现有技术成熟的低压绝缘检测装置，均可以采用东莞市乾博电子科技有限公司生产的型号为yny-iii211r的绝缘监测仪，或者，均可以采用本德尔电子电力工程有限公司生产的型号为：isometer、品牌为bender的绝缘监视仪。
53.需要说明的是，现有的低压绝缘检测装置，一般是通过对被测设备施加低电压(例如24v)方波信号，通过绝缘检测装置内部回路检测返回的微电流值，来判断系统对地绝缘电阻值，绝缘检测装置往往能够自适应系统分布电容，因此，低压绝缘检测装置可以在线实时检测，而不会损坏被测设备，也不会导致被测设备误动作。因此，可采用此类低压绝缘检测装置应用在铁路信号电源屏上。
54.在本实用新型中，需要说明的是，根据铁路信号电源屏应用需求得知，绝缘指标无需实时检测，不同环境的检测周期均不同。
55.需要说明的是，对于本实用新型，考虑到铁路信号电源屏的输出支路较多，若在每个电源屏输出支路上安装一个在线低压绝缘检测装置，既大幅增加了铁路信号电源屏的整体成本，也降低了铁路信号电源屏系统的可靠性，为此，本实用新型通过科学的设计，只需要使用一个低压绝缘检测装置，让一个低压绝缘检测装置工作，即可完成电源屏所有输出支路的循环检测。
56.还需要说明的是，本实用新型进一步考虑到铁路信号电源屏的系统绝缘性能下降，往往是导线劣化或电器设备老化的循序渐进的过程，因此，不需要过于快速、频繁的检测。因此，本实用新型采用对多个输出支路轮流巡检的方式，来进行在线绝缘检测，既能实现在线检测，又能满足实际的需要。
57.在本实用新型中，具体实现上，为了提高检测的可靠性及准确性，本实用新型在检测时，采取自检冗余方案。本实用新型在开始测试前，通过吸合绝缘检测装置自检选通继电器j3和j4，由自检单元对主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200这两个低
压绝缘检测装置进行自检。
58.本实用新型包括的自检冗余工作模式，具体如下：
59.首先，对主用低压绝缘检测装置100进行自检(即以主用低压绝缘检测装置100为例)，当吸合绝缘检测装置自检选通继电器j3时，自检单元、主用低压绝缘检测装置和铁路信号电源屏的机壳地形成回路；此时，主用低压绝缘检测装置100检测的是自检单元300的绝缘性能数据，当检测到的绝缘性能数据(具体是绝缘电阻值)与自检单元300内置的电阻数据(例如电阻值)相同时，判断出主用低压绝缘检测装置100的性能正常；
60.需要说明的是，自检单元，由精度较高的电阻组成，如前所述，自检单元包括至少一个电阻(可以是串联的多个电阻，或者并联的多个电阻，只要总电阻值明确即可)，其作用是验证绝缘检测装置检测获得的绝缘数据(具体是绝缘电阻值)准确性，用于验证自检单元内置的电阻值与绝缘电阻值是否一致。
61.当检测到的绝缘性能数据(具体是绝缘电阻值)与自检单元300内置的电阻数据(例如电阻值)不相同时，判断出主用低压绝缘检测装置100的性能异常，出现故障；
62.然后，当主用低压绝缘检测装置100出现故障时，吸合绝缘检测装置主备用转换继电器j2，由备用低压绝缘检测装置200对铁路信号电源屏的输出支路进行检测工作。
63.因此，对于本实用新型，通过配置主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200，形成具有两组绝缘检测装置的主、被冗余系统，在提高可靠性的同时，通过自检提高检测的准确性。自检冗余工作流程如图3所示。
64.在本实用新型中，具体实现上，参见图2所示，本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，还包括控制单元400；
65.控制单元400，分别与铁路信号电源屏中原有的电源屏监测单元500以及主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200相通信连接；
66.需要说明的是，鉴于铁路信号电源屏在不同的应用环境下，需配置多种绝缘指标，因此了，本实用新型专门设计通信网络，控制单元400与两个低压绝缘检测装置和铁路信号电源屏中原有的电源屏监测单元500进行数据交互，适应多种复杂环境。
67.在本实用新型中，需要说明的是，对于主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200，这两个低压绝缘监测装置的两端接口输出低压方波信号，其中一端接口用于接电源屏机壳地、另一端接口用于接自检单位的一端并且同时接电源屏机壳地；
68.在本实用新型中，具体实现上，自检单元的另一端接电源屏机壳地。自检单元的两端接口具体是电阻组成的两端
69.在本实用新型中，具体实现上，铁路信号电源屏中原有的电源屏监测单元500，作为现有的电源屏监测单元500，是现有技术成熟的设备，例如是现有公知的jdt型铁路信号电源系统上的电源屏监测单元。
70.在本实用新型中，具体实现上，控制单元400，可以是现有普通的可编程控制器plc、中央处理器cpu、数字信号处理器dsp或者单片机mcu，具体可以是以单片机作为核心控制的pcb电路板。
71.如图4所示，电源屏监测单元500，与控制单元400相连接(具体进行485通信)，用于让工作人员输入多种控制命令，然后将控制命令实时发送给控制单元400；
72.其中，多种控制命令包括：检测启动命令、检测停止命令，设置每个输出支路的绝
缘超限值的控制命令，以及配置需绝缘检测的电源屏输出支路数量和位置(例如支路的编号)的控制命令，以及设置所述主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200进行自动循环绝缘检测的周期的控制命令；
73.控制单元400，用于根据所述电源屏监测单元500发来的控制命令，对应执行预设的控制操作。具体说明如下：
74.例如，控制单元400，用于根据所述电源屏监测单元500发来的、设置所述主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200进行自动循环绝缘检测的周期的控制命令，对应设置主用低压绝缘检测装置100和备用低压绝缘检测装置200进行自动循环绝缘检测的周期；
75.又如，控制单元400，用于接收所述电源屏监测单元500发来的、设置多种不同输出支路类型的绝缘超限值的控制命令(即不同的输出支路类型，分别设置不同的绝缘超限值)，并实时存储；
76.又如，控制单元400，用于根据所述电源屏监测单元500发来的、配置需绝缘检测的电源屏输出支路数量和位置(例如支路的编号)的控制命令，将需绝缘检测的电源屏输出支路数量和位置(即支路编号)，发送给控制单元400进行记录并存储；
77.又如，控制单元400，分别与输出支路选通继电器k1～kn的线圈控制端相连接，用于根据所述电源屏监测单元500发来的、检测启动命令以及需绝缘检测的电源屏输出支路数量和位置(例如支路的编号)，按照预设时间间隔，依次(先后间隔一段时间)选通每条需要绝缘检测的输出支路所对应连接的输出支路选通继电器k，并在输出支路选通继电器k完全吸合后(可以设置完成吸合的吸合时长，当吸合时长到达后，判断完全吸合)，实时发送检测启动命令和前期绝缘性能数据(即绝缘检测数据)清零命令至正常工作的低压绝缘检测装置；
78.其中，所述正常工作的低压绝缘检测装置，是处于正常工作状态的主用低压绝缘检测装置100，或者是在主用低压绝缘检测装置100异常时，处于正常工作状态的备用低压绝缘检测装置200；对于所述正常工作的低压绝缘检测装置，其对应的绝缘检测装置主备用转换继电器j1或j2，处于吸合状态。
79.所述正常工作的低压绝缘检测装置，用于实时对被选通的每条需要绝缘检测的输出支路进行绝缘检测，然后实时将检测获得的绝缘性能数据(即绝缘检测数据)上传至控制单元400；
80.控制单元400，还用于在接收到每条需要绝缘检测的输出支路的绝缘性能数据(即绝缘检测数据)后，根据每条输出支路的支路类型和绝缘超限值(不同的支路类型，具有不同的绝缘超限值)，判断每条输出支路的绝缘状态(即绝缘是否合格)，并将判断结果上传至电源屏监测单元500。
81.需要说明的是，绝缘性能数据(即绝缘检测数据)，为电源屏的输出支路与电源屏机壳地之间的绝缘电阻值。此外，绝缘超限值，是对不同类型的输出支路分别预设的绝缘超限报警阈值。当一条输出支路的绝缘性能数据(即绝缘检测数据)中的绝缘电阻值，大于该条输出支路的类型对应的绝缘超限值时，判断该条输出支路的绝缘不合格。
82.在本实用新型中，具体实现上，本实用新型的绝缘检测系统，其采用的检测模式，可以包括自动和手动两种检测模式，可自动定期循环检测，也可手动实时检测。
83.具体实现上，以电源屏监测单元执行的手动检测为例，控制单元收到检测启动命令时，先吸合被测输出支路相连的输出支路选通继电器，待继电器完全吸合后，再给低压绝缘检测装置下发启动检测、数据清零命令。低压绝缘检测装置然后对相应的输出支路进行低压绝缘检测。
84.在低压绝缘检测装置检测结束后，低压绝缘检测装置把数据上传到控制单元，控制单元收到数据后，根据输出支路类型、绝缘超限值等参数，判断该路输出支路的绝缘状态，并上传到电源屏监测单元500，供用户查看。
85.与现有技术相比较，本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，具有如下有益效果：
86.1、首创了铁路信号电源屏的绝缘检测冗余设计，在开始检测之前进行自诊断，确保检测结果正确无误。
87.2、首创了通过配置检测参数，完成各种复杂环境的绝缘检测。
88.3、实现了一个绝缘检测装置，即可完成铁路信号电源屏整个回路(包括多个输出支路)的检测，节省了安装空间，降低了成本。
89.4、实现了自动、手动两种模式智能检测，可自动定期检测，也可手动实时检测。
90.综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其设计科学，能够只使用一个低压绝缘检测装置，让一个低压绝缘检测装置工作，即可对铁路信号电源屏的多条输出支路进行绝缘检测，可大幅降低人工工作量，又能及时检测出铁路信号电源屏的绝缘隐患问题，具有重大的实践意义。
91.对于本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其采用的低压绝缘检测装置，能够在绝缘检测时施加不影响设备工作的低电压，并实现在线检测。
92.对于本实用新型提供的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，考虑到铁路信号电源屏的系统绝缘性能下降，往往是导线劣化或电器设备老化的循序渐进的过程，因此，不需要过于快速、频繁的检测。因此，本实用新型可以采用对多个输出支路轮流巡检的方式，来进行在线绝缘检测，既能实现在线检测，又能满足实际的需要。
93.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其特征在于，包括主用低压绝缘检测装置(100)、备用低压绝缘检测装置(200)和自检单元(300)；铁路信号电源屏包括多条输出支路；多条输出支路，分别与输出支路选通继电器k1～kn的一端触点相接；n为大于1的自然数；输出支路选通继电器k1～kn的另一端触点汇流相交于结点a；结点a通过导线，与结点b相接；结点b，分别与绝缘检测装置主备用转换继电器j1和j2的一端触点相接；绝缘检测装置主备用转换继电器j1的另一端触点，分别与绝缘检测装置自检选通继电器j3的一端触点和主用低压绝缘检测装置(100)的检测输入端相接；绝缘检测装置主备用转换继电器j2另一端触点，分别接绝缘检测装置自检选通继电器j4的一端触点和备用低压绝缘检测装置(200)的检测输入端相接；绝缘检测装置自检选通继电器j3的另一端和绝缘检测装置自检选通继电器j4的另一端触点相交于结点c；结点c，与自检单元的检测输入端相接；自检单元包括至少一个电阻。2.如权利要求1所述的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其特征在于，主用低压绝缘检测装置(100)和备用低压绝缘检测装置(200)以及自检单元(300)，均接铁路信号电源屏的机壳地。3.如权利要求1或2所述的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其特征在于，主备用转换继电器j1和j2、绝缘检测装置自检选通继电器j3和j4，以及输出支路选通继电器k1～kn，与同一个控制单元(400)相连接。4.如权利要求3所述的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其特征在于，控制单元(400)，分别与铁路信号电源屏中原有的电源屏监测单元(500)以及主用低压绝缘检测装置(100)和备用低压绝缘检测装置(200)相通信连接。5.如权利要求1至4中任一项所述的铁路信号电源屏的绝缘检测系统，其特征在于，主用低压绝缘检测装置(100)和备用低压绝缘检测装置(200)，是带通信功能的低压绝缘检测装置。

技术总结

本实用新型公开了一种铁路信号电源屏的绝缘检测系统，铁路信号电源屏包括多条输出支路，多条输出支路分别与输出支路选通继电器K1～Kn一端相接；K1～Kn另一端汇流相交于结点A；结点A与结点B相接；结点B分别与主备用转换继电器J1和J2的一端相接；J1另一端分别与自检选通继电器J3的一端和主用低压绝缘检测装置的检测输入端相接；J2另一端分别接自检选通继电器J4一端和备用低压绝缘检测装置的检测输入端相接；J3另一端和J4另一端相交于结点C；结点C与自检单元的检测输入端相接。本实用新型能够只使用一个低压绝缘检测装置，即可对电源屏的多条输出支路进行绝缘检测，降低人工工作量，及时检测出绝缘隐患。及时检测出绝缘隐患。及时检测出绝缘隐患。