[发明专利]一种带监测功能的防雷补偿器及其监测方法

说明书

一种带监测功能的防雷补偿器，包括控制单元、防雷硒堆漏电流和补偿电容工作电流检测单元；两个检测单元分别包括电流传感器、I/V电路、阻抗匹配电路和A/D转换器，两个检测单元的输入端分别与防雷硒堆漏电流回路和补偿电容工作电流回路相连，输出端分别与控制单元相连，控制单元的输出端接系统主机，检测单元分别通过电流传感器采集电流回路的电流并转换成数字信号，再传给控制单元进行处理、判断或报警；其监测方法包括初始设置、读入阈值、采样、计算均方根和判断。该防雷补偿器能实时监测和判断防雷硒堆漏电流和补偿电容工作电流，不符合要求时报警，采集数据及时、测量结果精准，监测方法科学、可靠，从而确保行车秩序正常和安全。

技术领域

本发明涉及一种铁路防雷装置及方法，特别涉及一种适用于铁路25Hz相敏轨道电路使用的带监测功能的防雷补偿器及其监测方法。

背景技术

铁路25Hz相敏轨道电路是我国普遍使用的轨道电路，由电源、送端和受端组成，送端设备包括送电扼流变压器、轨道变压器等，受端设备包括受电扼流变压器、轨道变压器、防雷补偿器、防护盒、25Hz轨道继电器等。

其中防雷补偿器具有两个独立的功能，一个功能是使用防雷硒堆对25Hz轨道继电器的轨道输入侧进行防雷，另一个功能是使用补偿电容补偿25Hz轨道继电器局部线圈的感性无功功率，提高局部分频器-轨道继电器局部线圈回路的功率因数，以减少局部分频器电源的输出电流。

在使用过程中，硒堆的性能会随着时间的推移逐步下降，从而导致漏电流增加，当漏电流大于一定值时，影响到轨道继电器的工作，造成轨道电路“红光带”；同样，补偿电容容量也会随着时间的推移而逐步降低，补偿电容容量下降后，会使局部电源回路的功率因数降低，加大了局部电源的负荷，如果局部电源负荷过重，会导致输出电压不稳定，影响整个轨道电路运行的可靠性。

现有技术存在的问题是：无法对防雷补偿器的工作性能进行实时检测，只能采取定期人工测试，一旦防雷补偿器的漏电流大于一定值后，使轨道继电器错误落下而造成轨道电路“红光带”故障，将造成行车秩序混乱、直接威胁行车安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带监测功能的防雷补偿器及其监测方法，以克服上述已有技术存在的不足，提高断相保护器的可靠性和可用性。

本发明采取的技术方案是：

一种带监测功能的防雷补偿器，包括防雷硒堆和补偿电容，所述防雷硒堆与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器轨道线圈并接构成防雷硒堆漏电流回路，补偿电容与25Hz相敏轨道电路的二元二位继电器的局部线圈并接构成补偿电容工作电流回路；

该防雷补偿器还包括防雷硒堆漏电流检测单元、补偿电容工作电流检测单元以及控制单元；

所述防雷硒堆漏电流检测单元的输入端串接在防雷硒堆漏电流回路中，防雷硒堆漏电流检测单元输出端接控制单元的输入端，补偿电容工作电流检测单元的输入端串接在补偿电容工作电流回路中，补偿电容工作电流检测单元输出端接控制单元另一输入端，控制单元的输出端接外部检测仪器或系统主机；

所述防雷硒堆漏电流检测单元包括电流传感器ⅠA、I/V电路ⅠA、阻抗匹配电路ⅠA和A/D转换器ⅠA，电流传感器ⅠA一次侧串接在防雷硒堆漏电流回路中，电流传感器ⅠA二次侧接I/V电路ⅠA的输入端，I/V电路ⅠA输出端接阻抗匹配电路ⅠA的输入端，阻抗匹配电路ⅠA的输出端接A/D转换器ⅠA的输入端，A/D转换器ⅠA的输出端接控制单元的输入端；

所述补偿电容工作电流检测单元包括电流传感器Ⅱ、I/V电路Ⅱ、阻抗匹配电路Ⅱ和A/D转换器Ⅱ，电流传感器Ⅱ一次侧串接在补偿电容工作电流回路中，电流传感器Ⅱ二次侧接I/V电路Ⅱ的输入端，I/V电路Ⅱ的输出端接阻抗匹配电Ⅱ路的输入端，阻抗匹配电路Ⅱ的输出端接A/D转换器Ⅱ的输入端，A/D转换器Ⅱ的输出端接控制单元另一输入端；

防雷硒堆漏电流检测单元中：