车顶绝缘仪的技术原理
车顶绝缘仪的原理：
利用机车上安装的高压电压互感器的一、二次绕组的电压变化来实现机车车顶高压设备的绝缘检测。当机车在到发线下停车后，车顶的高压设备表面温度，由于停车后司机室的热气上升而上升，融化了绝缘子表面的冰霜，冰霜的融化逐渐由水滴发展变大，导致漏泄电流也逐渐增大。高压电压互感器在机车上的作用是检测接触网电压（网压）。当网压为25KV时，网压表测得是100V的交流电压，显示为25KV。根据电压互感器的原理，一次绕组电压为25KV时，二次绕组电压为100V。反之，在二次绕组上加100V的电压时，一次绕组的空载电压为25KV。
北京蔚蓝天创业科技发展有限公司的车顶绝缘检测仪按此需求研制。该测试装置集开关电源技术、单片机技术、测控技术、高低压隔离等多项高科技为一体，功能完善、性能、安全可靠、自动化程度高。
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便携式车顶绝缘检测仪研制过程
首先分析了用于检测机车车顶高压设备绝缘性的几种检测方法，在此基础上给出了总体设计思路，并以此确定系统设计方案。接着分析了SPWM调制与等面积计算算法，为系统核心逆变器部分数字化实现做理论准备。其次完成系统的软硬件设计。硬件部分主要是DC/DC变换、单相全桥逆变、电流电压检测及MCU控制系统等方面的电路设计。软件部分基于系统功能要求，完成相应程序设计，其中逆变器反馈电压稳定调节采用增量式PI调节，并利用改进花授粉算法进行PI参数整定，且对整定结果进行仿1真，给工程实际调试提供参考。终，完成高压绝缘检测系统样机设计，并对其进行功能调试试验和模拟绝缘检测试验，其中功能调试实验主要为DC/DC变换的双路PWM输出试验、全桥逆变的四路SPWM波形试验及正弦波输出实验;模拟绝缘性检测试验，主要基于专用的车顶高压电气设备模拟装置，用样机检测其在不同条件下的绝缘性能。当一次绕组有负载或短路时,其电流随之增大,二次绕组电流也随之增大,回路中串接的降1压电阻上的电压将增大,二次绕组的网压表上的电压将降低或为0V。
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机车车顶绝缘检测仪
“污闪”是因为车顶的各个长期显露在外的绝缘子，表面逐渐脏污，绝缘能力逐渐降低，而被车顶各带电设备的高压击穿的放电现象，。从实质来讲，“污闪”是在一定时间和一定电能聚集下的进而产生一种热击穿过程。它发生原理是：绝缘子表面逐渐脏污，由于脏污层在大气中潮湿后，就会在潮湿的脏污上产生漏泄电流，进而会产生热量。在漏泄电流密度大污层电阻大的地方产生的热量多，逐渐这些热量就烘干了绝缘子表面的部分区域，形成一个干区。因为干区的形成阻断了漏泄电流，所以形成了一个电压集中的高强场.引起了干区上的空气被击穿和也会产生一个漏泄电流脉冲。当这种击穿和电流脉冲持续增强，放电就会形成电弧，电弧的不断燃烧和发展就造成了绝缘子的闪络。由此可见，“污闪”的形成是有几个阶段：①绝缘子表面脏污；司乘人员通过观察网压表显示的电压,判断车顶高压设备是否接地或绝缘降低,若网压表显示25kV,表示正常。②脏污绝缘子受潮；③干区上空气被击穿形成电弧；④电弧进一步发展导致闪络。
