零壓狀態

電力機車上一般都有零壓保護電路，它是通過檢測接觸網的網壓來進行相應的動作。零壓保護電路有2個作用：一是作為機車的失壓保護，當機車失壓持續一定時間后，保護裝置動作，斷開主斷路器，以免當電壓恢復時，由於網壓的突然升高而損壞電氣設備；二是作為機車門聯鎖的交流保護，在機車變壓器帶電情況下向門聯鎖保護閥供電，門聯鎖鎖閉，不能打開高壓室門。

但在實際運用過程中，接觸網的電壓會出現電壓比較低的情況，此時機車上的零壓保護電路也會將此種情況作為零壓處理，造成不必要的跳主斷路器。另外，為了適應過分相等情況，機車的零壓保護電路中具有延時繼電器，能夠保證短時間的接觸網失電不會造成跳主斷路器。但機車上原有的時間繼電器整定吸合、釋放值的不穩定，會造成主斷路器誤動作，如果機車速度低又運行在坡道上時，會造成區間停車，延誤列車運行。

鑒於上述情況，有必要設計一套新的系統，以判斷接觸網電壓是處在零壓、欠壓和正常電壓中的哪種狀態。如果是零壓狀態，則必須跳主斷路器；如果是欠壓狀態，則可以不跳主斷路器，給司機報警提示，提醒司機注意運行情況。如果欠壓是由於區間列車較多造成，可適當降低運行速度，減少同一個供電分區內的列車對數，避免機車長時間低電壓狀態運行。

新系統還應記錄發生接觸網欠壓和零壓情況的時間，待機車回到機務段后，將記錄的數據通過移動存儲設備轉存到地面微機中進行保存分析，作為運輸部門認定運緩原因時的分析依據。零壓、欠壓和正常電壓狀態的閾值可以人工設定。同時新系統中原來延時繼電器觸點的動作時間參數也應實現人工調整，從而更加方便靈活。

機車的零壓保護部分在機車低壓櫃中實現，其原理是，通過LYB變壓器把原邊的380V交流電轉換為副邊的127V交流電，再通過整流橋（LYGZ）整流后變成直流電，113線上反映的直流電壓值與變壓器LYB原邊的交流電壓值具有一定的比例關係。為了提高零壓繼電器保護動作的靈敏度，機車上的LYSJ延時繼電器一般在113線上電壓低於60V時就會動作。

原系統零壓保護部分電路如圖1所示。

從圖1可以看出，零壓時間繼電器還控制著2對輔助觸點，一個為常閉觸點，一個為常開觸點。從原系統零壓保護部分電路的工作原理可以看出，其無法準確判斷接觸網是處在零壓狀態還是處在欠壓狀態。為此，可以設計一種零壓檢測裝置，一方面能取代當前的零壓保護電路；另一方面能給司機提供零壓、欠壓和正常電壓3種情況的指示，並且這3種情況的閾值以及延時動作的時間可人工調整，改善LYSJ原設計使用的JT3-12/1型時間繼電器的不穩定性。

新系統的電壓顯示可以引到司機室里，與蓄電池電壓檢測裝置合二為一，同時為司機提供蓄電池電壓指示信息和接觸網電壓指示信息。

1、系統整體結構

新系統的整體結構如圖2所示。

2、工作過程

新系統通過對116線電壓幅值的監測，經過分壓電路分壓，將高電壓信號降低為繼電器能夠承受的低電壓信號，通過電壓跟隨器，穩定116號線上的電壓波動，然後經過隔離運算放大器，有效地將外圍電路與單片機內部電路進行電氣隔離，最後將穩定、隔離的電氣信號送至CPU的A/D轉換引腳，由CPU進行處理。

在單片機內部通過比較設定的正常網壓、欠壓以及零壓閾值，判斷當前網壓的狀態，並將判斷的結果傳送給司機台上的報警顯示裝置。同時，新系統對內部的一組常開和一組常閉觸點按照控制邏輯進行控制。零壓閾值的信號必須具備延時可調整功能，以防止因受電弓與接觸網瞬間脫離而發生動作，還需滿足自動過分相裝置使用柱上開關通過分相的延時大於2s的功能。

（1）及時提供蓄電池電壓情況。

（2）將接觸網電壓由原來的2級（零壓、正常）改造為3級（零壓、欠壓和正常），使得機車零壓保護電路更加實用。

（3）各種參數可以人工調整，能隨時按照用戶要求更改相應的閾值、延時時間以及控制邏輯等，使零壓保護系統更加靈活和穩定。

（4）整個系統是無觸點的邏輯控制，技術先進、安全可靠。

（5）佔用體積小，布線安裝方便。