本實用新型屬于鐵路機車領域，具體涉及一種鐵路機車用牽引回路阻容保護電阻過電流檢測裝置。
背景技術：
阻容保護能保護過高的電壓上升率，如抑制電網中的尖峰電壓波。當尖峰波來時，因電容上的電壓不變（來不及），尖峰波的電壓會直接加在與電容串聯的電阻上，而與電容串聯的電阻值較小（只有幾十歐姆），尖峰波的能量被消耗在電阻上，從而立即降低尖峰波的電壓幅度。當正常運行時，電容的容抗遠大于電阻（相差幾百倍），阻容之路上的電流很小，故而電阻上的功率消耗很小。因此，阻容保護電阻回路的電流不能過大，否則阻容電阻會燒壞，但由于目前國內尚無牽引回路阻容保護電阻過電流檢測裝置相關報道，阻容電阻使用過程中對機車電路構成隱患。
技術實現要素：
本實用新型為了解決因電流過大燒壞阻容電阻，機車電路存在安全隱患的問題，進而提供了一種鐵路機車用牽引回路阻容保護電阻過電流檢測裝置。
本實用新型采用如技術方案：
一種鐵路機車用牽引回路阻容保護電阻過電流檢測裝置，包括電源模塊、電流信號采集模塊、控制模塊和語音芯片，所述電源模塊的輸入端連接直流電源，輸出端分別與電流信號采集模塊、控制模塊、語音芯片連接，電流信號采集模塊的輸入端分別與機車用牽引回路中的四個阻容保護電阻的電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）連接，電流信號采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與語音芯片、預警燈以及機車牽引回路的主斷路器連接。
所述電流信號采集模塊與四個電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的連接回路中分別設有反向二極管。
所述電源模塊采用了脈寬調制技術，電源插件設有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護功能，電源模塊的輸入為直流110V電壓，經DC/DC變換，分別產生±24V、±15V、±5V直流電壓。
所述電流信號采集模塊為信號檢測電路，采用A/D轉換為控制模塊提供采集數據。
所述檢測裝置的檢測過程如下：
電源模塊將110V直流電源轉換成電流信號采集模塊、控制模塊、語音芯片對應所需的±24V、±15V、±5V電源；
控制模塊將電流信號采集模塊采集到的四個電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A進行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據K值判斷牽引回路阻容保護電阻電流是否正常，當檢測到牽引回路阻容保護電阻電流過大時，發出語音報警信息，提醒司乘人員注意；當通過牽引回路阻容保護電阻的電流超過標準值且持續一定時間時，則控制模塊輸出控制指令執行阻容保護電阻所在機車牽引回路的分主斷操作，并發出語音報警信息，待阻容保護電阻電流恢復正常后才能執行合主斷操作；其中，A=10V，表示網壓為25KV時次邊電流互感器檢測的值為10V。
當機車牽引回路阻容保護電阻采用二并聯方式，且電阻功率為2000W時，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.2（相當于網壓為19kV≤U≤30kV），裝置正常工作；
2） 當1.2＜K≤1.6（相當于網壓為30kV＜U≤40 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.6（網壓為U＞40kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）。
當牽引回路阻容保護電阻采用三并聯方式，且電阻功率為2000W時，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.48（相當于網壓為19kV≤U≤37kV），裝置正常工作；
2）當1.48＜K≤1.88（相當于網壓為37kV＜U≤47 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.88（相當于網壓為U＞47kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）。
當機車牽引回路阻容保護電阻采用二并聯方式，且電阻功率為600W時，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.16（相當于網壓為19kV≤U≤29kV），裝置正常工作；
2） 當1.16＜K≤1.24（相當于網壓為29kV＜U≤31 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.24（網壓為U＞31kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）。
本實用新型具有如下有益效果：
1、本實用新型可運用于韶山系列電力機車上，通過檢測次邊電流互感器反饋的信號，提前發現通過牽引回路阻容保護電阻的電流是否過大，并對司機進行提示，，當檢測到過電流通過牽引回路阻容保護電阻一定時間后可自動跳主斷，避免因高次諧波造成的網壓過高，使牽引回路阻容保護電阻燒損的事故，有效提升了電力機車運用可靠性，具有良好的經濟性和社會效益；
2、該裝置增加了反向二極管，可有效防止裝置故障時影響整車正常運行；
3、該裝置采用短路保護功能（電源插件設有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護功能），能夠對裝置本身和機車引入電源實施保護；
4、采用語音芯片，了根據控制系統要求發出語音報警信息；
5、該裝置是采用控制模塊控制自動分析、檢測并發出執行指令，可根據電流傳感器反饋的電流值變化，執行相應的語音提示及控制功能。
附圖說明
圖1為本實用新型的控制原理圖。
具體實施方式
結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：
由圖1所示控制原理可知，本實用新型所述鐵路機車用牽引回路阻容保護電阻過電流檢測裝置，包括電源模塊、電流信號采集模塊、控制模塊和語音芯片，所述電源模塊的輸入端連接110V的直流電源，輸出端分別與電流信號采集模塊、控制模塊、語音芯片連接，為所述模塊提供相應所需電源，電流信號采集模塊的輸入端分別與機車用牽引回路中的四個阻容保護電阻的電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）連接，電流信號采集模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，將檢測到值A1、A2、A3、A4輸出至控制模塊進行分析檢測，控制模塊的輸出端與語音芯片、預警燈以及機車牽引回路的主斷路器連接，進而根據檢測值平均值與設定值的比較結果進行判斷，發出語音報警、指示燈預警和跳主斷指令。
為了防止裝置故障時影響整車正常運行，在電流信號采集模塊與四個電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的連接回路中分別加裝了反向二極管。
電源模塊：其輸入為直流110V電壓，經DC/DC變換，分別產生±24V、±15V、±5V直流電壓，采用了現有的脈寬調制技術，電源插件設有輸入/輸出過流及輸入/輸出過壓或欠壓保護功能。
電流信號采集模塊：該模塊實際為信號檢測電路，采用A/D轉換為控制模塊提供采集數據。
控制模塊：控制模塊將電流信號采集模塊采集到的四個電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A進行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據K值判斷牽引回路阻容保護電阻電流是否正常，當檢測到牽引回路阻容保護電阻電流過大時，發出語音報警信息，提醒司乘人員注意；當通過牽引回路阻容保護電阻的電流超過標準值且持續一定時間時，則控制模塊輸出控制指令執行阻容保護電阻所在機車牽引回路的分主斷操作，并發出語音報警信息，待阻容保護電阻電流恢復正常后才能執行合主斷操作。
本實用新型通過檢測次邊電流互感器反饋的信號，提前發現通過牽引回路阻容保護電阻的電流是否過大，避免發生牽引回路阻容保護電阻燒損事故。
本實用新型的具體檢測控制如下：
電源模塊將110V直流電源轉換成電流信號采集模塊、時間電路模塊及控制模塊對應所需的±24V、±15V、±5V電源；
控制模塊通過將四個電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A進行比較，比較值為K=[（A1+A2+A3+A4）/4A]；然后根據K值判斷牽引回路阻容保護電阻電流是否正常，當檢測到牽引回路阻容保護電阻電流過大時，發出語音報警信息，提醒司乘人員注意；當通過牽引回路阻容保護電阻的電流超過標準值且持續一定時間時，則控制模塊輸出控制指令執行阻容保護電阻所在機車牽引回路的分主斷操作，并發出語音報警信息和指示燈預警信息，待阻容保護電阻電流恢復正常后才能執行合主斷操作；其中，A=10V，表示網壓為25KV時次邊電流互感器檢測的值為10V。
SS4改機車阻容保護電阻安裝方式分為三種情況，1、電阻功率為2000W，二并聯方式連接，2、電阻功率為2000W，三并聯方式連接，3電阻功率600W，兩并聯方式連接，其他機車與SS4改機車情況一致。
實施例1
當機車牽引回路阻容保護電阻采用二并聯方式，且電阻功率為2000W時，控制模塊通過計算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A=10V（網壓為25KV時次邊電流互感器檢測的值為10V）進行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.2（相當于網壓為19kV≤U≤30kV），裝置正常工作；
2） 當1.2＜K≤1.6（相當于網壓為30kV＜U≤40 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.6（網壓為U＞40kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（即跳主斷指令失電）。
實施例2
牽引回路阻容保護電阻采用三并聯方式，且電阻功率為2000W時，控制模塊通過計算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A=10V（網壓為25KV時次邊電流互感器檢測的值為10V）進行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.48（相當于網壓為19kV≤U≤37kV），裝置正常工作；
2）當1.48＜K≤1.88（相當于網壓為37kV＜U≤47 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.88（相當于網壓為U＞47kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）。
實施例3
當機車牽引回路阻容保護電阻采用二并聯方式，且電阻功率為600W時，控制模塊通過計算電流互感器（177TA、176TA、187TA、186TA）的檢測值A1、A2、A3、A4的平均值與設定值A=10V（網壓為25KV時次邊電流互感器檢測的值為10V）進行比較，比較值為K，控制模塊的輸出控制指令如下：
1）當0.76≤K≤1.16（相當于網壓為19kV≤U≤29kV），裝置正常工作；
2） 當1.16＜K≤1.24（相當于網壓為29kV＜U≤31 kV），且持續時間超過300S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）；
3）當K＞1.24（網壓為U＞31kV），且持續時間超過180S時，預警燈亮，執行跳主斷指令，并語音提示“牽引電路阻容保護電阻電流過大”，待網壓恢復到正常時可執行合主斷操作（跳主斷指令失電）。
本實用新型中未作特殊說明的模塊或元件等均為現有技術。