[科普中国]-零压状态

零压状态即零压保护电路判断接触网电压所处的状态，如果是零压状态，则必须跳主断路器。

电力机车零压继电器在机车运行途中出现网压较低时，零压保护电路会将此种情况作为零压来处理，造成不必要的跳主断路器。另外，机车过分相时，会有短时间断电，零压继电器延时时间整定不准确，零压继电器动作，造成跳主断路器。改进电路对于准确顺利的列车运行是很有必要的。

存在问题电力机车上一般都有零压保护电路，它是通过检测接触网的网压来进行相应的动作。零压保护电路有2个作用：一是作为机车的失压保护，当机车失压持续一定时间后，保护装置动作，断开主断路器，以免当电压恢复时，由于网压的突然升高而损坏电气设备；二是作为机车门联锁的交流保护，在机车变压器带电情况下向门联锁保护阀供电，门联锁锁闭，不能打开高压室门。

但在实际运用过程中，接触网的电压会出现电压比较低的情况，此时机车上的零压保护电路也会将此种情况作为零压处理，造成不必要的跳主断路器。另外，为了适应过分相等情况，机车的零压保护电路中具有延时继电器，能够保证短时间的接触网失电不会造成跳主断路器。但机车上原有的时间继电器整定吸合、释放值的不稳定，会造成主断路器误动作，如果机车速度低又运行在坡道上时，会造成区间停车，延误列车运行。1

零压继电器的改进目的鉴于上述情况，有必要设计一套新的系统，以判断接触网电压是处在零压、欠压和正常电压中的哪种状态。如果是零压状态，则必须跳主断路器；如果是欠压状态，则可以不跳主断路器，给司机报警提示，提醒司机注意运行情况。如果欠压是由于区间列车较多造成，可适当降低运行速度，减少同一个供电分区内的列车对数，避免机车长时间低电压状态运行。

新系统还应记录发生接触网欠压和零压情况的时间，待机车回到机务段后，将记录的数据通过移动存储设备转存到地面微机中进行保存分析，作为运输部门认定运缓原因时的分析依据。零压、欠压和正常电压状态的阈值可以人工设定。同时新系统中原来延时继电器触点的动作时间参数也应实现人工调整，从而更加方便灵活。1

零压继电器改进方案机车的零压保护部分在机车低压柜中实现，其原理是，通过LYB变压器把原边的380V交流电转换为副边的127V交流电，再通过整流桥（LYGZ） 整流后变成直流电，113线上反映的直流电压值与变压器LYB原边的交流电压值具有一定的比例关系。为了提高零压继电器保护动作的灵敏度，机车上的LYSJ延时继电器一般在113线上电压低于60V时就会动作。

原系统零压保护部分电路如图1所示。

从图1可以看出，零压时间继电器还控制着2对辅助触点，一个为常闭触点，一个为常开触点。从原系统零压保护部分电路的工作原理可以看出，其无法准确判断接触网是处在零压状态还是处在欠压状态。为此，可以设计一种零压检测装置，一方面能取代当前的零压保护电路；另一方面能给司机提供零压、欠压和正常电压3种情况的指示，并且这3种情况的阈值以及延时动作的时间可人工调整，改善LYSJ原设计使用的JT3-12/1型时间继电器的不稳定性。

新系统的电压显示可以引到司机室里，与蓄电池电压检测装置合二为一，同时为司机提供蓄电池电压指示信息和接触网电压指示信息。

1、系统整体结构

新系统的整体结构如图2所示。

2、工作过程

新系统通过对116线电压幅值的监测，经过分压电路分压，将高电压信号降低为继电器能够承受的低电压信号，通过电压跟随器，稳定116号线上的电压波动，然后经过隔离运算放大器，有效地将外围电路与单片机内部电路进行电气隔离，最后将稳定、隔离的电气信号送至CPU的A/D转换引脚，由CPU进行处理。

在单片机内部通过比较设定的正常网压、欠压以及零压阈值，判断当前网压的状态，并将判断的结果传送给司机台上的报警显示装置。同时，新系统对内部的一组常开和一组常闭触点按照控制逻辑进行控制。零压阈值的信号必须具备延时可调整功能，以防止因受电弓与接触网瞬间脱离而发生动作，还需满足自动过分相装置使用柱上开关通过分相的延时大于2s的功能。1

新系统优点（1）及时提供蓄电池电压情况。

（2）将接触网电压由原来的2级 （零压、正常） 改造为3级 （零压、欠压和正常），使得机车零压保护电路更加实用。

（3）各种参数可以人工调整，能随时按照用户要求更改相应的阈值、延时时间以及控制逻辑等，使零压保护系统更加灵活和稳定。

（4）整个系统是无触点的逻辑控制，技术先进、安全可靠。

（5）占用体积小，布线安装方便。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学