[發明專利]具有泄漏電流檢測的故障檢測系統

有效

• 申請號: 201410083719.6
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104034972B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: R·W·林賽;D·D·波達尼;S·松斯;T·M·索普科;R·G·歐什;J·米勒
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

公開了一種用于具有與機器的框架接地絕緣的多個導電元件的機器的故障檢測系統。該故障檢測系統可以包括：高壓DC電源；正高壓總線，連接到高壓DC電源的正端子且向多個導電元件提供高壓電力；以及負高壓總線，連接到高壓DC電源的負端子且從多個導電元件返回高壓電力。正和負高壓總線中的至少一個可以通過多個開關選擇性地連接到多個導電元件的多個區域，該多個區域中的每一個并聯電連接，且通過多個開關中的一個選擇性地連接到高壓DC電源。低壓DC電源可以配置成形成泄漏電流檢測器的一部分，該泄漏電流檢測器通過多個開關中的每一個選擇性地連接到多個區域中的每一個，以用于檢測在導電元件和框架接地之間的泄漏電流。

發明領域

本公開一般涉及故障檢測系統且更具體而言涉及具有泄漏電流檢測的故障檢測系統。

背景技術

具有需要針對諸如不可接受電流泄漏之類的電學故障進行測試的多個導電體的機器的示例是攤鋪機。典型的攤鋪機包括用于提供移動性和電力的牽引機、包含瀝青聚集混合物或瀝青供應的料斗以及以均勻厚度條將瀝青攤鋪材料鋪設到需要攤鋪的區域上的刮板。牽引機典型地包括配置成對攤鋪機的操作驅動的內燃引擎，且該引擎可以是各種已知動力裝置中的任意一個，可以包括汽輪機、天然氣驅動引擎、柴油引擎和汽油引擎。瀝青攤鋪材料被加熱且在它具有彈性稠度時應用，使得它可以容易地以均勻厚度層應用。在重復攤鋪操作中，新瀝青材料可以鋪設在舊道路表面上。可以發現，當舊道路表面變熱時，新瀝青材料更好地粘合到舊道路表面。當新瀝青材料在冷的道路上應用時獲得不良結果。由于該原因，存在特定溫度條件，在該條件下，攤鋪必須進行以確保攤鋪質量。當攤鋪隊必須等待溫度上升時，這限制了攤鋪季節的長度和每日的生產率。

刮板組件典型地包括基座部分且可以包括一個或更多延伸部分，這些部分中的每一個具有以板平滑且擠壓沉積的攤鋪材料的方式安裝到刮板部分的鋼制刮板，留下所需厚度的墊層。刮板典型地被加熱以防止瀝青材料粘附到鋼刮板。在現代刮板組件中，刮板加熱器通常以可以優選地布置在刮板上或附近的電阻式電加熱器的形式實施。刮板還可以通過氣體或其他可燃燒燃料加熱器加熱。維持適當的刮板溫度是重要的。如果刮板太熱或太冷，在得到的攤鋪墊層中將獲得較差的光潔度。在僅具有基座刮板部分的簡單刮板中，基座刮板部分中的每一個典型地包括加熱器和溫度傳感器二者。在這種系統中，基座刮板中的每一個可以根據從相關溫度傳感器接收的反饋獨立地溫度控制。較寬的刮板需要較多的加熱器，且加熱器一般布置到獨立的加熱區域中。到加熱器的電力通過刮板電力模塊（SPM）控制。在攤鋪處理期間，盡可能快地識別任意故障加熱元件的位置以避免浪費瀝青材料是重要的。如果特定加熱元件出故障，則瀝青可能在允許冷卻的區域中粘合到刮板，浪費材料且導致不是所需質量和均勻性的瀝青墊層。

在攤鋪刮板的操作期間，當激勵的加熱元件的隔離或其他部分故障且電源短路或向攤鋪機的底盤外殼泄漏電流時，出現不希望的情形。除了潛在地導致如上所述的加熱元件的故障和造成瀝青材料的浪費，還可能導致對于攤鋪機或系統的損害或其他潛在有害情形。因此，存在在現有很多加熱元件中識別故障加熱元件的位置且響應于此執行必要修復的需要。由于需要加熱基座刮板的附加區域的附加區域和加熱器，較寬的刮板可以加劇該問題。

檢測電路故障的一種方法在Chavan等人于1996年11月12日發布的美國專利No.5,574,346（'346專利）中描述。繞組故障檢測電路監控電機的相位繞組中的電壓降，且將電壓降與參考電壓進行比較以確認電機是否離開正常操作范圍參數且是否存在有效故障。如果存在有效故障，則中斷驅動電機的電路。

盡管在檢測到繞組故障時，'346專利的故障檢測電路可以中斷操作，但是它可能過度復雜、昂貴且難以實施。例如，故障檢測電路要求比較器邏輯來監控電機的每個相位的繞組且將每個繞組兩端的電壓降與高參考電壓和低參考電壓進行比較。另外，比較器邏輯的輸出必須根據相應相位繞組的激勵和電機的角位置被連續地選擇且提供到故障邏輯。僅在此時可以對是否存在繞組故障做出分析。

本公開涉及克服在上面提及的問題和/或現有技術的其他問題中的一個或多個。

發明內容