随着我国铁路机车运行速度的进一步提高和高速列车的发展,尤其是全国铁路六次大提速的实施,要求机车的各电气回路能更加安全可靠的运行。当机车电气回路发生的接地故障多于两点时,会使机车电路无法正常工作甚至烧毁,影响机车的正常运行,因此必须在机车各电气回路上安装灵敏可靠的接地检测装置。本论文对机车现有的接地检测方法进行了研究和拓展,使该装置可适用于机车的各个电气回路,实时检测各电气回路是否发生接地故障。该装置克服了原有接地继电器存在的安全隐患和可靠性差、检修工作量大等缺点,并通过采用不同的检测方式使主电路、辅助电路和控制电路实现了电气隔离,减小了控制电路受到的电磁干扰,提高了机车的电气化水平,降低了工人劳动强度和铁路运营成本。本论文从机车运用实际出发,在详细研究了机车各个电气回路特点和工作方式的基础上,根据不同的电气回路建立了仿真模型。对不同位置可能发生的接地故障,进行了理论分析并且在所建立的模型上仿真出各种接地故障波形,从而总结出相应的故障诊断算法,并将推导出的检测方案与原检测方案进行了对比,解决了原检测方案的检测死区问题。该接地检测装置采用了西门子公司的200系列PLC作为下位机的核心控制器件,在论文中介绍了该装置的检测方法和工作原理,并给出了系统主要的软硬件设计和整体结构设计。研制出的样品通过了定型试验,并在不同机车上进行了现场试验,运行情况平稳可靠,达到了预想的要求。