一种接触网供电电源高压系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种接触网供电电源高压系统及其应用，高压系统包括依次相连的受电弓、主断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高压变压器。受电弓与接触网接触，高压电压互感器原边一端连接至受电弓与主断路器之间，另一端连接至地。高压变压器与整流器相连，在高压变压器与整流器之间设置有高压室门。系统还包括与控制装置相连并用于反映高压室门开关状态的连锁开关。当控制装置检测到主断路器处于断开位、高压室门处于关闭状态、高压变压器的油温正常、受电弓的升弓气压足够的全部信号，且未检测到发生高压系统绝缘故障，受电弓才能进行升弓操作。本发明专利技术能够解决受电弓和主断路器安全控制的技术问题，从而确保接触网供电电源高压系统安全可靠运行。

A high voltage system for catenary power supply and its application

The invention discloses a high-voltage system of catenary power supply and its application. The high-voltage system includes pantograph, main circuit breaker, high-voltage fuse, high-voltage isolator and high-voltage transformer connected in turn. When the pantograph contacts the catenary, one end of the original side of the high voltage transformer is connected to the pantograph and the main circuit breaker, and the other end is connected to the ground. The high voltage transformer is connected with the rectifier, and a high-voltage chamber door is arranged between the high-voltage transformer and the rectifier. The system also includes a chain switch connected to the control device and used to reflect the state of the high voltage chamber door switch. When the control device detects all signals that the main circuit breaker is in the open position, the door of the high voltage chamber is closed, the oil temperature of the high voltage transformer is normal, and the pantograph is sufficiently pressurized to lift the pantograph, and the insulation failure of the high voltage system is not detected, the pantograph can lift the pantograph. The invention can solve the technical problems of safety control of pantograph and main circuit breaker, thereby ensuring the safe and reliable operation of high voltage system of catenary power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种接触网供电电源高压系统及其应用
本专利技术涉及铁路电气领域，尤其是涉及一种应用于铁路工程作业车辆的接触网供电电源高压系统及其应用。
技术介绍
目前，随着我国铁路总里程的不断增长，铁路维护工作量也日益增加，大型养路机械已成为我国铁路养护维修的主要力量，每天都有几十支机械化施工队活跃在万里铁道线上。这些施工队常年在野外作业，战严寒、斗酷暑，为我国铁路事业的发展，特别是为近几年铁路的提速做出了巨大的贡献。为了解决铁路维护车队在野外的生活问题，各路局都为车队配备了具备机械化施工作业功能的宿营列车。这些宿营列车基于旅客列车车型改造而来，设置有卧铺间、厨房和餐厅等设施。在现有技术中，CN205890886U、CN106080625A、CN202389375U、CN101386305B、CN201712613U、CN201283866Y、CN101386305A等专利均给出了这种宿营列车的结构。机械化施工队的宿营列车一般都是从沿途的停靠站上取电，由水电段负责，而宿营列车在每一站停靠的时间都很短，水电段必须频繁到施工队接电。而且这些沿途的停靠站一般都是小站，小站上的变压器容量都比较小，无法向宿营列车提供比较大容量的电能，所以宿营列车都带有自备的柴油发电机组。在很多时候，特别是在夏季和冬季使用空调的时候一般都由柴油发电机组向宿营列车供电。由柴油发电机组发电消耗了大量柴油，同时对环境造成严重污染，发电机组发出的噪音也对施工队员和周围居民造成了干扰。另外，柴油发电机组的容量也不大，车上很多用电设备如电磁灶、电淋浴器、电冰箱等都无法使用。然而，目前我国铁路电气化的里程每年都以很高的速度在增加，各主要干线已基本电气化，今后电气化铁路将越来越多，如果经常在电气化区间作业的机械化施工宿营列车上配备一套能直接从接触网取电的系统，就能使宿营列车不论停在何处，都能从接触网上取得大容量的电能，从而避免水电段频繁接电的麻烦，从根本上解决柴油发电机组的种种弊端。目前，为了解决宿营列车用电的技术问题，宿营车一般都配备了接触网供电电源，将接触网电压转换为民用三相四线制电压。由于接触网供电电源依靠受电弓从接触网受流，因此受电弓和主断路器的控制是系统安全可靠运行的关键。在现有技术中，与本专利技术申请最为相关的文献为哈尔滨精达自动化技术开发有限责任公司于2013年03月25日申请，并于2013年08月21日公开，公告号为CN203142677U的中国技术专利《一种铁路移动式发电供电车》。该技术专利涉及一种铁路移动式发电供电车，用于满足铁路工程宿营车列、事故救援及沿线生产、生活负荷供电需求，其包括：货车车厢，货车车厢包括分设箱式变电站区域与发电机组区域，箱式变电站区域内装有箱式变压器，箱式变电站区域内装有低压控制柜，低压控制柜内的控制系统电连接发电机组，箱式变压器、低压控制柜内设停电空挡装置，低压控制柜通过双投开关转换不同位置，双投开关分别连接外部电源电和发电机组电源，发电机组通过10千伏单芯电缆连接所述的箱式变压器，箱式变压器通过10千伏单芯电缆接地。但是，该文献公开的是一种车载柴油发电机组供电系统，不涉及宿营列车接触网供电电源，更不涉及接触网供电电源高压系统中受电弓和主断路器的控制问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种接触网供电电源高压系统及其应用，以解决受电弓和主断路器安全控制的技术问题，从而确保接触网供电电源高压系统安全可靠运行。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种接触网供电电源高压系统的技术实现方案，一种接触网供电电源高压系统，包括：受电弓、高压电压互感器、避雷器、主断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高压变压器和控制装置。所述受电弓、主断路器、高压熔断器、高压隔离开关、高压变压器依次相连。所述受电弓与接触网接触，所述高压电压互感器原边的一端连接至所述受电弓与主断路器之间，另一端连接至地。所述避雷器的一端连接至所述受电弓与主断路器之间，另一端通过箱体连接至地。所述高压变压器与整流器相连，在所述高压变压器与整流器之间设置有高压室门。所述高压系统还包括与所述控制装置相连并用于反映所述高压室门开关状态的连锁开关，及与所述控制装置相连并用于带动所述受电弓进行升降弓操作的升弓阀。当所述控制装置检测到如下全部信号，且未检测到发生高压系统绝缘故障，所述受电弓才能进行升弓操作：A)所述主断路器处于断开位；B)所述高压室门处于关闭状态；C)所述高压变压器的油温正常；D)所述受电弓的升弓气压足够。优选的，所述主断路器与高压熔断器之间的电缆上套设有穿墙套管。所述高压系统绝缘故障包括但不限于所述受电弓、高压电压互感器、避雷器、主断路器、穿墙套管、高压熔断器、高压隔离开关的绝缘故障。优选的，所述高压系统还包括与所述升弓阀相连的升降弓旋钮，在任何条件下均能通过操作所述升降弓旋钮使所述受电弓进行降弓。优选的，所述控制装置在向受电弓发送降弓指令的同时也向所述主断路器发送分主断路器指令。优选的，当所述控制装置检测到如下全部信号，所述主断路器才能进行闭合操作：A1)所述受电弓升起，且所述接触网的电压正常；B1)所述高压室门处于关闭状态；C1)所述高压变压器的油温正常；D1)所述受电弓的升弓气压足够。优选的，所述高压系统还包括与所述主断路器相连的主断路器控制旋钮，在任何条件下均能通过操作所述升降弓旋钮或主断路器控制旋钮主动断开所述主断路器。优选的，当所述控制装置检测到如下任一信号，所述控制装置发送主断路器分断操作指令，并发送受电弓降弓操作指令：A2)所述高压室门处于打开状态；B2)所述受电弓的升弓气压不足；C2)所述高压变压器的油温高于设定值；D2)所述接触网的电压高于过压保护值；E2)所述接触网的电压低于欠压保护值；F2)所述接触网的电流低于高压变压器的原边过流保护值。优选的，所述高压变压器输入侧的一端与高压隔离开关相连，另一端依次通过电流互感器、接地夹连接至钢轨。优选的，所述受电弓的降弓动作时间大于所述主断路器的分断时间，以确保所述主断路器断开后，所述受电弓才与接触网分离，使得所述受电弓不带负载进行降弓操作。本专利技术还另外具体提供了一种接触网供电电源高压系统在大型养路作业车辆中的应用的技术实现方案。通过实施上述本专利技术提供的接触网供电电源高压系统及其应用的技术方案，具有如下有益效果：本专利技术接触网供电电源高压系统及其应用能够解决受电弓和主断路器安全控制的技术问题，从而确保接触网供电电源高压系统安全可靠运行，同时确保人员安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。图1是本专利技术接触网供电电源高压系统及其应用一种具体实施例的电气拓扑结构图；图2是本专利技术接触网供电电源高压系统及其应用一种具体实施例的控制原理框图；图中：1-接触网，2-受电弓，3-高压电压互感器，4-避雷器，5-箱体，6-主断路器，7-穿墙套管，8-高压熔断器，9-高压隔离开关，10-高压变压器，11-电流互感器，12-接地夹，13-钢轨，14-连锁开关，15-整流器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触网供电电源高压系统，其特征在于，包括：受电弓(2)、高压电压互感器(3)、避雷器(4)、主断路器(6)、高压熔断器(8)、高压隔离开关(9)、高压变压器(10)和控制装置(20)；所述受电弓(2)、主断路器(6)、高压熔断器(8)、高压隔离开关(9)、高压变压器(10)依次相连；所述受电弓(2)与接触网(1)接触，所述高压电压互感器(3)原边的一端连接至所述受电弓(2)与主断路器(6)之间，另一端连接至地；所述避雷器(4)的一端连接至所述受电弓(2)与主断路器(6)之间，另一端通过箱体(5)连接至地；所述高压变压器(10)与整流器(15)相连，在所述高压变压器(10)与整流器(15)之间设置有高压室门(19)；所述高压系统还包括与所述控制装置(20)相连并用于反映所述高压室门(19)开关状态的连锁开关(14)，及与所述控制装置(20)相连并用于带动所述受电弓(2)进行升降弓操作的升弓阀(23)；当所述控制装置(20)检测到如下全部信号，且未检测到发生高压系统绝缘故障，所述受电弓(2)才能进行升弓操作：A)所述主断路器(6)处于断开位；B)所述高压室门(19)处于关闭状态；C)所述高压变压器(10)的油温正常；D)所述受电弓(2)的升弓气压足够。...

【技术特征摘要】
1.一种接触网供电电源高压系统，其特征在于，包括：受电弓(2)、高压电压互感器(3)、避雷器(4)、主断路器(6)、高压熔断器(8)、高压隔离开关(9)、高压变压器(10)和控制装置(20)；所述受电弓(2)、主断路器(6)、高压熔断器(8)、高压隔离开关(9)、高压变压器(10)依次相连；所述受电弓(2)与接触网(1)接触，所述高压电压互感器(3)原边的一端连接至所述受电弓(2)与主断路器(6)之间，另一端连接至地；所述避雷器(4)的一端连接至所述受电弓(2)与主断路器(6)之间，另一端通过箱体(5)连接至地；所述高压变压器(10)与整流器(15)相连，在所述高压变压器(10)与整流器(15)之间设置有高压室门(19)；所述高压系统还包括与所述控制装置(20)相连并用于反映所述高压室门(19)开关状态的连锁开关(14)，及与所述控制装置(20)相连并用于带动所述受电弓(2)进行升降弓操作的升弓阀(23)；当所述控制装置(20)检测到如下全部信号，且未检测到发生高压系统绝缘故障，所述受电弓(2)才能进行升弓操作：A)所述主断路器(6)处于断开位；B)所述高压室门(19)处于关闭状态；C)所述高压变压器(10)的油温正常；D)所述受电弓(2)的升弓气压足够。2.根据权利要求1所述的接触网供电电源高压系统，其特征在于：所述主断路器(6)与高压熔断器(8)之间的电缆上套设有穿墙套管(7)；所述高压系统绝缘故障包括但不限于所述受电弓(2)、高压电压互感器(3)、避雷器(4)、主断路器(6)、穿墙套管(7)、高压熔断器(8)、高压隔离开关(9)的绝缘故障。3.根据权利要求1或2所述的接触网供电电源高压系统，其特征在于：所述高压系统还包括与所述升弓阀(23)相连的升降弓旋钮(21)，在任何条件下均能通过操作所述升降弓旋钮(21)使所述受电弓(2)进行降弓。4.根据权利要求3所述的接触网供电电源高压系统，其特征在于：所述控制装置(20)在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈平松，肖小山，钟大力，张雷，曹永刚，侯仁军，唐磊，朱为亮，
申请(专利权)人：株洲时代电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43