电动车组高压电气回路保护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电动车组高压电气回路保护系统，包括：电压互感器、线路侧电流互感器、断路器、牵引侧电流互感器、电缆故障指示器、信号输入接口单元、微机处理单元及输出接口单元；电压互感器通过受电弓与接触网连接；线路侧电流互感器、断路器及牵引侧电流互感器连接形成串联线路，串联线路连接于受电弓与牵引变压器之间，牵引变压器连接至电动车组动力单元；电缆故障指示器设置于高压电缆，高压电缆一端连接至该串联线路，另一端连接至另外的电动车组动力单元；微机处理单元根据通过信号输入接口单元接收的电流、电压及电缆故障信号对电动车组进行供电故障分析，并能通过输出接口单元向断路器发出分闸信号。本发明专利技术能对故障区段等进行分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车电力
，尤其涉及一种电动车组高压电气回路保护系统。
技术介绍
电动车组通过高压电气回路从沿线供电接触网获取电能，列车控制系统从测量电压互感器和电流互感器二次绕组输出信号监测高压电气回路的工作状态。当供电线路接触网电压过高或过低时，或车上高压电气回路发生接地或其它过电流故障时，将影响到电动车组的正常工作，需要通过列车保护系统迅速切断列车总电源，分断列车主断路器，避免高压电气系统损坏。目前国内外电动车组高压电气回路的保护方式比较简单，普遍采用的是过电流保护、过电压和低电压保护。即检测到高压回路电流大于整定值，或接触网电压高于或低于设定值时，分断列车主断路器，把电动车组高压回路和供电系统绝缘隔离。但对故障电压、电流参数值没有过程记录，不能区分故障区段和牵引变压器故障。
技术实现思路
本专利技术提供一种电动车组高压电气回路保护系统，以解决现有技术中的一项或多项缺失。本专利技术提供一种电动车组高压电气回路保护系统，包括：电压互感器、线路侧电流互感器、断路器、牵引侧电流互感器、电缆故障指示器、信号输入接口单元、微机处理单元及输出接口单元；所述电压互感器通过受电弓与接触网连接；所述的线路侧电流互感器、断路器及牵引侧电流互感器连接在一起形成一串联线路，所述串联线路连接于所述受电弓与牵引变压器之间，所述牵引变压器连接至一电动车组动力单元；所述电缆故障指示器设置于一高压电缆上，所述高压电缆一端连接至所述串联线路，另一端连接至另外的一个或多个电动车组动力单元；所述电压互感器输出的接触网侧电压信号、所述线路侧电流互感器输出的线路总电流信号、所述断路器输出的变位信号、所述电缆故障指示器输出的电缆故障信号及所述牵引侧电流互感器输出的牵引侧电流信号均通过所述信号输入接口单元传输至所述微机处理单元；所述微机处理单元根据所述接触网侧电压信号、所述线路总电流信号、所述变位信号、所述电缆故障信号及所述牵引侧电流信号对电动车组进行供电故障分析，并根据故障分析结果通过所述输出接口单元向所述断路器发出分闸信号。一个实施例中，所述输出接口单元包括显示接口，用于输出故障分析结果的图像信号。一个实施例中，所述输出接口单元包括网络接口，用于收发通信信号。一个实施例中，所述信号输入接口单元包括无线接收器，用于接收所述电缆故障指示器发出的无线过电流故障信号。一个实施例中，所述微机处理单元包括录波器，用于记录所述接触网侧电压信号的波形信号、所述线路总电流信号的波形信号、所述牵引侧电流信号的波形信号及所述变位信号。一个实施例中，所述高压电缆上设置多个所述电缆故障指示器。一个实施例中，电动车组的额定电压为25kV。一个实施例中，所述受电弓依次通过所述线路侧电流互感器、所述断路器及所述牵引侧电流互感器与所述牵引变压器连接；所述高压电缆的一端连接于所述断路器和所述牵引侧电流互感器之间；所述电压互感器的一端连接在所述受电弓和所述线路侧电流互感器之间。本专利技术还提供另一种电动车组高压电气回路保护系统，包括至少两个子电路、信号输入接口单元、微机处理单元及输出接口单元；所述子电路包括：电压互感器、线路侧电流互感器、断路器、牵引侧电流互感器及电缆故障指示器；所述电压互感器连接至受电弓；所述的线路侧电流互感器、断路器及牵引侧电流互感器连接在一起形成一串联线路，所述串联线路连接于所述受电弓与牵引变压器之间，所述牵引变压器连接至一电动车组动力单元；所述电缆故障指示器设置在一高压电缆上，所述高压电缆一端连接至所述串联线路，另一端连接至另外的一个或多个电动车组动力单元；在所述受电弓与接触网连接的情况下，所述电压互感器输出的接触网侧电压信号、所述线路侧电流互感器输出的线路总电流信号、所述断路器输出的变位信号、所述电缆故障指示器输出的电缆故障信号及所述牵引侧电流互感器输出的牵引侧电流信号均通过所述信号输入接口单元传输至所述微机处理单元；所述微机处理单元根据所述接触网侧电压信号、所述线路总电流信号、所述变位信号、所述电缆故障信号及所述牵引侧电流信号对电动车组进行供电故障分析，并根据故障分析结果通过所述输出接口单元向所述断路器发出分闸信号；在同一时刻仅有一个所述子电路通过受电弓与接触网连接。一个实施例中，所述输出接口单元包括显示接口和/或网络接口，所述显示接口用于输出故障分析结果的图像信号，所述网络接口用于收发通信信号。一个实施例中，所述信号输入接口单元包括无线接收器，用于接收所述电缆故障指示器发出的无线过电流故障信号。一个实施例中，所述微机处理单元包括录波器，用于记录所述接触网侧电压信号的波形信号、所述线路总电流信号的波形信号、所述牵引侧电流信号的波形信号及所述变位信号。本专利技术实施例的电动车组高压电气回路保护系统，能够完成现有的电动车组高压电气回路保护功能，在回路发生过电压、低电压、过电流时，能够迅速分断主断路器，能够对故障发生区段进行分析。通过分析高压电气回路的瞬态电压和电流参数，能够区分高压回路母线接地故障和牵引变压器过电流故障，区分故障发生区段。通过录波器能够对电压异常和发生高压回路短路过程中的电流、电压实时波形参数、断路器动作变位信息等进行记录和存贮，能够对供电系统电压异常触发事件进行记录并进行谐波分析处理。通过显示接口能够显示故障信息。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地介绍，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附图。在附图中：图1是本专利技术一实施例的电动车组高压电气回路保护系统的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例的电动车组高压电气回路保护系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术的电动车组高压电气回路保护系统，利用微型机继电保护原理，通过电压互感器、线路侧电流互感器、牵引侧电流互感器及电缆故障指示器采集信号，通过微机处理单元根据采集的信号对电动车组高压电气回路进行供电故障分析，实现对电动车组高压电气回路中发生异常情况时的系统保护。本专利技术实施例的电动车组高压电气回路保护系统适用于多种额定电压大小的电动车组，例如，电动车组的额定电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，包括：电压互感器、线路侧电流互感器、断路器、牵引侧电流互感器、电缆故障指示器、信号输入接口单元、微机处理单元及输出接口单元；所述电压互感器通过受电弓与接触网连接；所述的线路侧电流互感器、断路器及牵引侧电流互感器连接在一起形成一串联线路，所述串联线路连接于所述受电弓与牵引变压器之间，所述牵引变压器连接至一电动车组动力单元；所述电缆故障指示器设置于一高压电缆上，所述高压电缆一端连接至所述串联线路，另一端连接至另外的一个或多个电动车组动力单元；所述电压互感器输出的接触网侧电压信号、所述线路侧电流互感器输出的线路总电流信号、所述断路器输出的变位信号、所述电缆故障指示器输出的电缆故障信号及所述牵引侧电流互感器输出的牵引侧电流信号均通过所述信号输入接口单元传输至所述微机处理单元；所述微机处理单元根据所述接触网侧电压信号、所述线路总电流信号、所述变位信号、所述电缆故障信号及所述牵引侧电流信号对电动车组进行供电故障分析，并根据故障分析结果通过所述输出接口单元向所述断路器发出分闸信号。

【技术特征摘要】
1.一种电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，包括：电压互感器、线
路侧电流互感器、断路器、牵引侧电流互感器、电缆故障指示器、信号输入接口单元、
微机处理单元及输出接口单元；
所述电压互感器通过受电弓与接触网连接；所述的线路侧电流互感器、断路器及
牵引侧电流互感器连接在一起形成一串联线路，所述串联线路连接于所述受电弓与牵
引变压器之间，所述牵引变压器连接至一电动车组动力单元；所述电缆故障指示器设
置于一高压电缆上，所述高压电缆一端连接至所述串联线路，另一端连接至另外的一
个或多个电动车组动力单元；
所述电压互感器输出的接触网侧电压信号、所述线路侧电流互感器输出的线路总
电流信号、所述断路器输出的变位信号、所述电缆故障指示器输出的电缆故障信号及
所述牵引侧电流互感器输出的牵引侧电流信号均通过所述信号输入接口单元传输至
所述微机处理单元；所述微机处理单元根据所述接触网侧电压信号、所述线路总电流
信号、所述变位信号、所述电缆故障信号及所述牵引侧电流信号对电动车组进行供电
故障分析，并根据故障分析结果通过所述输出接口单元向所述断路器发出分闸信号。
2.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，所述输
出接口单元包括显示接口，用于输出故障分析结果的图像信号。
3.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，所述输
出接口单元包括网络接口，用于收发通信信号。
4.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，所述信
号输入接口单元包括无线接收器，用于接收所述电缆故障指示器发出的无线过电流故
障信号。
5.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，所述微
机处理单元包括录波器，用于记录所述接触网侧电压信号的波形信号、所述线路总电
流信号的波形信号、所述牵引侧电流信号的波形信号及所述变位信号。
6.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，所述高
压电缆上设置多个所述电缆故障指示器。
7.如权利要求1所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在于，电动车

\t组的额定电压为25kV。
8.如权利要求1至7任一项所述的电动车组高压电气回路保护系统，其特征在
于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晨曦，杨斯泐，郭旭刚，李强，王坤，张继元，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院，中国铁道科学研究院机车车辆研究所，北京纵横机电技术开发公司，
类型：发明
国别省市：北京;11