一种高压重联控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高压重联控制系统及方法，在机车升弓、主断路器闭合之前对所有的高压隔离开关进行配置，并对高压隔离开关状态信号进行判断。当检测到任一节机车有高压隔离开关的闭合/断开请求，发送全局闭合/断开控制指令，使所有机车均闭合/断开本节机车的高压隔离开关。当检测到任一节机车的高压隔离开关出现状态故障，发送全局高压隔离开关的断开指令，使所有机车均断开本节机车的高压隔离开关。当检测到某一节机车的高压隔离开关出现状态故障，禁止该节机车的受电弓升起，并禁止该节机车的主断路器闭合。本发明专利技术能够解决接地型高压隔离开关使用时，在硬件本身出现故障后，无法自动执行有效保障措施保证整个机车运用安全的技术问题。

A High Voltage Reconnection Control System and Its Method

The invention discloses a high-voltage reconnection control system and method, which configures all high-voltage disconnectors before locomotive bow lifting and main circuit breaker closing, and judges the state signal of high-voltage disconnectors. When a locomotive has a high-voltage disconnector closing/disconnecting request is detected, the global closing/disconnecting control instruction is sent to make all locomotives close/disconnect the high-voltage disconnector of this locomotive. When any locomotive's high-voltage disconnector is found to be in a state of failure, the disconnection instruction of the global high-voltage disconnector is sent to make all locomotives disconnect the high-voltage disconnector of this locomotive. When the high voltage disconnector of a locomotive is detected to be in a state of failure, the pantograph of the locomotive is forbidden to rise and the main circuit breaker of the locomotive is forbidden to close. The invention can solve the technical problem that when the ground type high voltage disconnector is used, after the hardware itself fails, the effective safeguard measures can not be automatically implemented to ensure the safety of the whole locomotive operation.

【技术实现步骤摘要】
一种高压重联控制系统及方法
本专利技术涉及轨道交通车辆控制
，尤其是涉及一种针对接地型高压隔离开关的高压重联控制系统及方法。
技术介绍
国产“和谐号”HXD1型八轴大功率电力机车作为一种目前广泛应用于我国铁路运输领域的主力车型，采用A、B两节机车固定内重联的编组方式，通过设置于车顶的高压连接线和高压隔离开关实现高压重联。其中高压隔离开关通常布置于车顶，当高压隔离开关断开时，一端与高压连接线相连，另一端悬空，在无外物侵入的情况下不存在接地放电的可能。而目前有一种也采用A、B节固定重联，通过高压隔离开关与车顶高压连接线实现高压重联，具备更大功率更高速度，型号为HXD1G的八轴客运电力机车，因总体设计要求的改变，其高压隔离开关安装于车内，高压隔离开关断开时一端与高压连接线相连，而另一端由于安装位置的缘故在悬空时无法保证安全距离，因此设计为在断开状态下接地的方式，这种高压隔离开关的硬件安装方式和特点是以前机车没有遇到过的。对于接地型高压隔离开关，其处于断开位时，高压隔离开关一端接地，另一端仍与高压重联跳线相连。一方面，如果未能提前实施恰当的保护，接触网25KV的高压将直接通过断开的高压隔离开关接地点接地放电，将造成较为严重的危害和影响。另一方面，对于内重联机车高压器件的联动控制策略来说，需要有很强的故障解耦能力，否则在单个或者部分器件故障或失效的情况下，机车将失去运营能力，从而造成额外的经济损失。而原有的机车高压重联控制方法在使用接地型高压隔离开关这种硬件设备时，在硬件本身出现故障后，需要通过司机介入才能执行保障措施，无法通过自动执行有效的保障措施来保证整个机车的运用安全。因此，需要研发一种不同的高压重联控制及保护方法以更好地适应新的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高压重联控制系统及方法，以解决现有机车高压重联控制方法在使用接地型高压隔离开关时，在硬件本身出现故障后，无法自动执行有效的保障措施来保证整个机车运用安全的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术具体提供了一种高压重联控制系统的技术实现方案，包括：控制单元，及安装在每节机车上的高压隔离开关和主断路器，每节机车上的高压隔离开关均通过高压连接线实现重联，本节机车的高压隔离开关通过所述主断路器与受电弓可选择地相连。所述控制单元在所述机车升弓、主断路器闭合之前对所有的高压隔离开关进行配置，并对所有高压隔离开关的开关状态信号进行判断。当所述控制单元检测到任一节机车有高压隔离开关的闭合请求时，则发送高压隔离开关全局闭合控制指令，使所有机车均闭合本节机车的高压隔离开关。断开控制指令的优先级高于闭合控制指令。当所述控制单元检测到任一节机车有高压隔离开关的断开请求时，则发送高压隔离开关全局断开控制指令，使所有机车均断开本节机车的高压隔离开关。当所述控制单元检测到任一节机车的高压隔离开关出现状态故障时，则发送高压隔离开关全局断开控制指令，使所有机车均断开本节机车的高压隔离开关。当所述控制单元检测到某一节机车的高压隔离开关出现状态故障时，则禁止该节机车的受电弓升起，并禁止该节机车的主断路器闭合。当所述控制单元检测到某一节机车出现受电弓降弓故障时，则禁止该节机车的主断路器闭合。当所述控制单元检测到某一节机车出现主断路器无法断开故障时，则禁止该节机车的受电弓升起，并禁止所有机车的高压隔离开关闭合。优选的，所述高压隔离开关出现的状态故障包括但不限于卡分故障、卡合故障、无法明确闭合或断开状态故障。优选的，当检测到某一机车的高压隔离开关出现状态故障时，所述控制单元发出高压隔离开关全局断开控制指令进行解耦。当本节机车的高压隔离开关未出现状态故障时，在高压隔离开关成功断开条件下，判定该节机车的高压系统与牵引系统可用。优选的，当检测到某一机车出现受电弓降弓故障时，所述控制单元对该节发生故障的机车发出主断路器断开命令进行解耦。在该节发生故障的机车的主断路器成功断开的条件下，判定无故障机车的高压系统可用，所有机车的牵引系统可用。优选的，当检测到某一机车出现主断路器卡合故障时，所述控制单元发出高压隔离开关全局断开控制指令进行解耦。如果本节机车为无故障机车，则在高压隔离开关成功断开条件下，判定该节机车的高压系统与牵引系统可用。优选的，所述高压隔离开关的开关状态信号采用双反馈信号，所述开关状态信号的第一位为高电平时表示闭合，第二位为高电平时表示断开。优选的，所述控制单元根据以下规则判断高压隔离开关的开关状态：A)当且仅当所述高压隔离开关的开关状态信号第一位为高电平且第二位为低电平时，所述控制单元判定该高压隔离开关处于闭合状态；B)当且仅当所述高压隔离开关的开关状态信号第一位为低电平且第二位为高电平时，所述控制单元判定该高压隔离开关处于断开状态；C)当所述高压隔离开关的开关状态信号出现上述A)、B)情况以外的状态，所述控制单元均判定该高压隔离开关的开关状态不明确。优选的，当设定时间内在没有高压隔离开关动作指令的条件下，所述高压隔离开关的开关状态发生变动时，所述控制单元判定该高压隔离开关的开关状态不明确。本专利技术还另外具体提供了一种高压重联控制方法的技术实现方案，一种故障导向安全控制方法，能对安装在机车上的高压隔离开关、主断路器进行控制，包括以下步骤：S101)在机车升弓、主断路器闭合之前对所有的高压隔离开关进行配置，并对所有高压隔离开关的开关状态信号进行判断；S102)当检测到任一节机车有高压隔离开关的闭合请求时，发送高压隔离开关全局闭合控制指令，使所有机车均闭合本节机车的高压隔离开关；S103)当检测到任一节机车有高压隔离开关的断开请求时，发送高压隔离开关全局断开控制指令，使所有机车均断开本节机车的高压隔离开关；S104)当检测到任一节机车的高压隔离开关出现状态故障时，发送高压隔离开关全局断开控制指令，使所有机车均断开本节机车的高压隔离开关；S105)当检测到某一节机车的高压隔离开关出现状态故障时，禁止该节机车的受电弓升起，并禁止该节机车的主断路器闭合；S106)当检测到某一节机车出现受电弓降弓故障时，禁止该节机车的主断路器闭合；S107)当检测到某一节机车出现主断路器无法断开故障时，禁止该节机车的受电弓升起，并禁止所有机车的高压隔离开关闭合；在上述步骤中，断开控制指令的优先级高于闭合控制指令。优选的，所述高压隔离开关出现的状态故障包括但不限于卡分故障、卡合故障、无法明确闭合或断开状态故障。优选的，在步骤S105)中，当检测到某一机车的高压隔离开关出现状态故障时，发出高压隔离开关全局断开控制指令进行解耦。当本节机车的高压隔离开关未出现状态故障时，在高压隔离开关成功断开条件下，判定该节机车高压系统与牵引系统可用。优选的，在步骤S106)中，当检测到某一机车出现受电弓降弓故障时，对该节发生故障的机车发出主断路器断开命令进行解耦。在该节发生故障的机车的主断路器成功断开的条件下，判定无故障机车的高压系统可用，所有机车的牵引系统可用。优选的，在步骤S107)中，当检测到某一机车出现主断路器卡合故障时，发出高压隔离开关全局断开控制指令进行解耦。如果本节机车为无故障机车，则在高压隔离开关成功断开条件下，判定该节机车的高压系统与牵引系统可用。优选的，在步骤S101)中，所述高压隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压重联控制系统，包括：控制单元(8)，及安装在每节机车(10)上的高压隔离开关(1)和主断路器(2)，每节机车(10)上的高压隔离开关(1)均通过高压连接线(3)实现重联，本节机车(10)的高压隔离开关(1)通过所述主断路器(2)与受电弓(4)可选择地相连，其特征在于，所述控制单元(8)在所述机车(10)升弓、主断路器(2)闭合之前对所有的高压隔离开关(1)进行配置，并对所有高压隔离开关(1)的开关状态信号进行判断；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)有高压隔离开关(1)的闭合请求时，则发送高压隔离开关(1)全局闭合控制指令，使所有机车(10)均闭合本节机车(10)的高压隔离开关(1)；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)有高压隔离开关(1)的断开请求时，则发送高压隔离开关(1)全局断开控制指令，使所有机车(10)均断开本节机车(10)的高压隔离开关(1)；断开控制指令的优先级高于闭合控制指令；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)的高压隔离开关(1)出现状态故障时，则发送高压隔离开关(1)全局断开控制指令，使所有机车(10)均断开本节机车(10)的高压隔离开关(1)；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)的高压隔离开关(1)出现状态故障时，则禁止该节机车(10)的受电弓(4)升起，并禁止该节机车(10)的主断路器(2)闭合；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)出现受电弓(4)降弓故障时，则禁止该节机车(10)的主断路器(2)闭合；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)出现主断路器(2)无法断开故障时，则禁止该节机车(10)的受电弓(4)升起，并禁止所有机车(10)的高压隔离开关(1)闭合。...

【技术特征摘要】
1.一种高压重联控制系统，包括：控制单元(8)，及安装在每节机车(10)上的高压隔离开关(1)和主断路器(2)，每节机车(10)上的高压隔离开关(1)均通过高压连接线(3)实现重联，本节机车(10)的高压隔离开关(1)通过所述主断路器(2)与受电弓(4)可选择地相连，其特征在于，所述控制单元(8)在所述机车(10)升弓、主断路器(2)闭合之前对所有的高压隔离开关(1)进行配置，并对所有高压隔离开关(1)的开关状态信号进行判断；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)有高压隔离开关(1)的闭合请求时，则发送高压隔离开关(1)全局闭合控制指令，使所有机车(10)均闭合本节机车(10)的高压隔离开关(1)；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)有高压隔离开关(1)的断开请求时，则发送高压隔离开关(1)全局断开控制指令，使所有机车(10)均断开本节机车(10)的高压隔离开关(1)；断开控制指令的优先级高于闭合控制指令；当所述控制单元(8)检测到任一节机车(10)的高压隔离开关(1)出现状态故障时，则发送高压隔离开关(1)全局断开控制指令，使所有机车(10)均断开本节机车(10)的高压隔离开关(1)；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)的高压隔离开关(1)出现状态故障时，则禁止该节机车(10)的受电弓(4)升起，并禁止该节机车(10)的主断路器(2)闭合；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)出现受电弓(4)降弓故障时，则禁止该节机车(10)的主断路器(2)闭合；当所述控制单元(8)检测到某一节机车(10)出现主断路器(2)无法断开故障时，则禁止该节机车(10)的受电弓(4)升起，并禁止所有机车(10)的高压隔离开关(1)闭合。2.根据权利要求1所述的高压重联控制系统，其特征在于：所述高压隔离开关(1)出现的状态故障包括但不限于卡分故障、卡合故障、无法明确闭合或断开状态故障。3.根据权利要求2所述的高压重联控制系统，其特征在于：当检测到某一机车(10)的高压隔离开关(1)出现状态故障时，所述控制单元(8)发出高压隔离开关(1)全局断开控制指令进行解耦；当本节机车(10)的高压隔离开关(1)未出现状态故障时，在高压隔离开关(1)成功断开条件下，判定该节机车(10)的高压系统与牵引系统可用。4.根据权利要求2所述的高压重联控制系统，其特征在于：当检测到某一机车(10)出现受电弓(4)降弓故障时，所述控制单元(8)对该节发生故障的机车(10)发出主断路器(2)断开命令进行解耦；在该节发生故障的机车(10)的主断路器(2)成功断开的条件下，判定无故障机车(10)的高压系统可用，所有机车(10)的牵引系统可用。5.根据权利要求2所述的高压重联控制系统，其特征在于：当检测到某一机车(10)出现主断路器(2)卡合故障时，所述控制单元(8)发出高压隔离开关(1)全局断开控制指令进行解耦；如果本节机车(10)为无故障机车(10)，则在高压隔离开关(1)成功断开条件下，判定该节机车(10)的高压系统与牵引系统可用。6.根据权利要求1至5任一项所述的高压重联控制系统，其特征在于：所述高压隔离开关(1)的开关状态信号采用双反馈信号，所述开关状态信号的第一位为高电平时表示闭合，第二位为高电平时表示断开。7.根据权利要求6所述的高压重联控制系统，其特征在于，所述控制单元(8)根据以下规则判断高压隔离开关(1)的开关状态：A)当且仅当所述高压隔离开关(1)的开关状态信号第一位为高电平且第二位为低电平时，所述控制单元(8)判定该高压隔离开关(1)处于闭合状态；B)当且仅当所述高压隔离开关(1)的开关状态信号第一位为低电平且第二位为高电平时，所述控制单元(8)判定该高压隔离开关(1)处于断开状态；C)当所述高压隔离开关(1)的开关状态信号出现上述A)、B)情况以外的状态，所述控制单元(8)均判定该高压隔离开关(1)的开关状态不明确。8.根据权利要求7所述的高压重联控制系统，其特征在于：当设定时间内在没有高压隔离开关(1)动作指令的条件下，所述高压隔离开关(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘烨轩，郭亮，欧阳辉云，黄赫，江帆，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43