一种单线铁路供电安全保障装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种单线铁路供电安全保障装置，包括输入端模块、宽幅稳压模块、蓄电池组模块、变压模块、滤波模块、旁路模块、STS静态切换开关模块和输出端模块。输入端模块可同时接收单线电源和发电机电源，并送入宽幅稳压模块整流、稳压、滤波、逆变最后输出高品质交流电源；通过设置蓄电池组模块保障单线电源和发电机电源切换过程时系统不掉电；通过STS静态切换开关模块和旁路模块保障宽幅稳压模块无法工作时系统的不掉电。本实用新型专利技术通过上述装置实现了单线铁路供电安全的保障。

A safety guarantee device for power supply of single track railway

【技术实现步骤摘要】
一种单线铁路供电安全保障装置
本技术属于铁路设备供电领域，具体地说，涉及一种单线铁路供电安全保障装置。
技术介绍
电力系统是发电、输电、变电、配电到用电的一个有机整体，其动力源可以是水能、热能等传统能源，也可以是太阳能、风能、核能等新能源，而铁路供电系统是电力系统中具有特殊负荷特性的一个子系统。铁路供电系统可以分为两部分：电力供电和牵引供电。电力供电系统为调度指挥、通信信号、旅客服务等业务提供可靠的电力保障，而牵引供电系统为电气化铁路的电力机车（动车组）提供电能。对于电力供电系统：铁路电力供电线路一般由沿铁路全线设置的一条一级负荷电力贯通线和一条综合电力贯通线构成。电力贯通线电压等级通常为10kV，供电距离30-50km，特殊情况下如青藏铁路采用35kV电压等级，供电距离超过100km。沿线与行车有关的通信、信号、综调系统等由一级负荷电力贯通线主供，综合电力贯通线备供。其他用电负荷及各牵引变电所所用电源由综合电力贯通线提供电源，在区间各用电点设置10kV箱式变电站。变配电所两路相互独立的进线电源由公共电网提供，进线电压等级有10KV，35kV，110kV，220kV等。电力负荷分为车站负荷和区间负荷两大类。车站负荷主要为通信、信号、防灾报警、自动检售票、客服、电力监控、消防系统、各类水泵、各类通风机、空调、自动扶梯、电梯、电热设备和各类生产生活照明及站区照明负荷。区间负荷主要为通信、信号中继站、光纤直放站、牵引变电所所操作电源、隧道照明及监控设备等。按重要程度分为三个负荷等级，最重要的一级负荷包括：通信、信号、防灾报警、自动检售票、客服、电力监控、消防系统、应急照明、站台照明、地下出站厅照明、主控制室照明等。对于牵引供电系统：牵引变电的作用是将电力系统引入的110KV或220KV三相交流电变换成27.5KV的单相交流电，通过馈电线送至电路沿线的接触网，为电力机车供电。有少数牵引变电所还承担向铁路地区工农业用户的10kV动力负荷供电。牵引变压器除了采用电力系统常规的普通三相变压器外，为满足牵引负荷的特殊需求还常采用特殊结线变压器，如单相结线、VV结线、斯科特结线、阻抗匹配平衡结线等变压器。在电气化铁路枢纽地区，客运站、编组站和电力机车机务段等铁路设施较集中的地方，由于站线延续长且股道数量多，接触网结构和配置复杂，客货运交会、编组和电力机车整备作业繁忙，致使该地区牵引网发生故障的几率增多。单线铁路车站现有供电方式为单路电源供电，配备柴油发电机。当单路电源停电时，自动启动发电机供电，当单路电源恢复时可自动转换到单路电源供电，停止发电机工作。发电机启动和切换过程中，输出电源会出现短时中断。采用单线电源和发电机作为输入电源，在单线电源停电后启动发电机工作，启动后通过双电源切换开关切换到发电机供电。整个切换供电过程存在掉电时间，时间约为5~15秒。铁路车站信号、调度、通讯等设备对电源要求较高，不允许电源中断。一旦供电电源中断将会造成红光带故障，可能引发铁路行车安全事故。
技术实现思路
本技术针对现有的单线铁路切换供电过程中掉电的问题，提出了一种单线铁路供电安全保障装置，实现了切换供电过程不掉电。本技术通过下述技术方案实现：一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，包括输入端模块、宽幅稳压模块、变压模块、滤波模块、旁路模块、STS静态切换开关模块和输出端模块；所述输入端模块与宽幅稳压模块相连接，分别接收制式不同的交流电源，并按实际输入情况将实际接收到的一路交流电源传输至宽幅稳压模块；所述宽幅稳压模块能接收制式不同的交流电源，并对所接收的制式不同的交流电源进行宽幅稳压，最终输出稳定的制式不同的交流电源；所述变压模块连接在宽幅稳压模块的输出端，将宽幅稳压模块输出的制式不同的交流电源按照180：410的变压比进行变压后输出为220V或380V的交流电源；所述滤波模块连接在变压模块后，对变压模块传输来的交流电源进行滤波；所述STS静态切换开关模块分别与滤波模块和旁路模块相连接，当宽幅稳压模块出故障或在检修时，STS静态切换开关模块可自动或手动切换为由旁路模块供电，切换时间小于10ms，不会造成后端设备掉电；所述旁路模块与输入端模块和STS静态切换开关相连接，当宽幅稳压模块工作时，旁路模块断路，当宽幅模块不工作时，由旁路模块连接输入端模块和STS静态切换开关模块进行供电；所述输出端模块与STS静态切换开关相连，将STS静态切换开关传输的电流传输给后端设备。为了更好地实现本技术，进一步地，所述输入端模块分为第一输入端和第二输入端，两个输入端上都设置有切换开关，所述切换开关用于切换第一输入端与第二输入端进行输出；所述第一输入端根据实际情况接收来自贯通网和/或接触网的不同制式交流电源；所述第二输入端接收来自发电机的电源。为了更好地实现本技术，进一步地，装置上还设置有蓄电池组模块，所述蓄电池组模块与宽幅稳压模块相连，当第一输入端停止供电，转由第二输入端的发电机进行供电时，在发电机启动和切换供电输入端期间由蓄电池组模块为电源系统进行供电。为了更好地实现本技术，进一步地，所述宽幅稳压模块包括PWM整流模块和逆变模块；所述PWM整流模块将输入的制式不同的交流电源整流为稳定的直流电源，然后通过开关电源稳压输出稳定的直流电源到逆变模块；所述逆变模块将接收到的直流电源通过SPWM技术转换成制式不同的交流电源输出到变压模块。为了更好地实现本技术，进一步地，所述PWM整流模块包括输入单元、滤波分压单元、IGBT单元、Rcd峰值吸收单元、驱动限压单元、滤波单元和输出端单元；所述桥式整流单元采用桥式整流电路，将制式不同的交流电源整流为直流电源，桥式整流电路采用通用的电路结构，在图2中未画出；所述输入单元与滤波分压单元相连接，接收整流后的不稳定的直流电路；所述滤波分压单元与IGBT模块，对输入单元发送的不稳定的直流电源进行滤波和分压；所述IGBT模块的IGBT上连接着Rcd峰值吸收单元和驱动限压单元，对滤波和分压后的不稳定的直流电源进行PWM变换，生成稳定的直流电源；所述滤波单元连接在IGBT单元后，对IGBT单元送来的稳定的直流电源进行滤波处理；所述输出端单元将经过滤波处理后的稳定的直流电源输入到逆变模块进行后续处理。为了更好地实现本技术，进一步地，所述逆变模块包括DSP控制单元、检测反馈单元、三相正弦波脉宽调制电路；所述DSP控制单元包括RAM、复位电路、光耦隔离电路和DSP单片机芯片；所述检测反馈单元包括电压检测单元、电流检测单元和短路检测单元三个检测单元；所述检测反馈单元与DSP单片机芯片相连和三相正弦波脉宽调制电路，并将电压检测单元、电流检测单元和短路检测单元检测的三相正弦波脉宽调制电路的电压、电流与短路的情况反馈给DSP单片机芯片；所述三相正弦波脉宽调制电路与检测反馈单元和DSP控制单元相连接，采用三相桥式电路，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，包括输入端模块、宽幅稳压模块、变压模块、滤波模块、旁路模块、STS静态切换开关模块和输出端模块；/n所述输入端模块与宽幅稳压模块相连接，分别接收制式不同的交流电源，并按实际输入情况将实际接收到的一路交流电源传输至宽幅稳压模块；/n所述宽幅稳压模块能接收制式不同的交流电源，并对所接收的制式不同的交流电源进行宽幅稳压，最终输出稳定的制式不同的交流电源；/n所述变压模块连接在宽幅稳压模块的输出端，将宽幅稳压模块输出的制式不同的交流电源按照180：410的变压比进行变压后输出为220V或380V的交流电源；/n所述滤波模块连接在变压模块后，对变压模块传输来的交流电源进行滤波；/n所述STS静态切换开关模块分别与滤波模块和旁路模块相连接，当宽幅稳压模块出故障或在检修时，STS静态切换开关模块可自动或手动切换为由旁路模块供电，切换时间小于10ms，不会造成后端设备掉电；/n所述旁路模块与输入端模块和STS静态切换开关相连接，当宽幅稳压模块工作时，旁路模块断路，当宽幅模块不工作时，由旁路模块连接输入端模块和STS静态切换开关模块进行供电；/n所述输出端模块与STS静态切换开关相连，将STS静态切换开关传输的电流传输给后端设备。/n...

【技术特征摘要】
1.一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，包括输入端模块、宽幅稳压模块、变压模块、滤波模块、旁路模块、STS静态切换开关模块和输出端模块；
所述输入端模块与宽幅稳压模块相连接，分别接收制式不同的交流电源，并按实际输入情况将实际接收到的一路交流电源传输至宽幅稳压模块；
所述宽幅稳压模块能接收制式不同的交流电源，并对所接收的制式不同的交流电源进行宽幅稳压，最终输出稳定的制式不同的交流电源；
所述变压模块连接在宽幅稳压模块的输出端，将宽幅稳压模块输出的制式不同的交流电源按照180：410的变压比进行变压后输出为220V或380V的交流电源；
所述滤波模块连接在变压模块后，对变压模块传输来的交流电源进行滤波；
所述STS静态切换开关模块分别与滤波模块和旁路模块相连接，当宽幅稳压模块出故障或在检修时，STS静态切换开关模块可自动或手动切换为由旁路模块供电，切换时间小于10ms，不会造成后端设备掉电；
所述旁路模块与输入端模块和STS静态切换开关相连接，当宽幅稳压模块工作时，旁路模块断路，当宽幅模块不工作时，由旁路模块连接输入端模块和STS静态切换开关模块进行供电；
所述输出端模块与STS静态切换开关相连，将STS静态切换开关传输的电流传输给后端设备。


2.如权利要求1所述的一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，所述输入端模块分为第一输入端和第二输入端，两个输入端上都设置有切换开关，所述切换开关用于切换第一输入端与第二输入端进行输出；所述第一输入端根据实际情况接收来自贯通网或接触网的不同制式交流电源；所述第二输入端接收来自发电机的电源。


3.如权利要求2所述的一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，装置上还设置有蓄电池组模块，所述蓄电池组模块与宽幅稳压模块相连，当第一输入端停止供电，转由第二输入端的发电机进行供电时，在发电机启动和切换供电输入端期间由蓄电池组模块为电源系统进行供电。


4.如权利要求1所述的一种单线铁路供电安全保障装置，其特征在于，所述宽幅稳压模块包括PW...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄力，王洪志，
申请(专利权)人：四川优力源电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51