一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，包括电源单元，所述电源单元包括受电弓、电源控制装置，所述电源控制装置包括多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路，单相AC850V经多重削峰网络及瞬态抑制单元滤除高频尖峰及多次谐波后，进入整流滤波削波网络，以将交流电源转换为直流电源，最后经过超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路将直流电源逆变为三相AC380/220V交流电源。本实用新型专利技术将接触网下的27.5KV单相高压变换为稳定优质的三相四线制AC380V，取代了目前移动式野外作业车列所使用的通用柴油发电机组。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统
本技术属于铁路作业车列作业装置的
，具体涉及一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统。
技术介绍
工务移动式野外作业车列在野外作业状况下全部采用柴油发电机对空调、计算机、通讯设备、照明、施工机具等设备供电。随着铁路运输生产布局的调整，新线建设、既有线路维护的全面铺开，相应的施工作业也会随着新线的建成而陆续增加，为保障行车秩序及行车安全，工务作业人员到达施工点后会24小时连续作业。尤其针对高寒、高海拔地区的铁路作业，供电质量的好坏直接导致用电设备的安全使用，一旦电源质量不稳定而导致施工质量下降时，势必会影响整个站区的生产运输组织，因此对野外作业车列供电质量的提高对安全生产显得尤为重要。现有为施工作业提供电源的主要是200-400KW的柴油发电机，然而，柴油发电机存在以下缺陷：①电源供给的可靠性和电源的浪费：在严寒的冬天，柴油机的启动比较困难，在生产现场，往往在需要电源时得不到及时满足。为此常将柴油发电机保持在长期空载或低功率状态下运行，导致了电源浪费极大，运行成本提高。在生产现场，铁路作业车列除供给生活电源（空调、照明、通讯等）外，往往还供给铁路建设施工电源，因此柴油发电机的容量通常选择200-400KW，当非工作时间段发电机仅对铁路作业车列生活电源供电（30-80KW）。据调查，发电机容量的负荷率平均在30%-50%，尚有50%-70%发电电量白白浪费。②安全性和人工运输成本：铁路作业车列在外出作业现场自带的储油罐，存在一定的安全风险；柴油发电机生产现场的转移运输、油料运输难度大、成本高。③工作现场噪音大，维护操作困难：柴油机工作时的巨大噪音，严重影响到值班休息人员的休息、和噪音对操作维护人员的身心健康。④污染大：柴油发电机发电工作时所产生的大量废气，对周围环境产生巨大的污染。⑤维护困难、维护成本增加：柴油发电设备是柴油机和发电机的组合体，为保障安全运行在现场应配备柴油机和发电机的综合维修力量。⑥发电综合运营成本高：根据有关报道，柴油发电机的综合运营成本是国家电网供电的3-4倍以上。另一方面，在高寒、高海拔地区，氧气稀薄成了野外作业车列施工中最大的难题之一，需要通过供氧改善铁路工程建设及运营期人员工作生活环境条件，对于保证铁路建设运营质量和安全，具有重要支撑作用。然而，现有的PSA和液化空气制氧技术，在经济性上不能支撑空间环境弥散式供氧需求，其高成本导致现有弥散供氧项目真实补氧量极低，并无生理改善效果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，本技术可以将接触网下的单相高压变换为稳定优质的三相四线制交流电，取代了目前移动式野外作业车列所使用的通用柴油发电机组。本技术主要通过以下技术方案实现：一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，包括电源单元，所述电源单元包括受电弓、电源控制装置，所述电源控制装置包括多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路，单相交流电经多重削峰网络及瞬态抑制单元滤除高频尖峰及多次谐波后，进入整流滤波削波网络，以将交流电源转换为直流电源，最后经过超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路将直流电源逆变为三相交流电源。为了更好的实现本技术，进一步的，所述电源单元还包括隔离变压器装置，所述隔离变压器装置包括单相降压隔离变压器、高压避雷器、低压避雷器；所述受电弓由接触网取流后经单相降压隔离变压器后输出单相AC850V低压；所述单相降压隔离变压器的高压侧和低压馈电处分别设置有高压避雷器、低压避雷器。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括依次串联的升降弓电控阀、升弓按钮、降弓按钮、保护继电器常闭接触点、升弓继电器，所述升弓按钮设置有自锁电路；还包括升弓继电器公共端触点1K0、2K0；当按下升弓按钮时，电流通过保护继电器常闭触点送给升弓继电器，升弓继电器1K0触点闭合；当松开升弓按钮时，电路通过1K0触点实现闭锁；2K0触点跟随1K0触点同时动作，电源通过2K0接通升降弓电控阀，升降弓电控阀上电后打开空气开关，空气进入受电弓风缸，压缩风缸弹簧，风缸弹簧收紧，同时升弓弹簧张开，带动受电弓升起；当按下降弓按钮时，则升弓继电器失电，同时升降弓电控阀电源断开，空气开关闭合，受电弓风缸失压，风缸弹簧张开，压缩升弓弹簧，带动受电弓降落。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括远程控制单元，所述远程控制单元包括电源控制系统、控制执行机构，所述电源控制系统包括工控处理器、I/O模块、采集模块，所述执行机构包括升降弓电控阀、主断电空阀、输出启/停信号模块；所述工控处理器通过I/O模块分别连接有升降弓电控阀、主断电空阀、输出启/停信号模块，所述升降弓电控阀与受电弓连接，所述主断电空阀与主断路器连接，所述输出启/停信号模块与大功率电源连接。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括电源模块过载用的温度保护装置，所述温度保护装置采用IGBT自身的NTC温度传感器与主控板温度接口连接。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括空气过滤装置，所述空气过滤装置与升弓的压缩空气源的入口串联。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括二层保护装置，所述二层保护装置包括设置在空压机空气输出管道上的保温层和加热装置，以防止未滤出的水蒸气结冰。为了更好的实现本技术，进一步的，还包括制氧单元，所述电源单元为制氧单元进行供电；所述制氧单元包括氧气缓冲罐、第二消声器、氧气分析仪、氧气压缩机，所述氧气缓冲罐分别连接第二消声器、氧气压缩机，所述氧气缓冲罐与氧气压缩机之间设置有氧气分析仪。为了更好的实现本技术，进一步的，所述制氧单元还包括空气过滤器、加压风机、真空泵、第一消声器以及并联安装的两个吸附塔；所述空气过滤器通过加压风机连接吸附塔；所述吸附塔的底部通过真空泵连接第一消声器。本技术中供电技术流程：单相降压隔离变压器→电源多重削峰网络及瞬态抑制单元→电源整流滤波削波网络→超大规模高频软开关电源（运用DSP实时软件技术控制）→输出隔离变压器→输出配电→用电设备。本技术在使用过程中，所述受电弓由接触网取流经单相高压降压单元后输出单相AC850V，然后经多重削峰网络及瞬态抑制单元滤除高频尖峰及多次谐波后，进入整流滤波削波网络，将交流电源转换为直流电源，最后经过超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路将直流电源逆变为三相AC380/220V交流电源；所述超大规模软开关PWM脉宽调制电路及SPWM逆变电路相结合发挥模拟电路控制的快速性和DSP实时控制的稳定波形，清洁正玹波。本技术在实践工作中，由于接触网电压波动高达为±20%-±45%，逆变器在工作换流过程中，若输入DC电压变化大，则容易在换流过程中换流失败而导致SPWM的IGBT炸裂，破坏了正常的工作状态。本技术通过增加了PWM脉宽调制的予稳压单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，其特征在于，包括电源单元，所述电源单元包括受电弓、电源控制装置，所述电源控制装置包括多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路，单相交流电经多重削峰网络及瞬态抑制单元滤除高频尖峰及多次谐波后，进入整流滤波削波网络，以将交流电源转换为直流电源，最后经过超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路将直流电源逆变为三相交流电源。/n

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，其特征在于，包括电源单元，所述电源单元包括受电弓、电源控制装置，所述电源控制装置包括多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路，单相交流电经多重削峰网络及瞬态抑制单元滤除高频尖峰及多次谐波后，进入整流滤波削波网络，以将交流电源转换为直流电源，最后经过超大规模软开关PWM脉宽调制电路、SPWM逆变电路将直流电源逆变为三相交流电源。


2.根据权利要求1所述的一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，其特征在于，所述电源单元还包括隔离变压器装置，所述隔离变压器装置包括单相降压隔离变压器、高压避雷器、低压避雷器；所述受电弓由接触网取流后经单相降压隔离变压器后输出单相AC850V低压；所述单相降压隔离变压器的高压侧和低压馈电处分别设置有高压避雷器、低压避雷器。


3.根据权利要求1或2所述的一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，其特征在于，还包括依次串联的升降弓电控阀、升弓按钮、降弓按钮、保护继电器常闭接触点、升弓继电器，所述升弓按钮设置有自锁电路；还包括升弓继电器公共端触点1K0、2K0。


4.根据权利要求3所述的一种高寒地区铁路作业车列综合作业系统，其特征在于，还包括远程控制单元，所述远程控制单元包括电源控制系统、控制执行机构，所述电源控制系统包括工控处理器、I/O模块、采集模块，所述执行机构包括升降弓电控阀、主断电空阀、输出启/停信号模块；所述工控处理器通过I/O模块分别连接有升降弓电控阀、主断电空阀、输出启/停信号模块，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄力，黄方智，王锦，章春，
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