一种列车操作过电压的抑制方法、系统及列车技术方案

本发明专利技术提供了一种列车操作过电压的抑制方法、系统及列车，包括：弓网相位识别步骤：采集车辆高压互感器的二次侧电压，即获得弓网电压，根据弓网电压识别网压零点信息；延时控制步骤：接收车辆真空断路器开关闭合信号后，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合。本发明专利技术能有效降低列车操作过电压过程中产生的干扰。生的干扰。生的干扰。

【技术实现步骤摘要】
一种列车操作过电压的抑制方法、系统及列车


[0001]本专利技术属于电压控制
，具体涉及一种列车操作过电压的抑制方法、系统及列车。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]在列车操作过电压过程中需要将真空断路器进行闭合，在这个过程中由于弓网电压的存在会引起对相关设备的干扰。
[0004]在一例子中，AC25kV供电制式列车操作过电压过程中，因供电电压为交流电压，因此真空断路器VCB开关闭合时刻，弓网电压为
‑
35.35kV～+35.35kV之间任意值。其中，VCB开关闭合时刻，弓网电压越大，由于VCB开关闭合产生的干扰越大。现实运行的列车时常会出现闭合VCB开关导致车载BTM天线、防撞装置及轨旁计轴等敏感设备受扰，对列车正常运营产生影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种列车操作过电压的抑制方法、系统及列车，本专利技术若能控制VCB开关在弓网电压较小时闭合，则操作过电压产生干扰将大大降低，有效减小因机械开关闭合导致轨道环境敏感设备受扰的风险。
[0006]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，公开了一种列车操作过电压的抑制方法，包括：
[0008]弓网相位识别步骤：采集车辆高压互感器的二次侧电压，即获得弓网电压，根据弓网电压识别网压零点信息；
[0009]延时控制步骤：接收车辆真空断路器开关闭合信号后，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合。
[0010]进一步的技术方案，根据弓网电压识别网压零点信息采用数字电路识别网压零点信息或者采用模拟采集识别网压零点信息。
[0011]进一步的技术方案，采用数字电路识别网压零点信息时，通过数字量采集电路，将高压互感器输出的交流信号转换为方波信号，通过识别方波信号上升沿或下降沿计算网压零点位置。
[0012]进一步优选的技术方案，将高压互感器输出的交流信号先进行半波整流，通过调节数字电路参数，控制光耦的导通电压，通过该电压计算出导通点距网压零点的时间差，从而计算出零点位置。
[0013]进一步的技术方案，采用模拟采集识别网压零点信息时，将高压互感器输出信号进行信号调理后，输入到模数转换器进行采集，通过电压实时检测识别网压零点位置。
[0014]进一步优选的技术方案，高压互感器输出电压通过分压，再经过运放调理电路送
到模数转换器进行采样，通过读取模数转换器采样值实时检测网压零点位置。
[0015]进一步的技术方案，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合，具体步骤为：
[0016]根据车辆真空断路器开关合指令，结合网压零点时刻信息，同时计算输出驱动电路延时、真空断路器开关动作时间数据，综合计算输出时刻，从而控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合。
[0017]进一步的技术方案，控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合的输出信号采用MOSFET驱动方式。
[0018]进一步的技术方案，所述真空断路器开关分为气动真空断路器开关和永磁电控真空断路器开关。
[0019]进一步的技术方案，所述永磁电控真空断路器开关，闭合机械动作时长为固定值，地面试验测出动作时长后，直接写入控制单元即可。
[0020]进一步的技术方案，所述气动真空断路器开关在延时时，地面试验调节气压大小，测试不同气压条件下气动真空断路器开关闭合动作时长；
[0021]绘制气压大小与气动真空断路器开关闭合动作时长曲线，通过函数拟合得出气动真空断路器开关闭合动作时长与气压大小的方程式；
[0022]通过气压传感器采集控制气动真空断路器开关闭合的气压大小，根据方程式得出延时时长，进而控制其闭合。
[0023]第二方面，公开了一种操作过电压的抑制系统，包括：
[0024]弓网相位识别模块：用于采集车辆高压互感器的二次侧电压，即获得弓网电压，根据弓网电压识别网压零点信息；
[0025]延时控制模块：用于接收车辆真空断路器开关闭合信号后，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合。
[0026]进一步的技术方案，所述弓网相位识别模块采用数字量采集电路或模拟采集电路；
[0027]所述数字量采集电路采用二极管进行半波整流，通过调节数字量采集电路器件的参数，控制光耦的导通电压，通过该电压计算出导通点距网压零点的时间差，从而计算出零点位置；
[0028]所述模拟采集电路中对高压互感器输出电压进行分压，经过运放调理电路送到模数转换器进行采样，通过读取模数转换器采样值实时检测网压零点位置。
[0029]进一步的技术方案，所述延时控制模块包括处理器，所述处理器接收所述弓网相位识别模块输出的网压零点信息、车辆真空断路器开关合指令，结合输出驱动电路延时、真空断路器开关动作时间数据，综合计算输出时刻，从而控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合。
[0030]进一步的技术方案，控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合的输出信号采用MOSFET驱动方式。
[0031]进一步的技术方案，所述真空断路器开关分为气动真空断路器开关和永磁电控真空断路器开关。
[0032]进一步的技术方案，所述永磁电控真空断路器开关，闭合机械动作时长为固定值，
地面试验测出动作时长后，直接写入控制单元即可。
[0033]进一步的技术方案，所述气动真空断路器开关在延时时，地面试验调节气压大小，测试不同气压条件下气动真空断路器开关闭合动作时长；
[0034]绘制气压大小与气动真空断路器开关闭合动作时长曲线，通过函数拟合得出气动真空断路器开关闭合动作时长与气压大小的方程式；
[0035]通过气压传感器采集控制气动真空断路器开关闭合的气压大小，根据方程式得出延时时长，进而控制其闭合。
[0036]第三方面，公开了一种列车，所述列车采用操作过电压的抑制方法或者一种操作过电压的抑制系统控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0038]本专利技术用于有效降低列车操作过电压过程中产生的干扰。通过对AC25kV弓网电压相位识别，当控制装置收到VCB闭合指令时，根据VCB开关的特性设置延时时长，控制VCB闭合。实现VCB闭合时网压较小，dV/dt值很小，达到降低干扰电流的目的。
[0039]本专利技术能控制VCB在弓网电压较小时闭合，则操作过电压产生干扰将大大降低，有效减小因机械开关闭合导致轨道环境敏感设备受扰的风险，解决了由于列车由于操作过电压导致的干扰问题，对VCB触点起到保护作用，延长其使用寿命。
[0040]本专利技术针对气动VCB闭合机械动作时长不一致情况，制定了对应的控制策略，能够满足不同的VCB精准过零点闭合。
[0041]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车操作过电压的抑制方法，其特征是，包括：弓网相位识别步骤：采集车辆高压互感器的二次侧电压，即获得弓网电压，根据弓网电压识别网压零点信息；延时控制步骤：接收车辆真空断路器开关闭合信号后，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合。2.如权利要求1所述的一种列车操作过电压的抑制方法，其特征是，根据弓网电压识别网压零点信息采用数字电路识别网压零点信息或者采用模拟采集识别网压零点信息。3.如权利要求1所述的一种列车操作过电压的抑制方法，其特征是，采用数字电路识别网压零点信息时，通过数字量采集电路，将高压互感器输出的交流信号转换为方波信号，通过识别方波信号上升沿或下降沿计算网压零点位置；优选的，将高压互感器输出的交流信号先进行半波整流，通过调节数字电路参数，控制光耦的导通电压，通过该电压计算出导通点距网压零点的时间差，从而计算出零点位置。4.如权利要求1所述的一种列车操作过电压的抑制方法，其特征是，采用模拟采集识别网压零点信息时，将高压互感器输出信号进行信号调理后，输入到模数转换器进行采集，通过电压实时检测识别网压零点位置。优选的，高压互感器输出电压通过分压，再经过运放调理电路送到模数转换器进行采样，通过读取模数转换器采样值实时检测网压零点位置。5.如权利要求1所述的一种列车操作过电压的抑制方法，其特征是，控制真空断路器开关在第一个网压过零点时刻闭合，具体步骤为：根据车辆真空断路器开关合指令，结合网压零点时刻信息，同时计算输出驱动电路延时、真空断路器开关动作时间数据，综合计算输出时刻，从而控制真空断路器开关主触点在网压零点位置闭合。6.一种操作过电压的抑制系统，其特征是，包括：弓网相位识别模块：用于采集车辆高压互感器的二次侧电压，即获得弓网电压，根据弓网电压识别网压零点信息；延时控制模块：用于接收车辆真空断...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹巍楠，刘江涛，李蒙，林玉文，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：