一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，通过测量电流和温度结合边缘计算得出电容C1运行状态，同时在高压母线M和地之间接入避雷器F1和避雷器监测器J1，在避雷器F1吸收过分相产生的暂态过电压的同时避雷器监测器J1监测避雷器F1的运行状态，用电阻和电感并联消耗过电压能量，同时串接电容限制过电压，提升了保护可靠性，采用自取能供电储能技术，运行数据通过无线发送，可以实时掌握过电压保护设备的运行状态，通过后台运行数据库数据累积分析潜伏性故障进一步保证设备可靠运行。设备可靠运行。设备可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置


[0001]本专利技术属于
，具体涉及一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置。

技术介绍

[0002]电气化铁路接触网在电力机车换相过程中，广泛采用关节式过分相结构，机车受电弓划过过分相接触网时，电弧反复熄灭和击穿，产生幅值很高的操作过电压，严重的会击穿供电网绝缘或机车顶部空气间隙放电器和绝缘部件使供电臂对地短路，甚至引起牵引变电所跳闸，严重影响铁路运行，另一方面由过电压产生的电弧烧损接触线、吊弦、承力索等容易引发人员伤亡事件。
[0003]目前装备的电压抑制设备，缺乏数字化、智能化的监测手段，无法厘清铁路过电压的运行规律，更无法实时监测过电压抑制装备的运行工况。然而，此设备常常安装在极为偏远的山区，通过人员巡视，往往无法及时发现和排除设备隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，可靠抑制过电压，同时利用数字化、信息化技术对装置自身与铁路运行工况，实现稳定、可靠的在线监测，保障铁路运输人员与设备的安全、提升运维管理效率。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，包括避雷器F1，避雷器F1的一端与高压母线M连接，另一端经避雷器监测器J和接地点G连接，避雷器F1与高压母线M之间与并联连接的电阻R1与电感L1的一端连接，电阻R1与电感L1的另一端依次经过电容C1和避雷器F2与接地点G连接；电容C1与避雷器F2之间的连接电缆上设置有处理与通讯模块A和取电模块B，处理与通讯模块A经测温单元分别连接电容C1和避雷器F1，取电模块B与处理与通讯模块A连接用于提供电能。
[0007]具体的，处理与通讯模块A包括测量线圈CT1，测量线圈CT1设置在电容C1与避雷器F2之间的连接电缆上用于测量电流，测量线圈CT1与处理单元连接。
[0008]进一步的，处理单元连接有通讯单元。
[0009]更进一步的，处理单元和通讯单元分别与取电模块B的储能单元连接。
[0010]具体的，取电模块B包括取电线圈CT2，取电线圈CT2设置在电容C1与避雷器F2之间的连接电缆上用于取电。
[0011]进一步的，取电线圈CT2通过低压电缆经调理单元与储能单元连接。
[0012]具体的，储能单元为电容储能。
[0013]具体的，测温单元通过红外测温监测电容C1和避雷器F1的温度并将温度信息传递给处理单元。
[0014]具体的，避雷器F2的两端并联连接有相互串联的电阻R2与避雷器F3，电阻R2与避雷器F3之间连接回流点G1。
[0015]具体的，测温单元为红外测温模块，用于实时监测电容C1和避雷器F1的温度。
[0016]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0017]本专利技术一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，用电阻和电感并联消耗过电压能量，串接电容抑制过电压，通过测量电流和温度结合边缘计算得出电容C1的运行状态，同时在高压母线M和地之间接入避雷器F1和避雷器监测器J1，在避雷器F1吸收过分相产生的暂态过电压的同时避雷器监测器J1监测避雷器F1的运行状态，提升保护可靠性，电感L1可以分担部分电阻R1上的功率，通过取电模块B为低压部分供电，大功率电阻R1与电感L1并联后与电容C1串联，电感L1在不同频率下阻抗不同，可以实现特定范围频率下电感L1分担电阻R1的电流，电容C1可以有效抑制过电压，测温单元监测电容C1和避雷器F1温度，避雷器监测器J1监测避雷器F1全电流和动作次数，处理与通讯模块A获得各种运维参数并发至后台，实现高可靠性的过电压保护与便捷的运维管理。
[0018]进一步的，处理单元接收测量线圈CT1测量的电流值，经过优化计算将电压、温度、谐波信息传递给通讯单元，高精度的测量装置加上处理单元搭配的先进算法，保证了数据的准确性。
[0019]进一步的，通讯单元通过无线方式将各类运行数据发出，减少了人工现地查看数据的工作，采用自取能供电储能技术，运行数据通过无线发送，实时掌握过电压保护设备的运行状态，通过后台运行数据库数据累积分析潜伏性故障进一步保证设备可靠运行。
[0020]进一步的，储能单元给处理单元和通讯单元供电，优点是储能单元将能量存储起来后再使用，保证了供电功率。
[0021]进一步的，取电线圈CT2设置在电容C1与避雷器F2连接的电缆上实现现地自取能。
[0022]进一步的，通过调理单元经调压、整流、滤波等处理得到稳定的直流电源。
[0023]进一步的，电容储能可以通过微弱的感应电流储能，为保护装置提供可靠、充足的电能，同时，具备自身损耗小，耐机械冲击性较强的优势。
[0024]进一步的，处理单元接收测温单元测量的温度值后，经过优化计算将电压、温度、谐波信息传递给通讯单元，高精度的测量装置加上处理单元搭配的先进算法，保证了数据的准确性。
[0025]进一步的，电阻R2的两端并联在相互串联的避雷器F2与避雷器F3之间，当线路操作过电压等级较高时，电流经避雷器F2泄放至大地G，当其它支路发生雷击或等级较高的操作过电压时，G1点电位远高于G点电位，电流则通过避雷器F3泄放至大地G，从而达到保护本线路以及其它支路的作用。电阻R2连接回流点G1，构成保护回路，限制铁路分相过电压。
[0026]进一步的，测温单元实时监测电容C1和避雷器F1温度，可以得知运行工况，也可以积累运行数据。
[0027]综上所述，本专利技术实现了对避雷器和电容器的实时监测，提升了保护可靠性，兼顾铁路过压保护应用的准确性和实用性，同时保证了运维安全，提升了工作效率。
[0028]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0029]图1为本专利技术原理图；
[0030]图2为本专利技术流程图；
[0031]图3为本专利技术的具体应用实例图。
[0032]其中：1.测温单元；2.处理单元；3.通讯单元；4.调理单元；5.储能单元；A.处理通讯模块；B.取电模块。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，其特征在于，包括避雷器F1，避雷器F1的一端与高压母线M连接，另一端经避雷器监测器J(1)和接地点G连接，避雷器F1与高压母线M之间与并联连接的电阻R1与电感L1的一端连接，电阻R1与电感L1的另一端依次经过电容C1和避雷器F2与接地点G连接；电容C1与避雷器F2之间的连接电缆上设置有处理与通讯模块A和取电模块B，处理与通讯模块A经测温单元(1)分别连接电容C1和避雷器F1，取电模块B与处理与通讯模块A连接用于提供电能。2.根据权利要求1所述的基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，其特征在于，处理与通讯模块A包括测量线圈CT1，测量线圈CT1设置在电容C1与避雷器F2之间的连接电缆上用于测量电流，测量线圈CT1与处理单元(2)连接。3.根据权利要求2所述的基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，其特征在于，处理单元(2)连接有通讯单元(3)。4.根据权利要求3所述的基于边缘计算的接触网过分相暂态过电压保护装置，其特征在于，处理单元(2)和通讯单元(3)分别与取电模块B的储能单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兰均，黄易之，张双金，李宝辉，刘强，王洁茹，
申请(专利权)人：西安西交瑞力电气研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：