一种新型工务宿营车电源系统技术方案

本发明专利技术涉及铁路宿营车供电系统技术领域，具体而言，涉及一种新型工务宿营车电源系统，包括：受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、输出端、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机；受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机依次连接，空气压缩机与受电弓取电装置连接，电源供配电箱与输出端连接；智能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、设定规模软开关电源、智能控制器，多重削峰网络及瞬态抑制单元，用以消除峰值干扰电压以及多次谐波；整流滤波削波网络，用以将交流转为直流，并进一步消除峰值干扰电压。并进一步消除峰值干扰电压。并进一步消除峰值干扰电压。

【技术实现步骤摘要】
一种新型工务宿营车电源系统


[0001]本专利技术涉及铁路宿营车供电系统
，具体而言，涉及一种新型工务宿营车电源系统。

技术介绍

[0002]就目前而言，铁路单位通常采用以受电弓直接从接触网取电的供电模式，为工务宿营车的用电设备进行供电，保证铁路作业人员的休息质量。然而，这种供电方式仍然存在以下问题：1、不具备在高海拔、高寒、高热地带使用的性能，且操作较为繁琐，升弓、降弓、断路器通断全部需在操作室内进行，如此时发生故障不能快速进行处理，给行车安全带来隐患；2、由于接触网存在网压波动大、谐波严重、高频尖峰等问题，现有供电系统存在频繁保护停机、严重时甚至损坏用电设备的问题。基于此，针对上述问题，我们设计了一种新型工务宿营车电源系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种新型工务宿营车电源系统，其用于解决上述技术问题。
[0004]本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：
[0005]一种新型工务宿营车电源系统，包括：受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、输出端、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机；受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机依次连接，空气压缩机与受电弓取电装置连接，电源供配电箱与输出端连接；
[0006]其中，智能电源控制装置包括：多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源、智能控制器；多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源依次连接，多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源分别与智能控制器连接，多重削峰网络及瞬态抑制单元与隔离变压器装置连接，设定规模软开关电源与电源供配电箱连接；
[0007]多重削峰网络及瞬态抑制单元，用以消除峰值干扰电压以及多次谐波；
[0008]整流滤波削波网络，用以将交流转为直流，并进一步消除峰值干扰电压。
[0009]可选的，受电弓包括：电源端、电源变换单元、蓄电池、电控阀、受电弓、升弓继电器、保护继电器、升弓按钮、降弓按钮；电源端分别与电源变换单元、升弓继电器的常开端1K1、升弓继电器的常开端2K1、升弓按钮连接，蓄电池与电源变换单元连接，电源变换单元、空气压缩机、电控阀、受电弓依次连接，升弓继电器的公共端2K0与电控阀连接，升弓继电器的公共端1K0分别与升弓按钮与降弓按钮连接，降弓按钮与保护继电器连接，保护继电器与升弓继电器连接，电控阀、升弓继电器分别接地。
[0010]可选的，隔离变压器装置包括：单相降压隔离变压器、第一设定避雷器、第二设定
避雷器、铁轨；受电弓取电装置、单相降压隔离变压器、智能电源控制装置依次连接，单相降压隔离变压器分别与第一设定避雷器、第二设定避雷器连接，第一设定避雷器、第二设定避雷器分别与铁轨连接，铁轨接地。
[0011]可选的，设定规模软开关电源包括PWM模块和SPWM模块，其中，PWM模块包括：运放电路及采样、脉宽调制电路、IGBT推动电路、IGBT输出电路、采样变换电路、电压电流反馈电路、控制电源电路、过流过压过温保护电路及故障显示电路、第一电源、第二电源、第三电源；第一电源、第二电源、第三电源分别与控制电源电路连接，控制电源电路分别与运放电路及采样、脉宽调制电路、IGBT推动电路、IGBT输出电路、电压电流反馈电路、过流过压过温保护电路及故障显示电路连接，运放电路及采样、脉宽调制电路、IGBT推动电路、IGBT输出电路依次连接，IGBT输出电路分别与电压电流反馈电路、过流过压过温保护电路及故障显示电路连接，过流过压过温保护电路及故障显示电路分别与脉宽调制电路、IGBT推动电路连接，电压电流反馈电路、采样变换电路、运放电路及采样依次连接。
[0012]可选的，SPWM模块包括：DSP、电源电路、RAM、复位电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路；电源电路分别与DSP、RAM、复位电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路连接，RAM、复位电路、第一光耦隔离电路、第二光耦隔离电路分别与DSP连接。
[0013]可选的，SPWM模块内预设有载波频率计算公式：
[0014][0015]其中，n为周期寄存器的时间常数，T
p
为计时器时的周期，k为系数1或2。
[0016]可选的，隔离变压器装置、智能电源控制装置之间，智能电源控制装置、电源供配电箱之间均设置有开关。
[0017]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0018](1)本实施例采用电力机车专用受电弓系统，具有完善的压力控制保护装置，当出现压力低于设定值时，会自动先断开高压主断路器，再降下受电弓，不会造成受电弓带负荷降弓引起拉弧烧蚀；
[0019](2)本实施例设置独立的高压室，并设置隔断门，正常操作均在低压侧进行操作。当需要进入高压室时，需打开高压室隔断门，电源系统设置门连锁信号，当开启高压室隔断门时自动降下受电弓，保障操作人员人身安全；
[0020](3)本实施例设计功率一般在300kVA左右。从接触网25kV取流约为12A,此电流远远小于机车牵引电流，对接触网影响较小。同时电源系统配置有完善的过流、短路保护装置，在出现大电流时先断开负载、再断开高压主断路器，最后降下受电弓，保障不会对接触网造成大电流烧蚀；
[0021](4)本实施例具有输入过压、欠压、过流；输出短路、过压、过流；系统过温等保护功能，充分保障供电系统的安全可靠运行；
[0022](5)本实施例集装箱式外壳采用多点接地，保障接地安全可靠，并设置接地检测电路，未接地时不能进行升弓操作，保障设备、人员安全；
[0023](6)本实施例具有接触网无电自动降弓功能，保障不会通过电源系统对接触网返送电。
附图说明
[0024]图1为本专利技术提供的一种新型工务宿营车电源系统的总体原理示意图；
[0025]图2为本专利技术提供的受电弓控制电路原理图；
[0026]图3为本专利技术提供的隔离变压器装置的原理图；
[0027]图4为本专利技术提供的智能电源控制装置的原理示意图；
[0028]图5为本专利技术提供的整流滤波削波网络的工作原理示意图；
[0029]图6为本专利技术提供的PWM模块主回路及控制回路结构示意图；
[0030]图7为本专利技术提供的PWM控制回路的工作原理示意图；
[0031]图8为本专利技术提供的SPWM模块主回路及控制回路示意图；
[0032]图9为本专利技术提供的SPWM控制回路的工作原理示意图；
[0033]图10为本专利技术提供的载波的规则采样法示意图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型工务宿营车电源系统，其特征在于，包括：受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、输出端、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机；受电弓取电装置、隔离变压器装置、智能电源控制装置、电源供配电箱、直流开关电源、升降弓控制单元、空气压缩机依次连接，空气压缩机与受电弓取电装置连接，电源供配电箱与输出端连接；其中，智能电源控制装置包括：多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源、智能控制器；多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源依次连接，多重削峰网络及瞬态抑制单元、整流滤波削波网络、设定规模软开关电源分别与智能控制器连接，多重削峰网络及瞬态抑制单元与隔离变压器装置连接，设定规模软开关电源与电源供配电箱连接；多重削峰网络及瞬态抑制单元，用以消除峰值干扰电压以及多次谐波；整流滤波削波网络，用以将交流转为直流，并进一步消除峰值干扰电压。2.根据权利要求1所述的新型工务宿营车电源系统，其特征在于，受电弓包括：电源端、电源变换单元、蓄电池、电控阀、受电弓、升弓继电器、保护继电器、升弓按钮、降弓按钮；电源端分别与电源变换单元、升弓继电器的常开端1K1、升弓继电器的常开端2K1、升弓按钮连接，蓄电池与电源变换单元连接，电源变换单元、空气压缩机、电控阀、受电弓依次连接，升弓继电器的公共端2K0与电控阀连接，升弓继电器的公共端1K0分别与升弓按钮与降弓按钮连接，降弓按钮与保护继电器连接，保护继电器与升弓继电器连接，电控阀、升弓继电器分别接地。3.根据权利要求1所述的新型工务宿营车电源系统，其特征在于，隔离变压器装置包括：单相降压隔离变压器、第一设定避雷器、第二设定避雷器、铁轨；受电弓取电装置、单相降压隔离变压器、智能电源控制装置依次连接，单相降压隔离变压器分别与第一...

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