一种直流母线残压释放方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种直流母线残压释放方法及系统，所述方法包括：设定残存电压U的阈值[U1，U2]，监测单元监测到母线电压值超过设定电压值U1，将监测到的电压信号传输至控制器，控制器记录并存储该电压信号；转换单元检测到母线电压值低于设定电压值U2，将该电压信号传输至控制器，控制器判定符合残压释放条件，控制器发出控制指令控制残压释放装置工作，完成残压释放。本发明专利技术所述的一种直流母线残压释放方法及系统通过采用双验电器与电压变送器组合的方式进行接触网直流母线电压监测，控制器接收验电器与电压变送器发送的电压信号，控制残压释放装置动作，实现释放直流母线残存电压的目的。的目的。的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种直流母线残压释放方法及系统


[0001]本专利技术属于轨道牵引供电系统
，尤其是涉及一种直流母线残压释放方法及系统。

技术介绍

[0002]城市轨道牵引供电系统停电检修时，因供电系统存在容性负载，故直流母线停电后仍会残存较高电压(以下简称残压)，该残压将危害检修作业人员以及检修设备的安全。目前轨道行业主要采用自然释放的方式将直流母线残压释放至安全作业电压以内，该释放残压方式易受到线路负载、环境温湿度等因素影响，导致放电时间不可控，进而增加检修时长的不确定性；另外，目前市场上没有一款通用、安全可靠的放电装置进行残压释放；故此，本专利申请设计了一种直流母线残压释放方法及系统。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种直流母线残压释放方法及系统，以解决直流母线停电后仍残存较高电压，危害检修作业人员以及检修设备安全的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种直流母线残压释放方法，所述方法包括：
[0006]设定残存电压U的阈值[U1，U2]，监测单元监测到母线电压值超过设定电压值U1，将监测到的电压信号传输至控制器，控制器记录并存储该电压信号；
[0007]转换单元检测到母线电压值低于设定电压值U2，将该电压信号传输至控制器，控制器判定符合残压释放条件，控制器发出控制指令控制残压释放装置工作，完成残压释放。
[0008]进一步的，监测单元具有冗余结构，监测单元监测电压值均设定为U1，两个以上监测单元常开触点同时打开，则判定测试的直流母线电压为安全电压；
[0009]其中，至少一个监测装置常开触点闭合，且转换单元检测到的直流母线电压值大于U2，则判定测试的直流母线电压为正常工作电压。
[0010]进一步的，残压释放条件为：残存电压U的范围满足U1≤U≤U2。
[0011]第二方面，本专利技术提供了一种应用如第一方面所述的一种直流母线残压释放方法的直流母线残压释放系统，包括连接在接触网与走行轨之间的残压释放装置、转换单元、控制单元和具有冗余结构的监测单元，残压释放装置通过继电单元连接转换单元、监测单元和电源模块，监测单元、转换单元连接控制单元，控制单元控制继电单元动作，以使残压释放装置工作。
[0012]进一步的，所述残压释放装置包括信号处理模块、以及设置在接触网与走行轨之间的残压释放回路，残压释放回路包括信号驱动模块、继电器模块和放电电阻模块，信号驱动模块连接信号处理模块，信号驱动模块经继电器模块连接放电电阻模块，信号驱动模块与走行轨连接，放电电阻与接触网连接，电源转换模块通电后，继电器模块导通，信号处理模块驱动信号驱动模块动作，以使残压释放回路导通，释放直流母线残存电压；
[0013]还包括电源转换模块，电源转换模块的输入端通过继电单元连接控制器、电源模块、电压变送器和双验电器，电源转换模块的输出端分别连接信号处理模块、信号驱动模块和继电器模块，用以提供电源供应。
[0014]进一步的，电源转换模块包括电源转换单元一和电源转换单元二，电源转换单元一的输入端连接控制端，电源转换单元一的输出端连接电源转换单元二，电源转换单元一的输出端连接信号驱动模块和继电器模块，电源转换单元二的输出端与信号处理模块连接；
[0015]电源转换单元一用以将DC24V电源转换为DC12V电源，电源转换单元二用以将DC12V电源转换为DC5V电源。
[0016]进一步的，信号处理模块包括反相器U2，反相器U2的A管脚分别连接电阻R12、二极管D6和电容C12，电阻R12的另一端连接电阻R5，二极管D6的阴极端也连接电阻R5，电容C12通过电阻R13连接二极管D6的阴极端；
[0017]反相器U2的VCC管脚连接+5V_H电源端，反相器U2的VCC管脚还通过电容C11连接GND_H端；
[0018]反相器U2的Y管脚通过电阻R3连接信号驱动模块。
[0019]进一步的，信号驱动模块包括芯片U3，芯片U3的IN+管脚连接+12V_H电源端，芯片U3的IN+管脚通过电容C13连接GND_H端，芯片U3的VDD管脚通过电容C8连接GND_H端，芯片U3的IN
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管脚连接电阻R3，芯片U3的OUTH管脚通过电阻R4连接MOS开关管的栅极端，芯片U3的OUTL管脚通过电阻R6连接MOS开关管的栅极端，MOS开关管的栅极端还并联连接有二极管V1和电阻R8，二极管V1和电阻R8的另一端通过电阻R7接地，MOS开关管的源极端与电阻R7连接，MOS开关管的源极端通过依次串联连接的二极管D9、二极管D8、二极管D5和二极管D7连接漏极端，MOS开关管的源极端还通过依次串联连接的电阻R11、电阻R10和电阻R9连接漏极端；
[0020]MOS开关管的源极端还连接有连接端子P2，连接端子P2通过连接线缆连接走行轨；
[0021]MOS开关管的漏极端与继电器模块相连。
[0022]进一步的，继电器模块包括多个串联连接的继电器，位于首端的继电器连接MOS开关管的漏极端，位于末端的继电器连接放电电阻模块，每个继电器的A1管脚连接+12V_H电源端，每个继电器的A2管脚连接GND_H端。
[0023]进一步的，放电电阻模块包括电阻RT1、电阻RT2和连接端子P1，连接端子P1的2管脚连接位于末端的继电器，连接端子P1的3管脚连接电阻RT2，电阻RT2的另一端连接位于末端的继电器，连接端子P1的4管脚连接电阻RT1，电阻RT1的另一端连接电阻RT2；
[0024]连接端子P1通过连接线缆连接接触网。
[0025]相对于现有技术，本专利技术所述的一种直流母线残压释放方法及系统具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术所述的一种直流母线残压释放方法及系统通过采用双验电器与电压变送器组合的方式进行接触网直流母线电压监测，控制器接收验电器与电压变送器发送的电压信号，控制残压释放装置动作，驱动继电器模块中的继电器和信号驱动模块中的MOS开关管闭合，将放电电阻模块接入残压放电回路，实现释放直流母线残存电压的目的。
[0027](2)本专利技术所述的一种直流母线残压释放方法及系统可运用于目前不同电压等级
的城市轨道牵引供电系统残压释放，该电路安全性能高，具有确保低压供电设备以及作业人员安全的特性。
附图说明
[0028]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本专利技术实施例所述的一种直流母线残压释放系统逻辑控制原理图；
[0030]图2为本专利技术实施例所述的一种直流母线残压释放装置原理图；
[0031]图3为本专利技术实施例所述的一种直流母线残压释放装置部分电路图；
[0032]图4为本专利技术实施例所述的电源转换单元一电路图；
[0033]图5为本专利技术实施例所述的放电电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流母线残压释放方法，其特征在于，所述方法包括：设定残存电压U的阈值[U1，U2]，监测单元监测到母线电压值超过设定电压值U1，将监测到的电压信号传输至控制器，控制器记录并存储该电压信号；转换单元检测到母线电压值低于设定电压值U2，将该电压信号传输至控制器，控制器判定符合残压释放条件，控制器发出控制指令控制残压释放装置工作，完成残压释放。2.根据权利要求1所述的一种直流母线残压释放方法，其特征在于：监测单元具有冗余结构，监测单元监测电压值均设定为U1，两个以上监测单元常开触点同时打开，则判定测试的直流母线电压为安全电压；其中，至少一个监测装置常开触点闭合，且转换单元检测到的直流母线电压值大于U2，则判定测试的直流母线电压为正常工作电压。3.根据权利要求1所述的一种直流母线残压释放方法，其特征在于：残压释放条件为：残存电压U的范围满足U1≤U≤U2。4.一种应用如权利要求1
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3任一所述的一种直流母线残压释放方法的直流母线残压释放系统，其特征在于：包括连接在接触网与走行轨之间的残压释放装置、转换单元、控制单元和具有冗余结构的监测单元，残压释放装置通过继电单元连接转换单元、监测单元和电源模块，监测单元、转换单元连接控制单元，控制单元控制继电单元动作，以使残压释放装置工作。5.根据权利要求4所述的一种直流母线残压释放系统，其特征在于：所述残压释放装置包括信号处理模块、以及设置在接触网与走行轨之间的残压释放回路，残压释放回路包括信号驱动模块、继电器模块和放电电阻模块，信号驱动模块连接信号处理模块，信号驱动模块经继电器模块连接放电电阻模块，信号驱动模块与走行轨连接，放电电阻与接触网连接，电源转换模块通电后，继电器模块导通，信号处理模块驱动信号驱动模块动作，以使残压释放回路导通，释放直流母线残存电压；还包括电源转换模块，电源转换模块的输入端通过继电单元连接控制器、电源模块、电压变送器和双验电器，电源转换模块的输出端分别连接信号处理模块、信号驱动模块和继电器模块，用以提供电源供应。6.根据权利要求5所述的一种直流母线残压释放系统，其特征在于：电源转换模块包括电源转换单元一和电源转换单元二，电源转换单元一的输入端连接控制端，电源转换单元一的输出端连接电源转换单元二，电源转换单元一的输出端连接信号驱动模块和继电器模块，电源转换单元二的输出端与信号处理模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金川，袁宋伟，古立锁，王传启，陈磊，夏海洋，相江，
申请(专利权)人：天津凯发电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：