[發明專利]機車輔助電源系統接地故障保護裝置和電力機車

有效

• 申請號: 201210101387.0
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103368128A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 唐子輝;裘敬發;高永軍;蔣學君;衛鋼;鄭淑莉
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02H3/16
• 分類號: H02H3/16;B60L1/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 余麗

技術領域

本發明涉及電氣控制技術，尤其涉及一種機車輔助電源系統接地故障保護裝置和電力機車。

背景技術

在電力機車的供電系統中，包括主電源系統和輔助電源系統，主電源系統用于給電力機車中的牽引設備提供電壓源，輔助電源系統用于給電力機車中的輔助負載提供電壓源，輔助負載通常指設置于電力機車中的各種風機、油泵、空氣壓縮機、空調等。

輔助電源系統中主要包括直流電源、控制單元、變流器和變壓器等，控制單元用于生成對變流器的控制信號，以控制變流器的運行狀態，變流器根據控制單元生成的控制信號將直流電源變換成三相交流電源，并經過變壓器將三相交流電源降壓后提供給輔助負載，以作為輔助負載的供電電源。

為使輔助電源系統安全運行，在輔助電源系統中通常設置有接地故障保護電路，現有的接地故障保護電路主要包括限流電阻和繼電器，將限流電阻串聯于負載與地之間的接地線路中，繼電器的線圈與該限流電阻構成電流回路，繼電器的輸出端觸點與控制單元相連。

當輔助負載發生接地故障時，接地線路中將有接地電流流過，該接地電流流過限流電阻和繼電器線圈構成的電流回路，此時，繼電器的線圈得電，繼電器的輸出端觸點動作，產生接地信號以傳送給控制單元，控制單元接收到該接地信號后控制變流器停止工作，對整個輔助電源系統進行保護。

上述的接地故障保護電路，從繼電器線圈得電到輸出端觸點動作的間隔時間較長，通常需要幾百毫秒的時間，如果因輔助負載接地故障使接地線路中電流較大，輔助負載和變流器等有可能在保護動作執行前已經損壞，因此造成故障擴大，并且，由于限流電阻的存在，當輔助負載發生輕微接地故障時，接地線路中流過的電流較小，繼電器中線圈并不動作，輔助負載將待故障繼續運行，因此，使故障進一步擴大。

發明內容

本發明提供一種機車輔助電源系統接地故障保護裝置和電力機車，以及時檢測負載接地故障，以對供電設備和負載進行保護。

本發明的第一個方面是提供一種機車輔助電源系統接地故障保護裝置，包括依次連接的控制單元、供電設備和負載，所述控制單元用于控制供電設備的工作狀態以驅動所述負載的運行，且所述負載通過接地線路接地，該接地故障保護裝置還包括：

電流互感器，所述電流互感器的一次繞組輸入端子連接于所述接地線路中；

采樣電阻，所述采樣電阻連接于所述電流互感器的二次繞組輸出端子兩端；

電壓傳感器，連接于所述采樣電阻兩端，用于采集所述采樣電阻上的電壓并輸出電壓信號以作為接地故障信號傳送給所述控制單元，以供所述控制單元控制所述供電設備停止工作。

本發明的另一個方面是提供一種電力機車，包括車體，該電力機車還包括本發明提供的機車輔助電源系統接地故障保護裝置，所述機車輔助電源系統接地故障保護裝置的供電設備至少包括變壓器，所述變壓器的中線與所述車體相連，所述負載通過接地導線與所述車體相連，所述變壓器的中線、車體和所述接地導線構成接地線路。

本發明提供的機車輔助電源系統接地故障保護裝置中，只要負載發生接地故障，在接地線路中產生接地電流，即可輸出電壓信號作為接地故障信號，以供控制單元根據該接地故障信號控制供電設備停止工作，供電設備不再為負載提供工作電源，負載將停止運行，以對供電設備和負載進行保護。該接地故障信號的產生過程沒有機械部件的動作過程，只是電信號的傳遞過程，因此，不會發生延遲，可及時的檢測負載接地故障，可保障機車輔助電源系統安全運行。

附圖說明

圖1為本發明實施例所提供的機車輔助電源系統接地故障保護裝置的結構示意圖；

圖2為本發明另一實施例所提供的機車輔助電源系統接地故障保護裝置的結構示意圖；

圖3為本發明又一實施例所提供的機車輔助電源系統接地故障保護裝置的結構示意圖。

具體實施方式