[發(fā)明專利]一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110249887.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113036916A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊旭;翟啟斌;張學(xué)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H02H7/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發(fā)明涉及一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置，包括：電源模塊、第一?第九電壓采集模塊、主控模塊、第一繼電器模塊和第二繼電器模塊；其中電源模塊由機(jī)車DC110V供電，為裝置內(nèi)其余模塊供電；第一電壓采集模塊采集機(jī)車AC100V～150V網(wǎng)壓，第二電壓采集模塊采集高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)SA81的DC110V電壓，第三電壓采集模塊采集高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)SA82的DC110V電壓，第四?第九電壓采集模塊采集高壓隔離開(kāi)關(guān)及主斷路器輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)與閉合，用于判斷各種開(kāi)關(guān)的狀態(tài)；主控模塊負(fù)責(zé)整個(gè)裝置的邏輯控制，第一、第二繼電器模塊控制高壓隔離開(kāi)關(guān)SA81、SA82的閉合與斷開(kāi)。通過(guò)本發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)鐵路電網(wǎng)電壓，通過(guò)判斷電網(wǎng)電壓、高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)端電壓及高壓隔離開(kāi)關(guān)及主斷路器輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)與閉合，確定是否轉(zhuǎn)動(dòng)高壓隔離開(kāi)關(guān)至接地位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，特別涉及一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

電力機(jī)車高壓隔離開(kāi)關(guān)是電力機(jī)車重要且常用的高壓保護(hù)設(shè)備，其作用是在維修和維護(hù)時(shí)，將電器設(shè)備與帶電的電網(wǎng)隔離，以保證被隔離的電器設(shè)備與電網(wǎng)有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)。導(dǎo)電體轉(zhuǎn)動(dòng)離開(kāi)工作位導(dǎo)電卡時(shí)，與接地位導(dǎo)電卡相接。使導(dǎo)電體此時(shí)處于接地狀態(tài)，不會(huì)感應(yīng)出電壓，對(duì)周圍部件不產(chǎn)生任何影響，提高了安全性能，保證人生安全。但現(xiàn)有電力機(jī)車電氣回路高壓隔離接地操作存在安全隱患，受電弓從運(yùn)行狀態(tài)切換到降弓狀態(tài)，由于氣動(dòng)回路緩沖和延時(shí)，受電弓可能沒(méi)有脫離仍然處于帶電狀態(tài)，此時(shí)，如果進(jìn)行高壓隔離操作會(huì)造成接地短路故障。另外，如果升降弓電控回路或氣動(dòng)回路出現(xiàn)故障，此時(shí)執(zhí)行降弓操作，受電弓沒(méi)有脫離仍然處于帶電狀態(tài)，如果進(jìn)行高壓隔離操作也會(huì)造成接地短路故障，導(dǎo)致列車停止運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致機(jī)破發(fā)生或威脅人生安全。因此需要研制一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置，其能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)及判斷網(wǎng)壓，確保受電弓降弓不帶電時(shí)，才能夠轉(zhuǎn)動(dòng)高壓隔離開(kāi)關(guān)至接地位，這樣可以有效防止高壓接地短路故障。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述提到的問(wèn)題，提供了一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種電力機(jī)車高壓隔離保護(hù)裝置，串接入高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)與高壓隔離開(kāi)關(guān)線圈之間，包括：

電源模塊、第一-第九電壓采集模塊、主控模塊、第一繼電器模塊和第二繼電器模塊；

其中，電源模塊由機(jī)車DC110V供電，負(fù)責(zé)為裝置內(nèi)其余模塊供電；

第一電壓采集模塊用于采集機(jī)車AC100V～150V網(wǎng)壓，第二電壓采集模塊用于采集高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)SA81的第四管腳(1467)的DC110V電壓；第三電壓采集模塊用于采集高壓隔離萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)SA82的第四管腳(1469)的DC110V電壓；第四-第九電壓采集模塊用于采集高壓隔離開(kāi)關(guān)及主斷路器輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)與閉合，以判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

主控模塊連接各電壓采集模塊、繼電器模塊及電源模塊，用于裝置的邏輯控制；

第一繼電器模塊用于控制高壓隔離開(kāi)關(guān)SA81的第四管腳(1467)的閉合與斷開(kāi)，第二繼電器模塊用于高壓隔離開(kāi)關(guān)SA82的第四管腳(1469)的閉合與斷開(kāi)。

其中，主控模塊由STM32F103單片機(jī)及其外圍電路組成，STM32F103單片機(jī)使用高性能的ARMCortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器，具有豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)；包含12位的ADC、16位定時(shí)器和PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：I2C接口和SPI接口、USART接口、CAN接口。

其中，電源模塊采用鐵路車載電子設(shè)備專用電源模塊，具有超寬電壓輸入40-160VDC，效率高達(dá)86％，滿足3000VDC1500VAC加強(qiáng)絕緣等級(jí)隔離電壓，允許工作溫度-40℃～+85℃，具有輸入欠壓保護(hù)，輸出短路、過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)，滿足加強(qiáng)絕緣等級(jí)，配合外圍電路具有較好的EMC特性。