[發明專利]一種基于邊緣計算的接觸網過分相暫態過電壓保護裝置

在審

• 申請號: 202210860750.0
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115173386A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 楊蘭均;黃易之;張雙金;李寶輝;劉強;王潔茹
• 申請（專利權）人: 西安西交瑞力電氣研究院有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H1/00;H02H1/06;H02J50/00;H02J50/10;B60M3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種基于邊緣計算的接觸網過分相暫態過電壓保護裝置，通過測量電流和溫度結合邊緣計算得出電容C1運行狀態，同時在高壓母線M和地之間接入避雷器F1和避雷器監測器J1，在避雷器F1吸收過分相產生的暫態過電壓的同時避雷器監測器J1監測避雷器F1的運行狀態，用電阻和電感并聯消耗過電壓能量，同時串接電容限制過電壓，提升了保護可靠性，采用自取能供電儲能技術，運行數據通過無線發送，可以實時掌握過電壓保護設備的運行狀態，通過后臺運行數據庫數據累積分析潛伏性故障進一步保證設備可靠運行。

技術領域

本發明屬于技術領域，具體涉及一種基于邊緣計算的接觸網過分相暫態過電壓保護裝置。

背景技術

電氣化鐵路接觸網在電力機車換相過程中，廣泛采用關節式過分相結構，機車受電弓劃過過分相接觸網時，電弧反復熄滅和擊穿，產生幅值很高的操作過電壓，嚴重的會擊穿供電網絕緣或機車頂部空氣間隙放電器和絕緣部件使供電臂對地短路，甚至引起牽引變電所跳閘，嚴重影響鐵路運行，另一方面由過電壓產生的電弧燒損接觸線、吊弦、承力索等容易引發人員傷亡事件。

目前裝備的電壓抑制設備，缺乏數字化、智能化的監測手段，無法厘清鐵路過電壓的運行規律，更無法實時監測過電壓抑制裝備的運行工況。然而，此設備常常安裝在極為偏遠的山區，通過人員巡視，往往無法及時發現和排除設備隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于邊緣計算的接觸網過分相暫態過電壓保護裝置，可靠抑制過電壓，同時利用數字化、信息化技術對裝置自身與鐵路運行工況，實現穩定、可靠的在線監測，保障鐵路運輸人員與設備的安全、提升運維管理效率。

本發明采用以下技術方案：

一種基于邊緣計算的接觸網過分相暫態過電壓保護裝置，包括避雷器F1，避雷器F1的一端與高壓母線M連接，另一端經避雷器監測器J和接地點G連接，避雷器F1與高壓母線M之間與并聯連接的電阻R1與電感L1的一端連接，電阻R1與電感L1的另一端依次經過電容C1和避雷器F2與接地點G連接；電容C1與避雷器F2之間的連接電纜上設置有處理與通訊模塊A和取電模塊B，處理與通訊模塊A經測溫單元分別連接電容C1和避雷器F1，取電模塊B與處理與通訊模塊A連接用于提供電能。

具體的，處理與通訊模塊A包括測量線圈CT1，測量線圈CT1設置在電容C1與避雷器F2之間的連接電纜上用于測量電流，測量線圈CT1與處理單元連接。

進一步的，處理單元連接有通訊單元。

更進一步的，處理單元和通訊單元分別與取電模塊B的儲能單元連接。

具體的，取電模塊B包括取電線圈CT2，取電線圈CT2設置在電容C1與避雷器F2之間的連接電纜上用于取電。

進一步的，取電線圈CT2通過低壓電纜經調理單元與儲能單元連接。

具體的，儲能單元為電容儲能。

具體的，測溫單元通過紅外測溫監測電容C1和避雷器F1的溫度并將溫度信息傳遞給處理單元。

具體的，避雷器F2的兩端并聯連接有相互串聯的電阻R2與避雷器F3，電阻R2與避雷器F3之間連接回流點G1。

具體的，測溫單元為紅外測溫模塊，用于實時監測電容C1和避雷器F1的溫度。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：