[发明专利]一种电力机车用电子式电压互感器及其使用方法

权利要求书

1.一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，包括：

分压电路，所述分压电路为电阻分压式结构，在分压电阻的选取上选用能抗中低次谐波冲击的电阻，分压电路对电网的高电压进行分压取样；

过压保护电路，输入连接所述分压器的输出端，输出接地，为整个互感器提供过压保护；

高压侧光电隔离处理单元电路，输入连接所述分压器电路，输出连接低压放大器电路，高压侧光电隔离处理单元电路把分压取样信号通过电/光耦合器，以光为媒介，把传输电信号转换为光信号，又把光信号转换为电信号转送后续电路中，对后续电路达到隔离保护作用；

低压放大电路，输入连接所述高压侧光电隔离处理单元电路，输出连接机车设备，低压放大电路是把高压侧光电隔离处理单元电路传送过来的低压交流信号进行调理，输出电压直接供机车微机控制柜和其他设备使用。

2.根据权利要求1所述一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，还包括功率放大电路，所述功率放大电路输入连接所述低压放大电路，输出连接机车设备，功率放大电路把低压交流信号进行多级交流功率放大，并进行升压调理，输送出电压级别更大的交流模拟信号。

3.根据权利要求2所述一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，所述功率放大电路输出至电力机车时，是通过变压器进行隔离反馈输出，变压器的输出端反馈到变压器的驱动端。

4.根据权利要求1或2所述一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，进一步地，所述电子式电压互感器还包括数字信号处理电路，数字信号处理电路输入连接低压放大电路，输出连接机车设备，数字信号处理电路把低压放大电路输出的低压交流信号转换为数字信号并按RS485接口要求输出，供机车使用。

5.根据权利要求4所述一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，所述数字信号处理电路包括A/D转换器、控制器和RS485网络接口，三者依次连接，信号调理后的网压信号是0-5V的交流信号，要通过网络传输网压信号，必须将模拟的网压信号转换成数字信号，采用高精度的A/D转换器，将模拟的交流信号转换成数字量的有效值网络信号；控制器用于控制电子式电压互感器与电力机车控制系统之间的通信，RS485网络接口用于输出网络信号。

6.根据权利要求5所述一种电力机车用电子式互感器，其特征在于，所述高压侧光电隔离处理单元电路、低压放大电路、功率放大电路、和数字信号处理电路均由独立的隔离电源供电，所述独立的隔离电源均从机车DC110V电源取电且分别具有冗余输出。

7.一种电力机车用电子式电压互感器的使用方法，其特征在于，包括：

（1）该电子式电压互感器应用在现有不带网络控制系统的电力机车上，以低压放大电路和功率放大电路作为电子式电压互感器的输出，其对外接口与现有电磁式电压互感器的对外接口相同，通过分压器从高压接触网取电后由信号放大模块输出符合电力机车技术标准的交流模拟信号，取代原有电磁式电压互感器；

（2）该电子式电压互感器应用在新型网络控制电力机车上，以数字信号处理电路作为电子式电压互感器的输出，由RS485接口作为对外接口输出数字信号至新型网络控制电力机车的控制网络，通过分压器从高压接触网取电后由网络信号转换模块输出网络信号至新型网络控制电力机车的网络接口，取代原有电磁式电压互感器，通过新型网络控制电力机车的控制网络对整车进行控制。

8.根据权利要求7所述一种电力机车用电子式电压互感器的使用方法，其特征在于，每台电力机车上均设有备用电子式电压互感器，该备用电子式电压互感器通过转换开关与原电子式电压互感器并联，当原电子式电压互感器出现故障时，通过转换开关使备用电子式电压互感器投入工作，使得电力机车可以正常运行。