[发明专利]一种列车受电弓失电检测和保护装置及方法

权利要求书

1.一种列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于，包括：

模拟量采样单元(1)，对列车牵引系统的电压、电流信号进行采样；

功率计算单元(2)，根据所述模拟量采样单元(1)采样的电压、电流信号进行变流器功率计算；

智能检测单元(3)，根据所述模拟量采样单元(1)采样的电压、电流信号、断路器及接触器状态、变流器状态，以及所述功率计算单元(2)计算得到的变流器功率，进行受电弓失电检测和判断；

保护选择单元(4)，如果所述智能检测单元(3)检测到列车牵引系统在工作状态下出现受电弓失电，则根据所述功率计算单元(2)计算得到的变流器功率，分别采取相应的保护措施。

2.根据权利要求1所述的列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于：所述模拟量采样单元(1)采样的电压、电流信号包括网压同步信号U_f、各个整流器交流侧电流I_n1～I_nX、变压器原边侧电流I_f、直流电压U_d。

3.根据权利要求2所述的列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于：所述变流器(200)包括整流器(102)和逆变器(103)，所述断路器及接触器状态包括真空断路器(VCB)，以及第一短接接触器(KM1)、第二短接接触器(KM2)的状态。

4.根据权利要求3所述的列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于：当所述智能检测单元(3)检测到受电弓(100)失电，且所述变流器(200)功率达到或超过设定功率，则所述保护选择单元(4)采取相应的保护措施，立刻封锁所述整流器(102)和逆变器(103)的脉冲，使变流器(200)停止工作，并跳开所述真空断路器(VCB)，以及第一短接接触器(KM1)、第二短接接触器(KM2)，以防止由于受电弓(100)失电后出现的电压过压和电流过流现象。

5.根据权利要求3所述的列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于：当所述智能检测单元(3)检测到受电弓(100)失电，且所述变流器(200)功率低于设定功率，则所述保护选择单元(4)采取相应的保护措施，先使所述逆变器(103)按照一定斜率将功率卸载到零，然后再封锁所述整流器(102)和逆变器(103)的脉冲，并跳开所述真空断路器(VCB)，以及第一短接接触器(KM1)、第二短接接触器(KM2)，以避免在有功率情况突然切除功率导致的列车突然性抖动。

6.根据权利要求3、4或5中任一项所述的列车受电弓失电检测和保护装置，其特征在于：所述模拟量采样单元(1)包括传感环节(10)、采样环节(11)、运算放大环节(12)、AD转换环节(13)和第一比例环节(14)；所述传感环节(10)采集列车牵引系统中的电压、电流信号，并输出0～±I_mmax电流型信号；0～±I_mmax电流型信号经所述采样环节(11)后产生与所述传感环节(10)输出电流型信号成比例的采样电压；采样电压经过所述运算放大环节(12)转变为0～±10V的标准电压型信号，该标准电压型信号通过所述AD转换环节(13)转换为0～±8191的数字量信号；所述AD转换环节(13)输出的数字量信号经过所述第一比例环节(14)，乘以所述模拟量采样单元(1)中各个环节的转换系数，得到与列车牵引系统中真实电压、电流值对应的电压、电流变量。