[发明专利]电力机车接触网防烧断智能保护装置

说明书

电力机车接触网防烧断智能保护装置，包括控制模块、信号采集模块、存储模块，数字输入模块，数字输出模块、电源系统和串口通信模块，信号采集模块包括电流信号采样电流和电压信号采样电路，分别从车顶电路的输入端经电流互感器和电压互感器进行采样，机车低压柜经电源转换电路连接所述电源系统供电，电源系统连接信号采集模块与控制模块，控制模块还连接信号采集模块、数字输入/输出模块、存储模块和串口通信模块。本保护装置采用专用集成芯片DSP作为CPU，高精度电流采样及处理，数据处理速度us级，满足高速处理采样数据要求，能自动封锁受电弓回路和主断路器的闭合回路，防止烧损接触网，为电力机车的弓网安全运行提供保障。

技术领域

本发明属于电力机车电气控制技术领域，更具体地，涉及一种电力机车接触网防烧断智能保护装置。

背景技术

近几年，随着我局和谐型机车的大量配属，机车弓网故障成上升趋势，电力机车运行中，当出现网侧原边电流突然增大，将导致受电弓滑板条与接触网间发热量急聚上升，会导致接触网烧断，影响整条供电臂的正常供电，严重干扰铁路运输秩序，构成铁路C类及以上事故。造成接触网烧断线的原因有：

（1）受电弓气压压力低，滑板条与接触网导线接触不良拉弧烧断接触网；

（2）电力机车原边或次边回路出现故障，导致机车原边电流大幅上升而烧断接触网。

对第一种原因，通过机务段落实正常的检修整备检修范围，可以有效控制事故的发生；第二种原因是造成弓网事故的不可控因素，需要通过研制电力机车接触网防烧断保护系统来防止。

现阶段我国各型电力机车上均没有在前端安装防止接触网烧断的保护系统，不能避免二次合闸造成的弓网事故。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种电力机车接触网防烧断智能保护装置，在机车原边电流值超过门限值时，该保护装置自动封锁受电弓回路和主断路器的闭合回路，防止烧损接触网，为电力机车的弓网安全运行提供保障。

本发明采取的具体技术方案如下：

电力机车接触网防烧断智能保护装置，包括控制模块、信号采集模块、存储模块，数字输入模块，数字输出模块、电源系统和串口通信模块，信号采集模块包括电流信号采样电流和电压信号采样电路，分别从车顶电路的输入端经电流互感器和电压互感器进行采样，机车低压柜经电源转换电路连接所述电源系统供电，电源系统连接信号采集模块与控制模块，控制模块还连接信号采集模块、数字输入/输出模块、存储模块和串口通信模块。

信号采集模块的采样电路选用低通滤波器，同时实现信号差分滤波，防止机车信号干扰，实现电流信号高精度采集。

优选的，所述存储模块设置256k存储芯片，用于事件和故障记录。

优选的，所述存储模块的数据可经串口通信模块通过电脑读出，所述串口通信模块包含CAN/RS485通信接口。

优选的，所述控制模块采用专用集成芯片DSP。

优选的，所述数字输出模块包含控制主断路器分断接口、受电弓的降弓控制接口，采用继电器实现分断主断路器和降弓控制，同时实现运行/故障显示及报警功能。

优选的，所述控制主断路器分断接口连接的继电器一个常闭触点串联接入主断环路的回路中，当保护装置发出断主断的指令时，常闭触点断开，主断环路的硬件回路断开；受电弓的降弓控制接口连接的继电器一个常闭触点串联接入受电弓升弓电磁阀控制回路。

优选的，所述数字输入模块包含主断路器状态反馈接口、受电弓状态反馈接口、投入/切除接口和备用接口。

优选的，所述主断路器状态反馈接口的采样线接在主断路器辅助触点向CCU反馈的回路中，减少对机车控制的干扰。