[发明专利]真空主断路器故障诊断和预测的系统与方法、机车

说明书

本发明公开了一种真空主断路器故障诊断和预测的系统与方法、机车，涉及轨道交通车辆的上的高压电气技术领域。其包括CCU、信号采集模块、主变压器、次边电路、TCU、TSN、真空主断路器及其主触点与辅助触点。所述主触点与所述辅助触点电连接且联动；所述主触点输入端连接高压电，所述主触点输出端连接主变压器；所述信号采集模块与所述辅助触点电连接。所述次边电路的输入端与所述主变压器电连接，所述次边电路的输出端与所述TCU电连接。次边电压与辅助触点可互为冗余，也可结合使用进行同工判断真空主断路器主触头的状态，以获取真空主断路器的实际状态，提高了所述真空主断路器故障诊断和预测系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆的上的高压电气技术领域，特别是一种真空主断路器故障诊断和预测的系统与方法、机车。

背景技术

真空主断路器是用于开断、接通电力机车高压主电路的总开关，同时用于电力机车的过载、短路和接地保护，所以真空主断路器也是保证电力机车安全运行的重要部件。

真空主断路器是利用压缩空气进行操作并利用真空进行灭弧的高压电器。随着真空主断路器的老化，其真空开关管的真空度也会下降，导致真空主断路器的开断能力下降，无法及时快速分断主电路，当发生过载、短路或接地等保护时，易导致高压电器烧毁。

对于真空主断路器的故障诊断，目前只是通过列车中央控制单元(CentralControl Unit，简称CCU)通过采集真空主断路器辅助触点判断真空主断路器开/闭状态对比真空主断路器开/闭指令是否一致来判断真空主断路器是否存在故障，目前基于MVB网络的列车控制和状态采集，采集周期较大，记录到的真空主断路器分/合闸时间一般都是大于500ms，远大于真空主断路器分、合闸性能时间，无法快速准确对故障进行诊断。同时，目前对真空主断路器的故障预测也没有较为准确的控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种真空主断路器故障诊断和预测的系统与方法、机车，能够准确、及时的预测真空主断路器的故障。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种真空主断路器故障诊断和预测系统，包括CCU、信号采集模块、主变压器、真空主断路器及其主触点与辅助触点，所述主触点与所述辅助触点电连接且联动。所述主触点输入端连接高压电，所述主触点输出端连接主变压器；所述信号采集模块与所述辅助触点电连接。

该系统还包括次边电路、TCU与TSN。所述次边电路的输入端与所述主变压器电连接，所述次边电路的输出端与所述TCU电连接。所述信号采集模块用于采集辅助触点的状态并通过所述TSN发送至CCU。所述TCU用于获取次边电压并通过所述TSN发送至所述CCU。所述真空主断路器用于响应所述CCU输出真空主断路器闭合或断开的控制指令。所述CCU用于输出真空主断路器闭合或断开的控制指令、累加其输出的真空主断路器分/合闸指令的总次数，获取真空主断路器分/合闸的总时间，以及用于计算所述真空主断路器分/合闸的平均时间，将其与限定值对比。

具体地，还包括显示设备，用于显示真空主断路器故障的预警信息。

具体地，所述CCU还用于获知真空主断路器是否成功闭合或断开：次边电压在接触网网压在正常范围内，或/和辅助触点为闭合状态，则真空主断路器成功闭合；次边电压在接触网网压低于正常范围，或/和辅助触点状态为断开状态，则真空主断路器成功断开。

具体地，所述CCU还用于：CCU发出闭合指令后，在第一诊断时间t1内，次边电压在接触网网压低于正常范围，或辅助触点断开；或CCU发出断开指令后，在第二诊断时间t2内，次边电压在接触网网压在正常范围内，或辅助触点闭合；则CCU判断真空主断路器故障并发出报警信息。