CN103066577A - 一种接触网线路故障智能切除设备、系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触网线路故障智能切除设备、系统及其方法，该设备包括：高压装置，布置于接触网支线上，用于通断所述接触网支线电路和检测电路状态；控制保护装置，与所述高压装置连接，用于根据所述高压装置检测得到的电路状态进行判断得到所述电路状态是否正常，从而对所述高压装置进行通断控制。本发明通过在各接触网支线上布置高压装置和控制保护装置，实现了在接触网支线发生故障时，能够自动将该支线从正线上切除，并能够准确确定发生故障的支线，性能安全、稳定，能够方便工作人员快速处理线路故障，大大提高了供电管理工作的效率。

Description

一种接触网线路故障智能切除设备、系统及其方法

技术领域

本发明涉及铁路电气化系统电力控制领域，具体地，涉及一种接触网线路故障智能切除设备、系统及其方法。

背景技术

随着不断增长的国民经济对能源的需求和铁路运输工作中煤炭等能源的逐年递增，接触网线路的支线线路不断增设，但由于其存在供电不可靠，接触网支线供电故障发生频繁，且故障发生后还会直接影响到正线的供电，使得影响范围大、停电时间长，这已成为确保供电畅通的困扰。

目前，国内电气化铁路接触网的正线与支线之间的电分割基本上都采用隔离开关或负荷开关。但是，隔离开关必须在无负荷状态下才能进行分、合闸操作，而负荷开关虽然可切断正常的负荷电流，但也不能切断发生线路短路故障时的电路，所以，当一条正线与多条支线相连接，某条支线发生故障时，因不能迅速从正线上分割出来，所以会导致整条正线停电而中断运输，由此造成的停电面积大。

发明内容

本发明的目的是提供一种接触网线路故障智能切除设备、系统及其方法，用于解决迅速切断发生故障的接触网支线，并能判断故障所在的支线。

为了实现上述目的，本发明提供了一种接触网线路故障智能切除设备，该设备包括：高压装置，布置于接触网支线上，用于通断所述接触网支线电路和检测电路状态；以及控制保护装置，与所述高压装置连接，用于根据所述高压装置检测得到的电路状态进行判断得到所述电路状态是否正常，从而对所述高压装置进行通断控制。

本发明还提供了一种接触网线路故障智能切除系统，该系统包括：多个所述接触网线路故障智能切除设备，分别布置于多个接触网支线中的每一支线上。

本发明还提供了一种接触网线路故障智能切除方法，该方法包括：检测接触网支线的电路状态，并根据所述电路状态判断得到所述电路状态是否正常；以及当所述电路状态为非正常时，断开所述接触网支线的电路。

通过上述技术方案，本发明通过在各接触网支线上布置高压装置和控制保护装置，实现了在接触网支线发生故障时，能够自动将该支线从正线上切除，并能够准确确定发生故障的支线，性能安全、稳定，能够方便工作人员快速处理线路故障，大大提高了供电管理工作的效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的接触网线路故障智能切除设备的结构框图；

图2是本发明实施方式提供的接触网线路故障智能切除设备的安装示意图；以及

图3是本发明提供的接触网线路故障智能切除方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的接触网线路故障智能切除设备的结构框图，如图1所示，接触网线路故障智能切除设备包括高压装置1和控制保护装置21，其中，高压装置1布置于接触网支线上，用于通断所述接触网支线电路和检测电路状态；控制保护装置21与所述高压装置1连接，用于根据所述高压装置1检测得到的电路状态进行判断得到所述电路状态是否正常，从而对所述高压装置1进行通断控制。

其中，控制保护装置21具备检测功能和控制功能，对高压开关检测到的电路状态进行故障判断，在检测到电路状态不正常时，即接触网支线发生故障时，控制高压装置1断开，从而使发生故障的接触网支线及时从正线上切除下来，以确保分支线路故障不对正线供电造成干扰。

优选情况下，高压装置1包括断路器11和电路状态检测装置12，其中，断路器11布置于接触网支线上，并与控制保护装置21连接，用于通断所述接触网支线；电路状态检测装置12布置于接触网支线上，并与控制保护装置21连接，用于检测电路状态。其中，电路状态检测装置12可以集成在断路器11上，也可以为与断路器11连接的独立设备。

优选情况下，电路状态检测装置12可以包括电流互感器或电压互感器。

优选情况下，控制保护装置21还可以包括报警装置22，该报警装置22与控制保护装置21连接，当控制保护装置21判断得到电路状态为非正常时向调度中心发出告警信息。其中，报警装置22可以为直发式短信语音报警装置，可将告警信息以短信和语音的方式直接发送至调度中心，以减少中间转发的环节，增强告警信息传递到调度中心的及时性和可靠性，从而可以避免遗漏或延误告警信息。

优选情况下，控制保护装置21还可以包括通讯装置23，该通讯装置23与所述控制保护装置21连接，用于所述控制保护装置21与调度中心之间的通信。在控制保护装置21判断电路状态为非正常时，通过通讯装置23将该设备所位于的支线的支线编号或该接触网线路故障智能切除设备的高压装置1的编号发送给调度中心。其中，控制保护装置21与调度中心之间进行实时通信，在未发生故障时，通信的数据可以包括高压装置1检测到的电路状态数据、时间等，在发生故障时，通信的数据可以包括时间、电路状态数据、发生故障的支线的支线编号、高压装置1的编号、高压装置1的断路器11的通断状态及断路器11断开后的反馈信息等，其中断开反馈信息为在发生故障时控制保护装置21控制断路器11断开后通过控制保护中心向调度中心反馈的信息。

优选情况下，控制保护装置在判断电路状态为非正常时，控制保护装置还通过通讯装置将本发明提供的设备所位于的支线的电流值和电压值等发送给调度中心。

此外，调度中心还可以通过通讯装置23和控制保护装置21对高压装置1进行控制。当因作业安排需临时切除某个接触网支线时，工作人员在调度中心可以通过通讯装置23向控制保护装置21发出控制高压装置1中断路器11的“分、合”指令，高压装置1按指令完成分、合操作并确认后，再将完成指令后的相应的数据报文通过控制保护装置21、通讯装置23传送回调度中心，以便工作人员确认高压装置1的状态。

其中，控制保护装置21还包括电源装置24，该电源装置24与控制保护装置21、报警装置22和通讯装置23连接，为控制保护装置21、报警装置22和通讯装置23提供不同等级的工作电源，保证各装置的持续工作。

图2是本发明实施方式提供的接触网线路故障智能切除设备的安装示意图。从图中可以看出，在接触网支线上布置了高压装置1和集成系统部分2，其中，集成系统部分2可以包括电路状态检测装置12，优选情况下，还可以包括报警装置22、通讯装置23和/或电源装置24。

此外，可以在多个接触网支线中的每一支线上布置一台接触网线路故障智能切除设备，这样构成了接触网线路故障智能切除系统，当电路状态为非正常时，即某条接触网支线发生故障时，接触网线路故障智能切除设备可以将发生故障的接触网支路的支线的编号或高压装置1的编号发送给调度中心。此外，调度中心还可以通过计算机中安装的系统管理软件的人机交互界面，对布置在接触网支线的集成系统部分2发送控制指令，从而实现对高压开关的分、合闸操作。例如，在调度中心因作业安排需控制高压装置1进行“分、合”闸操作时，可以将包括所要操作的高压装置1的编号的控制信息通过相应的集成系统部分2的通讯装置23发送给控制保护装置21，该控制保护装置21根据操作信息对高压装置1进行相应控制，即“分、合”闸操作。

图3是本发明提供的接触网线路故障智能切除方法的流程示意图，如图3所示，该方法包括：检测接触网支线的电路状态，并根据电路状态判断得到所述电路状态是否正常；当电路状态为非正常时，断开接触网支线的电路。

优选情况下，检测接触网支线的电路状态，并根据所述电路状态判断得到所述电路状态是否正常包括：检测接触网支线的电路状态可以为检测接触网支线的电流或电压，当检测得到的电流或电压的值为非正常时，则确定电路状态为非正常，优选情况下，当电路状态为非正常时向调度中心发出告警信息，优选情况下，在电路状态为非正常时，将电路状态为非正常的接触网支线的支线编号发送给调度中心。优选情况下，在电路状态为非正常时，还将电路状态为非正常的支线的电流值和电压值等发送给调度中心。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，如控制保护装置21可以采用电磁式、集成式、晶体管式、微电脑控制等方式，通讯装置23可以采用有线、无线、有线和无线相结合等方式，电源装置24可以采用外接电源、本体电源、其他动力电源等形式，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

需要说明的是，有关本发明提供的接触网线路故障智能切除方法的具体细节及益处与本发明提供的接触网线路故障智能切除设备相对应，于此不再赘述。

通过以上技术方案，本发明的优点如下：本发明提供了一种安装在接触网支线与正线电气连接处的接触网线路故障智能切除设备、系统和方法，设计构成简单，性能安全、稳定，能够快速有效地切断接触网支线的正常电流和发生故障时的短路电流，并可以进行实时监控、保护该接触网支线。该设备可以用于电气化铁路接触网正线与支线的电气连接，智能型突出，当接触网支线发生故障时，本设备可以准确判断并自动控制高压开关跳闸，使正线线路保持正常供电，从而将故障范围降至最小，同时，将故障信息迅速传输至调度中心，能够准确提供发生故障的接触网支线的相关电气数值，可以方便工作人员快速处理线路故障。本发明提供的设备自动化性能完善，具备遥测、遥控、遥信功能，大大提高了供电管理工作效率。此外，本发明实现了对电气化铁路支线接触网运行状态进行全天候的实时监测，尤其是当支线接触网发生故障时，能够自动识别，使高压装置1的断路器11先于变电所的馈线断路器跳闸，将支线与正线接触网形成电气分隔。并且，本发明提供的设备还可以具备手动操作功能，可以在现场进行手动分、合闸操作。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种接触网线路故障智能切除设备，其特征在于，该设备包括：

高压装置，布置于接触网支线上，用于通断所述接触网支线电路和检测电路状态；以及

控制保护装置，与所述高压装置连接，用于根据所述高压装置检测得到的电路状态进行判断得到所述电路状态是否正常，从而对所述高压装置进行通断控制。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述高压装置包括：

断路器，布置于所述接触网支线上，并与所述控制保护装置连接，用于通断所述接触网支线；以及

电路状态检测装置，布置于所述接触网支线上，并与所述控制保护装置连接，用于检测电路状态。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

报警装置，与所述控制保护装置连接，用于当所述控制保护装置判断得到所述电路状态为非正常时向调度中心发出告警信息。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

通讯装置，与所述控制保护装置连接，用于所述控制保护装置与调度中心之间的通信。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述控制保护装置在判断电路状态为非正常时，通过所述通讯装置将该设备所位于的支线的支线编号或该接触网线路故障智能切除设备的高压装置的编号发送给调度中心。

6.一种接触网线路故障智能切除系统，其特征在于，该系统包括：

多个根据权利要求1-5中任一项所述的接触网线路故障智能切除设备，分别布置于多个接触网支线中的每一支线上。

7.一种接触网线路故障智能切除方法，其特征在于，该方法包括：

检测接触网支线的电路状态，并根据所述电路状态判断得到所述电路状态是否正常；以及

当所述电路状态为非正常时，断开所述接触网支线的电路。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述检测接触网支线的电路状态，并根据所述电路状态判断得到所述电路状态是否正常包括：

检测所述接触网支线的电流或电压；以及

当所述电流或电压为非正常时，则判断所述电路状态为非正常。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当所述电路状态为非正常时向调度中心发出告警信息。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在所述电路状态为非正常时，将所述接触网支线的支线编号发送给调度中心。

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