CN103066815A - 直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置 - Google Patents

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阚劲松
钱小森
朱祥连
戴亮
秦峰
郭志奇
孟凡非
朱杰
张金玲
张晓铮
吴杰
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Abstract

本发明涉及城市轨道交通直流牵引供电系统中的直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置。该装置包括有正向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q1，控制晶闸管Q1通断的控制电路包括有一个可控硅1Q3，可控硅1Q3的阳极接钢轨，可控硅1Q3的阴极经电阻1R3和正向连接的高压二极管1Q4连接至晶闸管Q1的门极；直流牵引供电系统的钢轨还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管1Q1、电阻1R1和电阻1R2与可控硅1Q3的门极连接，所述瞬变二极管1Q1的阳极至可控硅1Q3的门极之间还反向连接有触发二极管1Q2。本发明线路结构简单、反应速度快，能够对钢轨和大地之间正反两个方向的压降进行快速释放，提高了运行可靠性。

Description

直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置
技术领域
本发明涉及城市轨道交通系统直流牵引供电系统的控制和保护技术，具体是一种直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置。
背景技术
在直流牵引系统中，由于操作电流和短路电流的存在，可能会引起回流回路（运行轨）与大地之间产生超出安全许可的接触电压。这种情况下，就需要在回流回路（运行轨）与大地之间安装一套钢轨电位限制装置，也称短路装置，以限制运行轨的电位，避免超出安全许可的接触电压发生。现有系统中，如果电压超过U>>>的阈值，例如电压大于500V时，则晶闸管元件立即导通以抵消直流接触器的机械延时，同时直流接触器被激活。所以在回流回路（运行轨）与大地之间产生大电压（500V）时，怎样快速准确的触发晶闸管元件导通，成为了一个业内的焦点。现有的系统中的晶闸管触发装置存在着反应速度不足、可靠性差等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种线路结构简单、反应速度快、运行可靠性好的直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置。
本发明的直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置包括有正向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q1，还包括控制晶闸管Q1通断的控制电路；所述控制晶闸管Q1通断的控制电路包括有一个可控硅1Q3，可控硅1Q3的阳极接钢轨，可控硅1Q3的阴极经电阻1R3和正向连接的高压二极管1Q4连接至晶闸管Q1的门极；直流牵引供电系统的钢轨还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管1Q1、电阻1R1和电阻1R2与可控硅1Q3的门极连接，所述瞬变二极管1Q1的阳极至可控硅1Q3的门极之间还反向连接有触发二极管1Q2。
该装置还包括有反向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q2，以及控制晶闸管Q2通断的控制电路；所述控制晶闸管Q2通断的控制电路包括有一个可控硅2Q3，可控硅2Q3的阳极接大地，可控硅2Q3的阴极经电阻2R3和正向连接的高压二极管2Q4连接至晶闸管Q2的门极；直流牵引供电系统的大地端还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管2Q1、电阻2R1和电阻2R2与可控硅2Q3的门极连接，所述瞬变二极管2Q1的阳极至可控硅2Q3的门极之间还反向连接有触发二极管2Q2。
本发明线路结构简单、反应速度快，能够对钢轨和大地之间正反两个方向的压降进行快速释放，提高了运行可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例的系统原理图。
具体实施方式
如图所示，该装置包括有正向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q1，还包括控制晶闸管Q1通断的控制电路；所述控制晶闸管Q1通断的控制电路包括有一个可控硅1Q3，可控硅1Q3的阳极接钢轨，可控硅1Q3的阴极经电阻1R3和正向连接的高压二极管1Q4连接至晶闸管Q1的门极；直流牵引供电系统的钢轨还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管1Q1、电阻1R1和电阻1R2与可控硅1Q3的门极连接，所述瞬变二极管1Q1的阳极至可控硅1Q3的门极之间还反向连接有触发二极管1Q2。
该装置还包括有反向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q2，以及控制晶闸管Q2通断的控制电路；所述控制晶闸管Q2通断的控制电路包括有一个可控硅2Q3，可控硅2Q3的阳极接大地，可控硅2Q3的阴极经电阻2R3和正向连接的高压二极管2Q4连接至晶闸管Q2的门极；直流牵引供电系统的大地端还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管2Q1、电阻2R1和电阻2R2与可控硅2Q3的门极连接，所述瞬变二极管2Q1的阳极至可控硅2Q3的门极之间还反向连接有触发二极管2Q2。
其工作原理如下：
当钢轨和大地之间产生正向压降，瞬变二极管1Q1两端的反向电压随之增大，当电压达到瞬变二极管1Q1导通门限460V左右时，1Q1快速导通。若此时正向电压继续增加，通过电阻1R1和1R2使触发二极管1Q2两端电压上升达到其触发值（32V左右）使触发二极管1Q2导通，产生一个触发小电流使可控硅1Q3导通。使得电阻1R3（50Ω）之间产生一个≥500V的电压，通过计算此时回路产生≥10A的触发电流，快速触发晶闸管Q1，释放轨道和大地之间产生的正向压降。
同理当大地和钢轨之间产生正向压降，瞬变二极管2Q1两端的反向电压随之增大，当电压达到瞬变二极管2Q1导通门限460V左右时，2Q1快速导通。若此时正向电压继续增加，通过电阻2R1和2R2使触发二极管2Q2两端电压上升达到其触发值（32V左右）使触发二极管2Q2导通，产生一个触发小电流使可控硅2Q3导通。使得电阻2R3（50Ω）之间产生一个≥500V的电压，通过计算此时回路产生≥10A的触发电流，快速触发晶闸管Q2，释放大地和轨道之间产生的正向压降。
高压二级管1Q4和2Q4，保护触发回路不受到反向电压的冲击，保证期使用的安全和可靠性。

Claims (2)

1.一种直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置，包括有正向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q1，还包括控制晶闸管Q1通断的控制电路；其特征是：所述控制晶闸管Q1通断的控制电路包括有一个可控硅1Q3，可控硅1Q3的阳极接钢轨，可控硅1Q3的阴极经电阻1R3和正向连接的高压二极管1Q4连接至晶闸管Q1的门极；直流牵引供电系统的钢轨还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管1Q1、电阻1R1和电阻1R2与可控硅1Q3的门极连接，所述瞬变二极管1Q1的阳极至可控硅1Q3的门极之间还反向连接有触发二极管1Q2。
2.根据权利要求1所述的直流牵引供电回流轨电位晶闸管触发装置，其特征是：该装置还包括有反向连接在直流牵引供电系统的钢轨与大地之间的晶闸管Q2，以及控制晶闸管Q2通断的控制电路；所述控制晶闸管Q2通断的控制电路包括有一个可控硅2Q3，可控硅2Q3的阳极接大地，可控硅2Q3的阴极经电阻2R3和正向连接的高压二极管2Q4连接至晶闸管Q2的门极；直流牵引供电系统的大地端还经过依次串联的反向连接的瞬变二极管2Q1、电阻2R1和电阻2R2与可控硅2Q3的门极连接，所述瞬变二极管2Q1的阳极至可控硅2Q3的门极之间还反向连接有触发二极管2Q2。
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