CN103630725B - 轨道车辆高压电互感器及互感器电路模块供电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道车辆高压电互感器及互感器电路模块供电方法，包括电源模块、采集处理电路模块和信号输出模块，电源模块包括第一高压臂电阻、第一低压臂电阻、发光板和光伏电池板，第一高压臂电阻一端与高压电线连接，另一端与第一低压臂电阻连接，第一低压臂电阻另一端接地，发光板连接第一高压臂电阻和第一低压臂电阻的公共端，光伏电池板设置在发光板旁，光伏电池板连接采集处理电路模块。本发明体积小，通过高压臂电阻、低压臂电阻、发光板和光伏电池板，实现了利用现有高压电为互感器内部电路模块供电，无需另接电源，避免了因供电电源品质问题影响互感器出现误输出。<!--1-->

Description

轨道车辆高压电互感器及互感器电路模块供电方法

技术领域

本发明涉及一种互感器，特别涉及一种轨道车辆高压电互感器及互感器电路模块供电方法。

背景技术

目前，国内运行于干线铁路的轨道车辆供电电压达到27.5KV，因而对于车辆高压电系统的电压检测提出了更为严格的设计与使用性能要求。

现有的高速轨道车辆的高压检测中，采用传统电磁式高压互感器和传统电子式高压互感器。其中传统电磁式高压互感器绝缘结构复杂，存在磁饱和以及铁磁谐振现象、动态范围小、体积和重量大等固有的缺陷，且此种互感器只能测量交流电压不能测量直流电压。传统电子式高压互感器需要外接电源为其内部的信号处理电路供电，且对外输出的信号采用低电压小电流的信号电缆进行输出，车顶出恶劣的电磁环境产生的干扰信号会干扰电源电缆、信号电缆，甚至通过电缆传到进入信号处理电路板，另外供电电源品质会因为列车上其他负载的影响，有时会出现劣化，因此这种互感器极易出现误输出，抗电磁干扰性能差。

发明内容

本发明主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种无需电源，抗电磁干扰能力强的轨道车辆高压电互感器。

本发明的另一个主要目的在于提供一种互感器电路模块供电方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆高压电互感器，包括电源模块、采集处理电路模块和信号输出模块，所述电源模块与所述采集处理电路模块连接，所述采集处理电路模块输入端连接高压电线，所述采集处理电路模块的输出端连接所述信号输出模块，所述电源模块包括第一高压臂电阻、第一低压臂电阻、发光板和光伏电池板，所述第一高压臂电阻一端与高压电线连接，另一端与所述第一低压臂电阻连接，所述第一低压臂电阻另一端接地，所述发光板连接所述第一高压臂电阻和第一低压臂电阻的公共端，所述光伏电池板设置在所述发光板旁，所述光伏电池板连接所述采集处理电路模块。

进一步，互感器由一体化绝缘子组成，所述一体化绝缘子由上部的绝缘外壳和与下部的绝缘底座组成。

进一步，在所述绝缘底座内设置有第一屏蔽箱和第二屏蔽箱，所述光伏电池板设置在所述第一屏蔽箱内，所述采集处理电路模块设置在所述第二屏蔽箱内。

进一步，在所述第一屏蔽箱顶部设置窗口，在所述窗口上设置电磁屏蔽玻璃，所述发光板紧贴所述电磁屏蔽玻璃表面。

进一步，在所述绝缘底座上设置有所述信号输出模块，所述信号输出模块为光缆连接器。

本发明的另一个技术方案是：

一种利用上述轨道车辆高压电互感器实现的互感器电路模块供电方法，包括如下步骤：

步骤1，高压电引入；

步骤2，高压电通过第一高压臂电阻和第一低压臂电阻分压后为发光板供电；

步骤3，发光板发光驱动光伏电池板；

步骤4，光伏电池板为互感器采集处理电路模块供电。

进一步，在所述步骤1和步骤2中，互感器绝缘外壳的接线端子连接高压电线，将高压电引入，接线端子连接串联的第一高压臂电阻和第一低压臂电阻后接地，发光板通过连接第一高压臂电阻和第一低压臂电阻公共端，将高压电接入并为发光板供电。

进一步，在所述步骤3中，发光板所发出的的光通过电磁屏蔽玻璃被设置在第一屏蔽箱内的光伏电池板接收，并驱动光伏电池板。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆高压电互感器及互感器电路模块供电方法，互感器结构简单、模块化、小型化。通过分压用的高压臂电阻和低压臂电阻、发光板和光伏电池板，实现了利用现有高压电为互感器内部电路模块供电，无需另接电源，避免了因供电电源品质问题影响互感器出现误输出。通过设置屏蔽箱和电磁屏蔽玻璃，并将采集处理电路模块放置在屏蔽箱内，避免了传导电磁干扰和辐射电磁干扰，极大的提高了互感器的抗干扰能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

如图1所示，绝缘外壳1，绝缘底座2，第一高压臂电阻3，第二高压臂电阻4，第一低压臂电阻5，第二低压臂电阻6，发光板7，光伏电池板8，采集处理电路模块9，光缆连接器10，第一屏蔽箱11，第二屏蔽箱12，电磁屏蔽玻璃13，保护装置14，接线端子15。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种轨道车辆高压电互感器，应用在轨道车辆高压系统的检测中，互感器设置在轨道车辆车顶，对轨道车辆的高压电进行检测。

轨道车辆高压电互感器包括一体化绝缘子，一体化绝缘子由上部的绝缘外壳1和下部的绝缘底座2组成，在绝缘外壳1顶部设置有接线端子15，接线端子15连接高压电线，用于将高压电引入。

在绝缘外壳1内部设置有两个高压臂电阻和两个低压臂电阻，分别为第一高压臂电阻3和第二高压臂电阻4；第一低压臂电阻5和第二低压臂电阻6。两个高压臂电阻分别通过螺栓压接在接线端子15上，第一高压臂电阻3的另一端连接第一低压臂电阻5，第二高压臂电阻4的另一端连接第二低压臂电阻6，第一低压臂电阻5和第二低压臂电阻6的另一端分别接地。第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5之间的公共端输出发光板7所需电力，第二高压臂电阻4和第二低压臂电阻6之间的公共端输出检测用的电压信号。

在绝缘底座2内部设置有两个屏蔽箱，分别为第一屏蔽箱11和第二屏蔽箱12，在绝缘底座2上设置有信号输出模块，信号输出模块为光缆连接器10。在第二屏蔽箱12内设置有采集处理电路模块9，采集处理电路模块9的输入端连接第二高压臂电阻4和第二低压臂电阻6之间的公共端，采集接收高压信号。采集处理电路模块9的输出端连接光缆连接器10，光缆连接器10连接车内网络，光缆连接器10用于将处理过的信号传输到车内网络。

采集处理电路模块9包括采集模块和处理模块，其中采集模块用于采集高压信号，处理模块用于将高压信号处理转换为光信号，之后通过光缆连接器10传输。采集处理电路模块9设置在第二屏蔽箱12内，避免了传导电磁干扰和辐射干扰。

在第一屏蔽箱11内设置有光伏电池板8，光伏电池板8连接采集处理电路模块9，光伏电池板8用于对采集处理电路模块9供电。在第一屏蔽箱11上开有一个窗口，在窗口上设置有电磁屏蔽玻璃13，电磁屏蔽玻璃13是一种防电磁辐射，抗电磁干扰的透光屏蔽器件。在电磁屏蔽玻璃13上方设置有发光板7，发光板7紧贴电磁屏蔽玻璃13的表面，发光板7电路连接第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5之间的公共端，发光板7从独立的第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5取电，使发光板7发光，发光板7所发出的光，通过通透的电磁屏蔽玻璃13被光伏电池板8接收，并驱动光伏电池板8，光伏电池板8为采集处理电路模块9供电。

发光板7通过电磁屏蔽玻璃13驱动光伏电池板8，并且光伏电池板8设置在第一屏蔽箱11内，达到完全电气隔离的目的，有效的避免了传导电磁干扰和辐射电池干扰。第一高压臂电阻3、第一低压臂电阻5、发光板7和光伏电池板8组成了互感器的电源模块，为采集处理电路模块9供电，通过单独设置第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5，避免了直接从第二高压臂电阻4和第二低压臂电阻6取电时，对采集处理电路模块9所采集的电压信号产生不利影响。通过设置电源模块，无需从车内接电到互感器，避免了由于外接电源供电品质受到车辆内部其他负载的影响，使供电品质劣化，对互感器的电压信号采集产生干扰。

第一低压臂电阻5和第二低压臂电阻6分别设置保护装置14，两个保护装置14分别并联在第一低压臂电阻5和第二低压臂电阻6两端，保护装置14用于防止瞬间高压对采集处理电路9以及发光板7的损毁。

一种利用上述轨道车辆高压电互感器实现的互感器电路模块供电方法，包括如下步骤：

步骤1，互感器绝缘外壳1上的接线端子15连接高压电线，将高压电引入，接线端子15通过串联的第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5接地。

步骤2，高压电通过第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5分压后为发光板7供电，发光板7通过连接第一高压臂电阻3和第一低压臂电阻5之间的公共端，单独的从高压电线取电。

步骤3，发光板7发光驱动光伏电池板8，发光板7发出的光通过电磁屏蔽玻璃13被设置在第一屏蔽箱11的光伏电池板8接收，并驱动光伏电池板8。

步骤4，光伏电池板8为互感器采集处理电路模块9供电，光伏电池板8连接采集处理电路模块9，为其供电。

上面所描述的本发明轨道车辆高压电互感器，结构简单，模块化，体积小，适用于轨道车辆高压电系统的检测，具有较高的可靠性，以及良好的抗电磁干扰能力，可以实现轨道车辆车顶高压电的安全可靠检测。通过互感器电路模块供电方法，为互感器内部的电路模块提供电源，无需从车内接电到互感器，避免了外接电源因车内负载，产生供电品质劣化的问题，极大的提高了检测可靠性。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种轨道车辆高压电互感器，包括电源模块、采集处理电路模块和信号输出模块，所述电源模块与所述采集处理电路模块连接，所述采集处理电路模块输入端连接高压电线，所述采集处理电路模块的输出端连接所述信号输出模块，其特征在于：所述电源模块包括第一高压臂电阻、第一低压臂电阻、发光板和光伏电池板，所述第一高压臂电阻一端与高压电线连接，另一端与所述第一低压臂电阻连接，所述第一低压臂电阻另一端接地，所述发光板连接所述第一高压臂电阻和第一低压臂电阻的公共端，所述光伏电池板设置在所述发光板旁，所述光伏电池板连接所述采集处理电路模块。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆高压电互感器，其特征在于：所述互感器由一体化绝缘子组成，所述一体化绝缘子由上部的绝缘外壳和与下部的绝缘底座组成。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆高压电互感器，其特征在于：在所述绝缘底座内设置有第一屏蔽箱和第二屏蔽箱，所述光伏电池板设置在所述第一屏蔽箱内，所述采集处理电路模块设置在所述第二屏蔽箱内。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆高压电互感器，其特征在于：在所述第一屏蔽箱顶部设置窗口，在所述窗口上设置电磁屏蔽玻璃，所述发光板紧贴所述电磁屏蔽玻璃表面。

5.根据权利要求2所述的轨道车辆高压电互感器，其特征在于：在所述绝缘底座上设置有所述信号输出模块，所述信号输出模块为光缆连接器。

6.一种利用如权利要求1至5任一项所述的轨道车辆高压电互感器实现的互感器电路模块供电方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，高压电引入；

步骤2，高压电通过第一高压臂电阻和第一低压臂电阻分压后为发光板供电；

步骤3，发光板发光驱动光伏电池板；

步骤4，光伏电池板为互感器采集处理电路模块供电。

7.根据权利要求6所述的一种互感器电路模块供电方法，其特征在于：在所述步骤1和步骤2中，互感器绝缘外壳的接线端子连接高压电线，将高压电引入，接线端子连接串联的第一高压臂电阻和第一低压臂电阻后接地，发光板通过连接第一高压臂电阻和第一低压臂电阻公共端，将高压电接入并为发光板供电。

8.根据权利要求6所述的一种互感器电路模块供电方法，其特征在于：在所述步骤3中，发光板所发出的的光通过电磁屏蔽玻璃被设置在第一屏蔽箱内的光伏电池板接收，并驱动光伏电池板。