CN105346397A - 带延时断开功能的高压隔离开关 - Google Patents

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张丽红
郝凤荣
杨守君
田光兴
李娟虹
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption

Abstract

本发明公开了带延时断开功能的高压隔离开关，压缩空气端与高压隔离开关的气路连接，高压隔离开关的受电弓连接位与受电弓连接，高压隔离开关的主断路器连接位与机车主断路器连接，断开位与机车车体连接，机车控制诊断系统的分闸信号输出端与高压隔离开关的内部的时间继电器线圈连接，外接电源通过时间继电器常开触点与分闸电空阀连接，机车控制诊断系统的分闸信号输出端与降弓信号输入端之间设有连接点，当机车控制诊断系统发出分闸信号时，该信号同时作为降弓信号回送至机车控制诊断系统输入端。本发明优点在于,从硬件回路上保证了机车不会在升弓状态下进行高压隔离开关的断开转换，避免由于高压隔离开关误动作引起的电网跳闸或断网的严重故障。

Description

带延时断开功能的高压隔离开关
技术领域
本发明涉及一种高压隔离开关，尤其涉及一种带有延时断开功能的高压隔离开关。
背景技术
电力机车是从接触网获取电能，用牵引电动机驱动的机车。其电能的受流途径是从接触网来的25kV单相工频交流电，经受电弓、高压隔离开关、主断路器和主变压器A-X绕组(绕组X端接到车体上的固定接地点)，然后再通过六个接地回流装置流入六个动轴，最后通过轮轨接触到钢轨，由钢轨返回变电所，最终实现电力机车电能的获取。每台电力机车装有前后两台受电弓和两台高压隔离开关，而高压隔离开关就串联在受电弓与主断路器之间，可实现对应受电弓支路与主断路器的接通或断开控制。如果某一台受电弓故障或相连的车顶高压部分发生故障时，可以通过断开与其串联的高压隔离开关，切断故障受电弓支路，用另一台受电弓继续维持机车运行，因此高压隔离开关是构成电力机车网侧电路的一个重要部件。
目前和谐系列电力机车高压隔离开关采用电控气动方式，压缩空气端与高压隔离开关的气路连接，机车控制诊断系统TCMS控制高压隔离开关的合闸与分闸，高压隔离开关的受电弓连接位(A)与受电弓连接，高压隔离开关的主断路器连接位(B)与机车主断路器连接，断开位(C)与机车车体连接。对于HXD3B、HXD3C及HXD3D等机车，由于网侧高压电器如主断路器、高压隔离开关、高压电压互感器等均安装在机车设备间的高压电器柜内，因此高压隔离开关处于断开位时，应保证与其相连的被切除受电弓支路处于接地状态，避免该受电弓支路在悬空状态下，高压电网感应产生悬浮电压，给车上的人员及设备带来危害。
当合闸电空阀得电时，高压隔离开关处于运行位，即相连受电弓与主断路器连通；分闸电空阀得电时，高压隔离开关处于断开位，相连受电弓与车体地接通，避免产生悬浮电压。
TCMS发出的分闸信号要经过端子柜、高压柜等端子的转接，最后到达高压隔离开关。机车在升弓状态下，一旦对应的高压隔离开关分闸电空阀由于窜电或干扰等被误触发得电，而此时受电弓无法及时降下(受电弓降弓时间小于5.5秒)，高压隔离开关将在升弓状态下由运行位转至断开位，导致接触网对地短路，轻者电网跳闸保护，重者直接导致断网，造成该区段的所有运行列车晚点，严重影响铁路的正常运用。而控制高压隔离开关的硬线是连接在控制装置的输出端，这种窜电和干扰是无法从软件上避免的。
发明内容
本发明是针对现有的高压隔离开关的不足，提出一种新型的带延时断开功能的高压隔离开关，有效避免机车在升弓状态下，由于高压隔离开关误动作引起的电网跳闸或烧断电网等严重事故，保证机车铁路干线的正常运行。
这种带延时断开功能的高压隔离开关，压缩空气端与高压隔离开关的气路连接，高压隔离开关的受电弓连接位与受电弓连接，高压隔离开关的主断路器连接位与机车主断路器连接，断开位与机车车体连接，机车控制诊断系统的分闸信号输出端与高压隔离开关的内部的时间继电器线圈连接，外接电源通过时间继电器常开触点与分闸电空阀连接，机车控制诊断系统的分闸信号输出端与降弓信号输入端之间设有连接点,，当机车控制诊断系统发出分闸信号时，该信号同时作为降弓信号回送至机车控制诊断系统输入端。
本发明优点在于：高压隔离开关分闸信号在控制高压隔离开关延时5.5秒断开的同时，直接进行降弓控制(正常机车降弓时间小于5.5秒)，保证机车只要进行高压隔离开关断开转换，就必须先分开主断路器、降下受电弓，从硬件回路上保证了机车不会在升弓状态下进行高压隔离开关的断开转换，避免了由于高压隔离开关误动作引起的电网跳闸或断网的严重故障；该电路保证了机车在升弓状态下，一旦对应高压隔离开关的分闸电空阀由于窜电或干扰等被误触发得电时，机车也能先分开主断路器、降下受电弓，再进行高压隔离开关断开转换，避免高压隔离开关带负载转换引起电弧并损伤车上设备。
附图说明
图1为带延时断开功能的高压隔离开关的实施例的电路图。
图2为高压隔离开关的外形图。
附图标记如下：1-高压隔离开关，2-压缩空气端，3-合闸电空阀，4-分闸电空阀，5-受电弓，6-主断路器，A-受电弓连接位，B-主断路器连接位，C-断开位，DC-外接电源，KT11-时间继电器，S-常开触点，TCMS-机车控制诊断系统，a-连接点，DO-分闸信号输出端，DI-降弓信号输入端。
具体实施方式
下面结合附图1对带延时断开功能的高压隔离开关进行进一步说明。
这种带延时断开功能的高压隔离开关是在原高压隔离开关基础上增设时间继电器KT11(得电延时5.5秒)，该继电器安装于高压隔离开关内部，其常开触点S与分闸电空阀4串联。压缩空气端2与高压隔离开关1的气路连接，高压隔离开关1的受电弓连接位A与受电弓5连接，高压隔离开关1的主断路器连接位B与机车主断路器6连接，断开位C与机车车体连接，控制诊断系统TCMS的分闸信号输出端DO与高压隔离开关1内部的时间继电器KT11的线圈连接，外接电源DC通过时间继电器KT11常开触点S与分闸电空阀4连接，机车控制诊断系统TCMS的分闸信号输出端DO与降弓信号输入端DI之间设有连接点a,，当机车控制诊断系统TCMS发出分闸信号时，该信号同时作为降弓信号回送至机车控制诊断系统TCMS输入端DI。
具体工作原理如下：
1.机车控制诊断系统TCMS的分闸信号输出端DO向高压隔离开关1发送分闸信号，时间继电器KT11线圈得电；同时该分闸信号通过连接点a返送回TCMS输入端DI，作为降弓信号控制受电弓降弓。
2.KT11线圈得电延时5.5秒后，KT11的常开触点S闭合，外接电源DC(+110V)送入高压隔离开关1的分闸电空阀4，分闸电空阀4得电动作，使受电弓连接位A与主断路器连接位B断开，高压隔离开关1的受电弓连接位A与断开位C连接，高压隔离开关1完成断开转换。
电路优点：
1、该电路从硬件回路上保证了机车只要进行高压隔离开关断开转换，就必须先分开主断路器、降下受电弓，然后再进行高压隔离开关的断开转换，避免了由于高压隔离开关误动作引起的电网跳闸或断网的严重故障；
2、该电路保证了机车高压隔离开关的分闸电空阀由于窜电或干扰等误触发得电时，机车也能先分开主断路器、降下受电弓，再进行高压隔离开关断开转换，防止高压隔离开关带负载转换，保护车上设备安全。

Claims (1)

1.一种带延时断开功能的高压隔离开关，压缩空气端(2)与高压隔离开关(1)的气路连接，高压隔离开关(1)的受电弓连接位(A)与受电弓(5)连接，高压隔离开关(1)的主断路器连接位(B)与机车主断路器(6)连接，断开位(C)与机车车体连接，其特征在于：机车控制诊断系统(TCMS)的分闸信号输出端(DO)与高压隔离开关(1)的内部的时间继电器(KT11)线圈连接，外接电源(DC)通过时间继电器(KT11)常开触点(S)与分闸电空阀(4)连接，机车控制诊断系统(TCMS)的分闸信号输出端(DO)与降弓信号输入端(DI)之间设有连接点(a)。
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