CN105629190B - 一种交直流网压检测电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种交直流网压检测电路，包括：交直流网压检测装置、高压互感器、限流电阻、CCU和TCU，交直流网压检测装置的输入端口连接机车车顶供电网线，第一输出端口连接CCU，第二输出端口连接TCU，CCU和TCU连接，高压互感器的原边的一端连接机车车顶供电网线，原边的另一端通过限流电阻连接接地端，高压互感器的副边分别连接TCU和接地端。TCU与CCU实时进行通信，TCU将高压互感器的输出信号输出到CCU，CCU通过将交直流网压检测装置的输出信号与高压互感器的输出信号进行比较，对交直流网压检测装置是否出现故障进行判断，并在交直流网压检测装置出现故障时输出提示信息。

Description

一种交直流网压检测电路

技术领域

本发明涉及电力机车控制技术领域，更具体的说，涉及一种交直流网压检测电路。

背景技术

双流制或多流制电力机车在实际工作时，既要运行在交流供电区，又要运行在直流供电区，目前，采用交直流网压检测装置实现对机车车顶供电网压交直流的判断。

交直流网压检测装置在检测到机车车顶供电网压为交流供电网压时，输出交流供电制式信号和交流幅值信号至CCU(Center Control Unit，中央控制单元)，CCU将交流供电制式信号和交流幅值信号转换成同时对应的交流逻辑指令，并将该交流逻辑指令输出至TCU(Traction Control Unit，牵引控制单元)，TCU根据该交流逻辑指令将机车主电路配置在交流模式，使双流制或多流制电力机车在交流网压下运行。交直流网压检测装置在检测到机车车顶供电网压为直流供电网压时，输出直流供电制式信号和直流幅值信号至CCU(Center Control Unit，中央控制单元)，CCU将直流供电制式信号和直流幅值信号转换成同时对应的直流逻辑指令，并将该直流逻辑指令输出至TCU(Traction Control Unit，牵引控制单元)，TCU根据该直流逻辑指令将机车主电路配置在直流模式，使双流制或多流制电力机车在直流网压下运行，其中，CCU和TCU构成TCMS(Train Control And MansgementSystem，列车控制及管理系统)。

但是，若交直流网压检测装置出现故障，交直流网压检测装置就会输出错误的网压模式(包括交流模式和直流模式)信号，导致CCU对网压模式信号判断错误，错误的网压判断将带来以下两个严重后果：(1)直流网压下交直流网压检测装置输出交流信号，使得直流电源进入机车的牵引变压器，导致牵引变压器烧损；(2)交流网压下交直流网压检测装置输出直流信号，使得交流电源进入机车的牵引变流器，导致牵引变流系统烧损。

综上，如何实现对交直流网压检测装置的故障检测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种交直流网压检测电路，以实现对交直流网压检测装置的故障检测。

一种交直流网压检测电路，包括：交直流网压检测装置、高压互感器、限流电阻、中央控制单元CCU和牵引控制单元TCU；

所述交直流网压检测装置的输入端口连接机车车顶供电网线，第一输出端口连接所述CCU，第二输出端口连接所述TCU，接地端口连接接地端，所述交直流网压检测装置用于将当前检测到的供电制式信号和与所述供电制式信号对应的第一幅值信号输出至所述CCU，同时将所述供电制式信号再次输出至所述TCU，其中，所述供电制式信号包括：交流供电制式信号和直流供电制式信号，所述第一幅值信号包括：交流幅值信号和直流幅值信号；

所述高压互感器的原边的一端连接所述机车车顶供电网线，所述原边的另一端通过所述限流电阻连接接地端，所述高压互感器的副边分别连接所述TCU和接地端，所述高压互感器用于将采集到的交流幅值信号输出至所述TCU；

所述CCU与所述TCU连接，所述CCU用于将所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号进行比较，同时将所述交直流网压检测装置输出的所述第一幅值信号与所述TCU反馈的第二幅值信号进行比较，若两个供电制式信号不一致、所述第一幅值信号为直流幅值信号且所述第二幅值信号为交流幅值信号、或所述第一幅值信号为交流幅值信号且所述第二幅值信号为空信号，则输出提示信息，所述提示信息用于提示用户所述交直流网压检测装置在当前出现故障。

优选的，当机车车顶供电网压为交流供电网压时，所述CCU还用于：

若所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号相同并均为交流供电制式信号，且所述第一幅值信号和所述第二幅值信号相同，则输出与交流供电制式信号和交流幅值信号同时对应的交流逻辑指令，使所述TCU根据所述交流逻辑指令将机车主电路配置在交流模式。

优选的，当机车车顶供电网压为直流供电网压时，所述CCU还用于：

若所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号相同并均为直流供电制式信号，且所述第一幅值信号为直流幅值信号，所述第二幅值信号为空信号，则输出与直流供电制式信号和直流幅值信号同时对应的直流逻辑指令，使所述TCU根据所述直流逻辑指令将机车主电路配置在直流模式。

优选的，所述CCU与所述TCU通过多功能车辆总线MVB连接。

优选的，所述交直流网压检测装置通过第一高压隔离开关连接至所述机车车顶供电网线。

优选的，所述高压互感器的原边通过第二高压隔离开关连接至所述机车车顶供电网线。

优选的，所述CCU包括：第一CCU和作为所述第一CCU备用的第二CCU。

优选的，所述TCU包括：第一TCU和作为所述第一TCU备用的第二TCU。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种交直流网压检测电路，包括：交直流网压检测装置、高压互感器、限流电阻、CCU和TCU，交直流网压检测装置的输入端口连接机车车顶供电网线，第一输出端口连接CCU，第二输出端口连接TCU，CCU和TCU连接，高压互感器的原边的一端连接机车车顶供电网线，原边的另一端通过限流电阻连接接地端，高压互感器的副边分别连接TCU和接地端。TCU与CCU实时进行通信，TCU将高压互感器的输出信号输出到CCU，CCU通过将交直流网压检测装置的输出信号与高压互感器的输出信号进行比较，对交直流网压检测装置是否出现故障进行判断，并在交直流网压检测装置出现故障时输出提示信息，从而有效避免因CCU对网压模式信号判断错误而带来严重后果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种交直流网压检测电路的电路图；

图2为本发明实施例公开的另一种交直流网压检测电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种交直流网压检测电路，以实现对交直流网压检测装置的故障检测。

参见图1，本发明实施例公开了一种交直流网压检测电路的电路图，检测电路包括：

交直流网压检测装置11、高压互感器12、限流电阻R、CCU(Center Control Unit，中央控制单元)13和TCU(Traction Control Unit，牵引控制单元)14；

其中：

交直流网压检测装置11具有输入端口、第一输出端口、第二输出端口和接地端口；

输入端口连接机车车顶供电网线，第一输出端口连接CCU13，第二输出端口连接TCU14，接地端口连接接地端，交直流网压检测装置11用于将当前检测到的供电制式信号和与所述供电制式信号对应的第一幅值信号输出至CCU13，同时将所述供电制式信号再次输出至TCU14。

需要说明的是，所述供电制式信号包括：交流供电制式信号(AC25kV)和直流供电制式信号(DC3kV)，所述第一幅值信号包括：交流幅值信号和直流幅值信号；

高压互感器12的原边的一端连接所述机车车顶供电网线，原边的另一端通过限流电阻R连接接地端，高压互感器12的副边分别连接TCU14和接地端，高压互感器12用于将采集到的交流幅值信号输出至TCU14；

需要说明的是，限流电阻R的作用是限制高压互感器12的原边不会过电流。

CCU13与TCU14连接，CCU13用于将交直流网压检测装置11输出的供电制式信号与TCU14反馈的供电制式信号进行比较，同时将交直流网压检测装置11输出的第一幅值信号与TCU14反馈的第二幅值信号进行比较，若两个供电制式信号不一致、所述第一幅值信号为直流幅值信号且所述第二幅值信号为交流幅值信号、或所述第一幅值信号为交流幅值信号且所述第二幅值信号为空信号，则输出提示信息，所述提示信息用于提示用户所述交直流网压检测装置在当前出现故障。

需要说明的是，交直流网压检测装置11将供电制式信号同时输出至CCU13和TCU14，正常情况下，CCU13接收到的供电制式信号和TCU14反馈的供电制式信号相同，但是，当交直流网压检测装置11出现故障时，CCU13接收到的供电制式信号和TCU14反馈的供电制式信号就可能不相同，因此，通过比较交直流网压检测装置11输出的供电制式信号和TCU14反馈的供电制式信号可以实现对交直流网压检测装置11故障的检测。

由于高压互感器12只能检测到机车车顶供电网线输出的交流幅值信号，因此，当机车车顶供电网线输出直流幅值信号时，高压互感器12检测不到，从而TCU14反馈给CCU13的第二幅值信号为空信号。

因此，当交直流网压检测装置11输出直流幅值信号且TCU14反馈交流幅值信号，或是交直流网压检测装置11输出交流幅值信号且TCU14反馈空信号即无反馈信号时，表明交直流网压检测装置11出现故障。

综上可以看出，本发明提供的交直流网压检测电路，TCU14与CCU13实时进行通信，TCU14将高压互感器12的输出信号输出到CCU13，CCU13通过将交直流网压检测装置11的输出信号与高压互感器12的输出信号进行比较，对交直流网压检测装置11是否出现故障进行判断，并在交直流网压检测装置11出现故障时输出提示信息，从而有效避免因CCU13对网压模式信号判断错误而带来严重后果。

优选的，CCU13与TCU14通过MVB(Multifunction Vehicle Bus，多功能车辆总线)连接。

交直流网压检测装置11通过第一高压隔离开关K1连接至机车车顶供电网线。

高压互感器12的原边通过第二高压隔离开关K2连接至机车车顶供电网线。

需要说明的是，本发明公开的交直流网压检测电路还可以根据交直流网压检测装置11的输出信号以及TCU14反馈的信号实现对机车主电路供电模式的配置。

因此，为进一步优化上述实施例，当机车车顶供电网压为交流供电网压时，CCU13还用于：

若交直流网压检测装置11输出的供电制式信号与TCU14反馈的供电制式信号相同并均为交流供电制式信号，且交直流网压检测装置11输出的第一幅值信号和TCU14反馈的第二幅值信号相同，则输出与交流供电制式信号和交流幅值信号同时对应的交流逻辑指令，使TCU14根据所述交流逻辑指令将机车主电路配置在交流模式。

可以理解的是，由于TCU14反馈的第二幅值信号只能为交流幅值信号，因此，当交直流网压检测装置11输出的第一幅值信号和TCU14反馈的第二幅值信号相同时，表明第一幅值信号也为交流幅值信号，与此同时，交直流网压检测装置11输出的供电制式信号与TCU14反馈的供电制式信号均为交流供电制式信号，所以CCU13会输出与交流供电制式信号和交流幅值信号同时对应的交流逻辑指令，从而使TCU14根据所述交流逻辑指令将机车主电路配置在交流模式。

同理，当机车车顶供电网压为直流供电网压时，CCU13还用于：

若交直流网压检测装置11输出的供电制式信号与TCU14反馈的供电制式信号相同并均为直流供电制式信号，且交直流网压检测装置11输出的第一幅值信号为直流幅值信号，TCU14反馈的第二幅值信号为空信号，则输出与直流供电制式信号和直流幅值信号同时对应的直流逻辑指令，使TCU14根据所述直流逻辑指令将机车主电路配置在直流模式。

可以理解的是，由于TCU14反馈的第二幅值信号只能为交流幅值信号，因此，当TCU14反馈的第二幅值信号为空信号时，表明当前机车车顶供电网压为直流供电网压，若此时，交直流网压检测装置11输出的是直流幅值信号，交直流网压检测装置11输出的供电制式信号与TCU14反馈的供电制式信号相同并均为直流供电制式信号，则CCU13会输出与直流供电制式信号和直流幅值信号同时对应的直流逻辑指令，使TCU14根据所述直流逻辑指令将机车主电路配置在直流模式。

综上可以看出，本发明通过将交直流网压检测装置11的输出信号与高压互感器12的输出信号进行比较，对交直流网压检测装置11是否出现故障进行判断，并在交直流网压检测装置11出现故障时输出提示信息，从而有效避免因CCU13对网压模式信号判断错误而带来严重后果。

需要说明的是，每个CCU13具有多个输入端口，以获取交直流网压检测装置11输出的供电制式信号和幅值信号，以及TCU14反馈的供电制式信号和幅值信号。

每个TCU14具有多个输入端口和一个输出端口，以获取交直流网压检测装置11输出的供电制式信号和高压互感器12的副边输出的交流幅值信号，并将接收到的供电制式信号和交流幅值信号反馈至CCU13。

在实际应用中，为避免因CCU13和TCU14出现故障而导致无法对双流制或多流制电力机车进行供电网压配置，在交直流网压检测电路中都有备用的CCU和TCU。

具体参见图2，本发明另一实施例提供的一种交直流网压检测电路的电路图，可以认为，图1中CCU13包括：第一CCU131和作为第一CCU131备用的第二CCU132；TCU14包括：第一TCU141和作为第一TCU141备用的第二TCU142，其中，第一CCU131和第二CCU132在检测电路中的连接关系同图1公开的实施例中CCU13在检测电路中的连接关系，同理，第一TCU141和第二TCU142在检测电路中的连接关系同图1公开的实施例中TCU14在检测电路中的连接关系，此处不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种交直流网压检测电路，其特征在于，包括：交直流网压检测装置、高压互感器、限流电阻、中央控制单元CCU和牵引控制单元TCU；

所述交直流网压检测装置的输入端口连接机车车顶供电网线，第一输出端口连接所述CCU，第二输出端口连接所述TCU，接地端口连接接地端，所述交直流网压检测装置用于将当前检测到的供电制式信号和与所述供电制式信号对应的第一幅值信号输出至所述CCU，同时将所述供电制式信号再次输出至所述TCU，其中，所述供电制式信号包括：交流供电制式信号和直流供电制式信号，所述第一幅值信号包括：交流幅值信号和直流幅值信号；

所述高压互感器的原边的一端连接所述机车车顶供电网线，所述原边的另一端通过所述限流电阻连接接地端，所述高压互感器的副边分别连接所述TCU和接地端，所述高压互感器用于将采集到的交流幅值信号输出至所述TCU；

所述CCU与所述TCU连接，所述CCU用于将所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号进行比较，同时将所述交直流网压检测装置输出的所述第一幅值信号与所述TCU反馈的第二幅值信号进行比较，若两个供电制式信号不一致、所述第一幅值信号为直流幅值信号且所述第二幅值信号为交流幅值信号、或所述第一幅值信号为交流幅值信号且所述第二幅值信号为空信号，则输出提示信息，所述提示信息用于提示用户所述交直流网压检测装置在当前出现故障。

2.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，当机车车顶供电网压为交流供电网压时，所述CCU还用于：

若所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号相同并均为交流供电制式信号，且所述第一幅值信号和所述第二幅值信号相同，则输出与交流供电制式信号和交流幅值信号同时对应的交流逻辑指令，使所述TCU根据所述交流逻辑指令将机车主电路配置在交流模式。

3.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，当机车车顶供电网压为直流供电网压时，所述CCU还用于：

若所述交直流网压检测装置输出的所述供电制式信号与所述TCU反馈的供电制式信号相同并均为直流供电制式信号，且所述第一幅值信号为直流幅值信号，所述第二幅值信号为空信号，则输出与直流供电制式信号和直流幅值信号同时对应的直流逻辑指令，使所述TCU根据所述直流逻辑指令将机车主电路配置在直流模式。

4.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，所述CCU与所述TCU通过多功能车辆总线MVB连接。

5.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，所述交直流网压检测装置通过第一高压隔离开关连接至所述机车车顶供电网线。

6.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，所述高压互感器的原边通过第二高压隔离开关连接至所述机车车顶供电网线。

7.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，所述CCU包括：第一CCU和作为所述第一CCU备用的第二CCU。

8.根据权利要求1所述的交直流网压检测电路，其特征在于，所述TCU包括：第一TCU和作为所述第一TCU备用的第二TCU。