CN109245035B - 列车供电系统及其漏电保护装置、方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车供电系统及其漏电保护装置、方法，所述装置包括：第一断路器，串联在电网的高压正极回路入口处；车辆漏电保护组件，包括漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，漏电检测单元用于检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作；线路漏电保护组件，对应牵引变电站设置，用于在进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时仍检测到电网的正极发生漏电，控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。从而在漏电发生时优先进行自身漏电保护，避免影响其他列车正常运行。

Description

列车供电系统及其漏电保护装置、方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种列车供电系统的漏电保护装置、一种列车供电系统以及一种列车供电系统的漏电保护方法。

背景技术

目前，列车是通过电网供电，如果电网端出现故障，列车将无法正常工作。并且，列车的高压正极可能会发生漏电，如果不对其进行漏电保护，不仅会对供电系统产生冲击，甚至可能产生触电、火灾等安全事故。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种列车供电系统的漏电保护装置，在漏电发生时通过优先进行自身漏电保护，以免影响其他列车正常运行，并在自身漏电保护动作一段时间后，如果仍存在漏电情况，则再进行线路漏电保护，以防止安全事故发生。

本发明的第二个目的在于提出一种列车供电系统。

本发明的第三个目的在于提出一种列车供电系统的漏电保护方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种列车供电系统的漏电保护装置，所述列车供电系统包括牵引变电站，所述牵引变电站提供电网以给列车供电，所述漏电保护装置包括：第一断路器，所述第一断路器串联在所述电网的高压正极回路入口处；车辆漏电保护组件，所述车辆漏电保护组件连接在列车车体与所述电网的高压负极之间，所述车辆漏电保护组件包括串联在所述列车车体与所述电网的高压负极之间的漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，所述漏电检测单元用于检测所述漏电检测电阻的两端电压，并在所述漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断所述电网的正极发生漏电，以及在所述电网的高压正极发生漏电时触发所述第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作；线路漏电保护组件，所述线路漏电保护组件对应所述牵引变电站设置，所述线路漏电保护组件用于在所述漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时仍检测到所述电网的正极发生漏电，控制所述列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置，通过漏电检测单元检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，以及在电网的高压正极发生漏电时，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作，以免影响其他列车正常运行，并当漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果线路漏电保护组件仍检测到电网的正极发生漏电，则控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作，以防止安全事故发生。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车供电系统的漏电保护装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于所述第一预设时间，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于所述第一预设电压。

根据本发明的一个实施例，所述漏电检测单元包括过电压保护继电器，所述过电压保护继电器并联在所述漏电检测电阻的两端，所述过电压保护继电器包括：第一引脚，所述第一引脚分别与所述反向二极管的正极端和所述漏电检测电阻的一端相连；第二引脚，所述第二引脚分别与所述漏电检测电阻的另一端和所述列车车体相连；第三引脚，所述第三引脚与低压电源正极相连；第四引脚，所述第四引脚与低压电源负极相连；第一开关，所述第一开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第五引脚，所述第一开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第六引脚，所述第一开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第七引脚，所述第一开关连接到所述第一断路器的控制回路；其中，当所述电网给所述列车供电时，如果所述漏电检测电阻的两端电压大于所述第一预设电压，所述过电压保护继电器通过所述第一开关触发所述第一断路器的控制回路，以控制所述第一断路器断开。

根据本发明的一个实施例，所述过电压保护继电器还包括：第二开关，所述第二开关与所述第一开关进行联动，所述第二开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第八引脚，所述第二开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第九引脚，所述第二开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第十引脚，所述第一开关连接到漏电保护动作检测电路，其中，当所述电网的正极发生漏电时，所述过电压保护继电器通过所述第二开关输出漏电保护信号至所述漏电保护动作检测电路，以便所述漏电保护动作检测电路根据所述漏电保护信号控制所述列车执行列车自身漏电保护动作。

根据本发明的一个实施例，所述线路漏电保护组件为64D负极接地保护装置。

根据本发明的一个实施例，在所述电网的高压正极回路入口处还设置有高压正极接触器，所述高压正极接触器与所述第一断路器串联连接，所述高压正极接触器用于控制所述电网是否给所述列车供电。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种列车供电系统，其包括上述的列车供电系统的漏电保护装置。

根据本发明实施例的列车供电系统，通过上述的漏电保护装置，在漏电发生时通过优先进行自身漏电保护，以免影响其他列车正常运行，并在自身漏电保护动作一段时间后，如果仍存在漏电情况，则再进行线路漏电保护，以防止安全事故发生。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种列车供电系统的漏电保护方法，所述列车供电系统包括牵引变电站，所述牵引变电站提供电网以给列车供电，所述电网的高压正极回路入口处串联有第一断路器，在列车车体与所述电网的高压负极之间连接有车辆漏电保护组件，所述车辆漏电保护组件包括串联在所述列车车体与所述电网的高压负极之间的漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，所述牵引变电站对应设置有线路漏电保护组件，所述漏电保护方法包括以下步骤：通过所述漏电检测单元检测所述漏电检测电阻的两端电压，并在所述漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断所述电网的正极发生漏电；在所述电网的高压正极发生漏电时，触发所述第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作；当所述漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果所述线路漏电保护组件仍检测到所述电网的正极发生漏电，则控制所述列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法，通过漏电检测单元检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，以及在电网的高压正极发生漏电时，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作，以免影响其他列车正常运行，并当漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果线路漏电保护组件仍检测到电网的正极发生漏电，则控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作，以防止安全事故发生。

另外，根据本发明上述实施例提出的列车供电系统的漏电保护方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于所述第一预设时间，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于所述第一预设电压。

根据本发明的一个实施例，所述漏电检测单元包括过电压保护继电器，所述过电压保护继电器并联在所述漏电检测电阻的两端，所述过电压保护继电器包括：第一引脚，所述第一引脚分别与所述反向二极管的正极端和所述漏电检测电阻的一端相连；第二引脚，所述第二引脚分别与所述漏电检测电阻的另一端和所述列车车体相连；第三引脚，所述第三引脚与低压电源正极相连；第四引脚，所述第四引脚与低压电源负极相连；第一开关，所述第一开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第五引脚，所述第一开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第六引脚，所述第一开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第七引脚，所述第一开关连接到所述第一断路器的控制回路；其中，当所述电网给所述列车供电时，如果所述漏电检测电阻的两端电压大于所述第一预设电压，所述过电压保护继电器通过所述第一开关触发所述第一断路器的控制回路，以控制所述第一断路器断开。

根据本发明的一个实施例，所述过电压保护继电器还包括：第二开关，所述第二开关与所述第一开关进行联动，所述第二开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第八引脚，所述第二开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第九引脚，所述第二开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第十引脚，所述第一开关连接到漏电保护动作检测电路，其中，当所述电网的正极发生漏电时，所述过电压保护继电器通过所述第二开关输出漏电保护信号至所述漏电保护动作检测电路，以便所述漏电保护动作检测电路根据所述漏电保护信号控制所述列车执行列车自身漏电保护动作。

根据本发明的一个实施例，所述线路漏电保护组件为64D负极接地保护装置。

附图说明

图1为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置的结构示意图；

图2为根据本发明一个实施例的电网的高压正极发生漏电时的电流流向图；

图3为根据本发明一个实施例的列车供电系统的漏电保护装置的结构示意图；

图4为根据本发明另一个实施例的列车供电系统的漏电保护装置的结构示意图；

图5为根据本发明一个实施例的64D负极接地保护装置的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置、列车供电系统以及列车供电系统的漏电保护方法。

需要说明的是，列车供电系统包括牵引变电站，牵引变电站提供电网以给列车供电，具体地，牵引变电站提供电网至列车接触网，以通过列车接触网给列车供电。例如，跨座式单轨列车接触网的受流模式不同于传统轮轨交通所采用的第三轨或者架空接触网模式，除正极受流接触网外，还具有专门的负极回流接触网(回流轨)，电流经车辆正极受电弓再经回流轨回流。接触网位于轨道梁侧面中部并被车体完全包络，平行轨道梁中心线呈“之”字形布置，接触受流面相对轨道梁侧面向外，受电弓相对轨道梁侧面向内与接触网接触线摩擦受流。

图1为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置可包括：第一断路器HSCB1、车辆漏电保护组件100和线路漏电保护组件(图中未具体示出)。

其中，第一断路器HSCB1串联在电网的高压正极回路入口处。

车辆漏电保护组件100连接在列车车体300与电网的高压负极之间，车辆漏电保护组件100包括串联在列车车体300与电网的高压负极之间的漏电检测电阻R、接地开关QS和反向二极管D、漏电检测单元110。其中，反向二极管D的作用是阻断电网的高压负极与列车车体300导通，漏电检测单元110用于检测漏电检测电阻R的两端电压，并在漏电检测电阻R的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，以及在电网的高压正极发生漏电时触发第一断路器HSCB1断开以进行列车自身漏电保护动作。

线路漏电保护组件对应牵引变电站设置，线路漏电保护组件用于在漏电检测单元110进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时仍检测到电网的正极发生漏电，控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。其中，第一预设时间和第一预设电压可根据实际情况进行标定。

也就是说，在列车通过电网供电时，电网端的第一断路器HSCB1处于闭合状态，同时为了实现电网漏电保护，还通过车辆漏电保护组件100和线路漏电保护组件实时检测电网的高压正极是否发生漏电。如果发生漏电，则优先通过车辆漏电保护组件100进行列车自身漏电保护动作，如切断该列车对应的供电网络，以将故障的列车隔离开来，使得线路上的其他列车仍可继续运营，而在将该列车断电一段时间后，如果线路漏电保护组件检测到电网的高压正极仍发生漏电，则判断牵引变电站处的线路发生漏电，此时切断整个线路上的供电，以进行线路漏电保护动作，防止安全事故发生。

具体而言，在列车通过电网供电时，第一断路器HSCB1处于闭合状态，同时漏电检测单元110实时检测串联在列车车体300与电网的高压负极之间的漏电检测电阻R的两端电压，以根据漏电检测电阻R的两端电压判断电网的高压正极是否发生漏电。其中，在电网的高压正极未发生漏电时，电网的高压正极与高压负极对地(列车车体300接地)不存在关系，此时电网的高压负极对地无电位，二极管D处于截止状态，漏电检测单元110检测漏电检测电阻R的两端电压为零，即电网的高压正极与高压负极之间无电位差，此时漏电检测单元110无故障输出。

在电网的高压正极发生漏电时，如图2所示，电网的高压正极通过地与电网的高压负极形成电流回路，二极管D在正向导通压降的作用下导通，漏电流流经漏电检测电阻R，在漏电检测电阻R上产生电压差，漏电检测单元110对该电压差进行检测，当电压差达到第一预设电压时，说明电网的高压正极发生漏电，此时漏电检测单元110控制发生漏电的列车对应的第一断路器HSCB1断开，以停止给该列车供电，实现对该列车的保护，同时可有效避免对其他列车的运营造成影响。

一段时间后(以ms为单位)，如果设置在牵引变电站的线路漏电保护组件检测到电网的高压正极发生漏电，则说明当前牵引变电站处的线路发生漏电，此时控制牵引变电站处的总断路器断开，以停止输出电能至整个线路，实现对整个线路列车等的保护。其中，预留有一段时间(即第一预设时间)的目的是为了防止因列车正常启动时导致线路上的电压突然升高而出现误判的情况等。

下面结合附图来详细描述本发明中的漏电检测单元和线路漏电保护组件。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，漏电检测单元110可包括过电压保护继电器KV，过电压保护继电器KV并联在漏电检测电阻R的两端。过电压保护继电器KV包括：第一引脚1至第七引脚7和第一开关KA1。其中，第一引脚1分别与反向二极管D的正极端和漏电检测电阻R的一端相连；第二引脚2分别与漏电检测电阻R的另一端和列车车体300相连；第三引脚3与低压电源正极相连；第四引脚4与低压电源负极相连；第一开关KA1的第一端作为过电压保护继电器KV的第五引脚5，第一开关KA1的第二端作为过电压保护继电器KV的第六引脚6，第一开关KA1的第三端作为过电压保护继电器KV的第七引脚7，第一开关KA1连接到第一断路器HSCB1的控制回路。其中，当电网给列车供电时，如果漏电检测电阻R的两端电压大于第一预设电压，过电压保护继电器KV通过第一开关KA1触发第一断路器HSCB1的控制回路，以控制第一断路器HSCB1断开。

作为一个示例，过电压保护继电器KV可包括三部分，分别为过压检测、继电器线圈和可控开关，其中，过压检测可以采用电压互感器和比较电路实现。

例如，可通过电压互感器(电压互感器的输入端对应图中第一引脚1和第二引脚2)获取漏电检测电阻R的两端电压，然后输入至比较电路的一端，比较电路的另一端与预设电压源相连。当漏电检测电阻R的两端电压大于第一预设电压时，比较电路输出高电平信号，以控制串联在继电器线圈回路上的可控开关闭合，继电器线圈得电(由第三引脚3和第四引脚4对应的低压电源正极和低压电压负极供电)。继电器线圈得电后，第一开关KA1由闭合状态(第五引脚5与第七引脚7相连)切换至断开状态(第五引脚5与第七引脚7断开，同时第五引脚5与第六引脚6相连)，以使第一断路器HSCB1的控制回路断开，从而使得第一断路器HSCB1的线圈失电，第一断路器HSCB1断开，实现列车自身漏电保护动作。

其中，漏电检测电阻R可以为可调电阻，预设电压源可以为可调电压源，这样可以使得漏电保护装置适用于不同电压等级的电网漏电检测，如550V～1500V之间任意等级的电网漏电检测，以提高该漏电保护装置的通用性。

可以理解的是，本发明的过电压保护继电器KV还可以采用其他方式实现，或者直接采用现有的集成式过电压保护继电器KV，具体这里不做限制。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图3所示，过电压保护继电器KV还可包括：第二开关KA2，第二开关KA2与第一开关KA1进行联动，第二开关KA2的第一端作为过电压保护继电器KV的第八引脚8，第二开关KA2的第二端作为过电压保护继电器KV的第九引脚9，第二开关KA2的第三端作为过电压保护继电器KV的第十引脚10，第一开关KA1连接到漏电保护动作检测电路。其中，当电网的正极发生漏电时，过电压保护继电器KV通过第二开关KA2输出漏电保护信号至漏电保护动作检测电路，以便漏电保护动作检测电路根据漏电保护信号控制列车执行列车自身漏电保护动作。

也就是说，在进行列车自身漏电保护动作时，不仅可以通过控制第一断路器HSCB1处于断开状态来实现，也可以通过列车上设置的漏电保护动作检测电路实现。具体地，仍以前面所述示例为例。其中，当漏电检测电阻R的两端电压大于第一预设电压时，比较电路输出高电平信号，以控制串联在继电器线圈回路上的可控开关闭合，继电器线圈得电(由第三引脚3和第四引脚4对应的低压电源正极和低压电压负极供电)。

继电器线圈得电后，第一开关KA1由闭合状态(第五引脚5与第七引脚7相连)切换至断开状态(第五引脚5与第七引脚7断开，同时第五引脚5与第六引脚6相连)，以使第一断路器HSCB1的控制回路断开，从而使得第一断路器HSCB1的线圈失电，第一断路器HSCB1断开，实现列车自身漏电保护动作。同时，第二开关KA2由闭合状态(第八引脚8与第十引脚10相连)切换至断开状态(第八引脚8与第十引脚10断开，同时第八引脚8与第九引脚9相连)，漏电保护动作检测电路根据第二开关KA2的状态变化控制列车执行列车自身漏电保护动作，例如，将列车上容易发生漏电的位置处的线路断开，以防止列车再次上电时，由于此处发生漏电对列车造成影响。

可以理解的是，在本发明的实施例中，不仅可以通过检测漏电检测电阻R的两端电压来判断电网的高压正极是否发生漏电，还可以通过检测流过漏电检测电阻R的电流来判断电网的高压正极是否发生漏电。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，漏电检测单元110可包括过电流保护继电器KA，过电流保护继电器KA串联在反向二极管D与漏电检测电阻R之间。过电流保护继电器KA包括：第十一引脚11至第十七引脚17和第三开关KA3。其中，第十一引脚11与反向二极管D的正极端相连。第十二引脚12与漏电检测电阻R相连。第十三引脚13与低压电源正极相连。第十四引脚14与低压电源负极相连。第三开关KA3的第一端作为过电流保护继电器KA的第十五引脚15，第三开关KA3的第二端作为过电流保护继电器KA的第十六引脚16，第三开关KA3的第三端作为过电流保护继电器KA的第十七引脚17，第三开关KA3连接到第一断路器HSCB1的控制回路。其中，当电网给列车供电时，如果流过漏电检测电阻R的电流大于预设电流，过电流保护继电器KA通过第三开关KA3触发第一断路器HSCB1的控制回路，以控制第一断路器HSCB1断开。

具体地，过电流保护继电器KA的结构和工作过程与过电压保护继电器KV相似，区别在于一个进行电压检测，一个进行电流检测，例如可将前述示例中的电压互感器换成电流互感器，将预设电压源换成预设电流源，以实现漏电流的检测，具体工作过程这里不再详述。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图4所示，过电流保护继电器KA还可包括：第四开关KA4，第四开关KA4与第三开关KA3进行联动，第四开关KA4的第一端作为过电流保护继电器KA的第十八引脚18，第四开关KA4的第二端作为过电流保护继电器KA的第十九引脚19，第四开关KA4的第三端作为过电流保护继电器KA的第二十引脚20，第四开关KA4连接到漏电保护动作检测电路。其中，当电网的高压正极发生漏电时，过电流保护继电器KA通过第四开关KA4输出漏电保护信号至漏电保护动作检测电路，以便漏电保护动作检测电路根据漏电保护信号控制列车执行漏电保护动作。具体工作过程与过电压保护继电器KV相似，这里就不再详述。

可以理解的是，在本发明的实施例中，可以同时通过过电压保护继电器KV和过电流保护继电器KA实现列车的列车自身漏电保护动作。

在本发明的实施例中，线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于第一预设时间，线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于第一预设电压。需要说明的是，整定值也叫设定值，就是当某一物理量达到某一数值时，将发生某一动作，例如，将过电流继电器调整为100A动作，当电流达到100A时，过电流继电器动作，这个100A即为过电流继电器的整定值。

根据本发明的一个实施例，线路漏电保护组件可以为64D负极接地保护装置。

具体地，如图5所示，64D负极接地保护装置可通过电缆连接于牵引变电站的负极母排(电网的高压负极)与接地母排(地)之间，其主要构件由可变电阻Z1、阻尼电阻Z2、二极管VD、电流传感器(图中未具体示出)和智能模块ZT(含有电压传感器)组成。

其中，二极管VD的作用是阻断负极与地导通的同时，判断故障电流方向。智能模块ZT的作用是实时检测二极管VD和可变电阻Z1上的电压值，并根据该电压值向外部设备发出跳闸命令，其中，跳闸整定值(电压整定值)可以设置为200V(1500V直流供电系统中)，另外，为避免线路中送电、列车启动以及列车漏电等造成64D负极接地保护装置误动作，64D负极接地保护装置的跳闸命令为延时命令，延时时间(时间整定值)可以设置为300ms。

在绝缘良好的条件下，正负极对地不存在关系，此时负极对地无电位，二极管VD处于截止状态，智能模块ZT检测负极与地之间无电位差，64D负极接地保护装置无故障输出；当正极对地发生绝缘降低或短路时，负极与正极之间通过地形成电流回路，二极管VD两端存在正向导通电压，二极管VD处于导通状态，故障电流流经可变电阻Z1，智能模块ZT检测到一定的电压差，当该电压差达到200V时，智能模块ZT发出跳闸命令，以控制列车对应的供电线路跳闸，以实现线路漏电保护动作。

在本发明的实施例中，如图1-图4所示，在电网的高压正极回路入口处还设置有高压正极接触器KM，高压正极接触器KM与第一断路器HSCB1串联连接，高压正极接触器KM用于控制电网是否给列车供电。

在本发明的实施例中，列车可以为跨座式单轨列车。

综上所述，根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置，通过漏电检测单元检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，以及在电网的高压正极发生漏电时，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作，以免影响其他列车正常运行，并当漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果线路漏电保护组件仍检测到电网的正极发生漏电，则控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作，以防止安全事故发生。

另外，本发明的实施例还提出了一种列车供电系统，其包括上述的列车供电系统的漏电保护装置。

根据本发明实施例的列车供电系统，通过上述的漏电保护装置，在漏电发生时通过优先进行自身漏电保护，以免影响其他列车正常运行，并在自身漏电保护动作一段时间后，如果仍存在漏电情况，则再进行线路漏电保护，以防止安全事故发生。

图6为根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法的流程图。

在本发明的实施例中，列车供电系统包括牵引变电站，牵引变电站提供电网以给列车供电，电网的高压正极回路入口处串联有第一断路器，在列车车体与电网的高压负极之间连接有车辆漏电保护组件，车辆漏电保护组件包括串联在列车车体与电网的高压负极之间的漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，牵引变电站对应设置有线路漏电保护组件。

如图6所示，本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法可包括以下步骤：

S1，通过漏电检测单元检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电。

S2，在列车的高压正极发生漏电时，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作。

S3，当漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果线路漏电保护组件仍检测到电网的正极发生漏电，则控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。

在本发明的实施例中，线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于第一预设时间，线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于第一预设电压。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，漏电检测单元110可包括过电压保护继电器KV，过电压保护继电器KV并联在漏电检测电阻R的两端。过电压保护继电器KV包括：第一引脚1至第七引脚7和第一开关KA1。其中，第一引脚1分别与反向二极管D的正极端和漏电检测电阻R的一端相连；第二引脚2分别与漏电检测电阻R的另一端和列车车体300相连；第三引脚3与低压电源正极相连；第四引脚4与低压电源负极相连；第一开关KA1的第一端作为过电压保护继电器KV的第五引脚5，第一开关KA1的第二端作为过电压保护继电器KV的第六引脚6，第一开关KA1的第三端作为过电压保护继电器KV的第七引脚7，第一开关KA1连接到第一断路器HSCB1的控制回路。其中，当电网给列车供电时，如果漏电检测电阻R的两端电压大于第一预设电压，过电压保护继电器KV通过第一开关KA1触发第一断路器HSCB1的控制回路，以控制第一断路器HSCB1断开。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，过电压保护继电器KV还可包括：第二开关KA2，第二开关KA2与第一开关KA1进行联动，第二开关KA2的第一端作为过电压保护继电器KV的第八引脚8，第二开关KA2的第二端作为过电压保护继电器KV的第九引脚9，第二开关KA2的第三端作为过电压保护继电器KV的第十引脚10，第一开关KA1连接到漏电保护动作检测电路。其中，当电网的正极发生漏电时，过电压保护继电器KV通过第二开关KA2输出漏电保护信号至漏电保护动作检测电路，以便漏电保护动作检测电路根据漏电保护信号控制列车执行列车自身漏电保护动作。

根据本发明的一个实施例，线路漏电保护组件为64D负极接地保护装置。

需要说明的是，本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法中未披露的细节，请参照本发明实施例的列车供电系统的漏电保护装置所披露的细节，具体这里不再详述。

根据本发明实施例的列车供电系统的漏电保护方法，通过漏电检测单元检测漏电检测电阻的两端电压，并在漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断电网的正极发生漏电，以及在电网的高压正极发生漏电时，触发第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作，以免影响其他列车正常运行，并当漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果线路漏电保护组件仍检测到电网的正极发生漏电，则控制列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作，以防止安全事故发生。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，所述列车供电系统包括牵引变电站，所述牵引变电站提供电网以给列车供电，所述漏电保护装置包括：

第一断路器，所述第一断路器串联在所述电网的高压正极回路入口处；

车辆漏电保护组件，所述车辆漏电保护组件连接在列车车体与所述电网的高压负极之间，所述车辆漏电保护组件包括串联在所述列车车体与所述电网的高压负极之间的漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，所述漏电检测单元用于检测所述漏电检测电阻的两端电压，并在所述漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断所述电网的正极发生漏电，以及在所述电网的高压正极发生漏电时触发所述第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作；

线路漏电保护组件，所述线路漏电保护组件对应所述牵引变电站设置，所述线路漏电保护组件用于在所述漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时仍检测到所述电网的正极发生漏电，控制所述列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。

2.根据权利要求1所述的列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于所述第一预设时间，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于所述第一预设电压。

3.根据权利要求1所述的列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电检测单元包括过电压保护继电器，所述过电压保护继电器并联在所述漏电检测电阻的两端，所述过电压保护继电器包括：

第一引脚，所述第一引脚分别与所述反向二极管的正极端和所述漏电检测电阻的一端相连；

第二引脚，所述第二引脚分别与所述漏电检测电阻的另一端和所述列车车体相连；

第三引脚，所述第三引脚与低压电源正极相连；

第四引脚，所述第四引脚与低压电源负极相连；

第一开关，所述第一开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第五引脚，所述第一开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第六引脚，所述第一开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第七引脚，所述第一开关连接到所述第一断路器的控制回路；

其中，当所述电网给所述列车供电时，如果所述漏电检测电阻的两端电压大于所述第一预设电压，所述过电压保护继电器通过所述第一开关触发所述第一断路器的控制回路，以控制所述第一断路器断开。

4.根据权利要求3所述的列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，所述过电压保护继电器还包括：

第二开关，所述第二开关与所述第一开关进行联动，所述第二开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第八引脚，所述第二开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第九引脚，所述第二开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第十引脚，所述第二开关连接到漏电保护动作检测电路，其中，

当所述电网的正极发生漏电时，所述过电压保护继电器通过所述第二开关输出漏电保护信号至所述漏电保护动作检测电路，以便所述漏电保护动作检测电路根据所述漏电保护信号控制所述列车执行列车自身漏电保护动作。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，所述线路漏电保护组件为64D负极接地保护装置。

6.根据权利要求1所述的列车供电系统的漏电保护装置，其特征在于，在所述电网的高压正极回路入口处还设置有高压正极接触器，所述高压正极接触器与所述第一断路器串联连接，所述高压正极接触器用于控制所述电网是否给所述列车供电。

7.一种列车供电系统，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的列车供电系统的漏电保护装置。

8.一种列车供电系统的漏电保护方法，其特征在于，所述列车供电系统包括牵引变电站，所述牵引变电站提供电网以给列车供电，所述电网的高压正极回路入口处串联有第一断路器，在列车车体与所述电网的高压负极之间连接有车辆漏电保护组件，所述车辆漏电保护组件包括串联在所述列车车体与所述电网的高压负极之间的漏电检测电阻、接地开关和反向二极管、漏电检测单元，所述牵引变电站对应设置有线路漏电保护组件，所述漏电保护方法包括以下步骤：

通过所述漏电检测单元检测所述漏电检测电阻的两端电压，并在所述漏电检测电阻的两端电压大于第一预设电压时判断所述电网的正极发生漏电；

在所述电网的高压正极发生漏电时，触发所述第一断路器断开以进行列车自身漏电保护动作；

当所述漏电检测单元进行列车自身漏电保护动作的时间达到第一预设时间时，如果所述线路漏电保护组件仍检测到所述电网的正极发生漏电，则控制所述列车对应的供电线路跳闸以进行线路漏电保护动作。

9.根据权利要求8所述的漏电保护方法，其特征在于，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护动作的时间整定值大于所述第一预设时间，所述线路漏电保护组件进行线路漏电保护的电压整定值大于所述第一预设电压。

10.根据权利要求8所述的漏电保护方法，其特征在于，所述漏电检测单元包括过电压保护继电器，所述过电压保护继电器并联在所述漏电检测电阻的两端，所述过电压保护继电器包括：

第一引脚，所述第一引脚分别与所述反向二极管的正极端和所述漏电检测电阻的一端相连；

第二引脚，所述第二引脚分别与所述漏电检测电阻的另一端和所述列车车体相连；

第三引脚，所述第三引脚与低压电源正极相连；

第四引脚，所述第四引脚与低压电源负极相连；

第一开关，所述第一开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第五引脚，所述第一开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第六引脚，所述第一开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第七引脚，所述第一开关连接到所述第一断路器的控制回路；

其中，当所述电网给所述列车供电时，如果所述漏电检测电阻的两端电压大于所述第一预设电压，所述过电压保护继电器通过所述第一开关触发所述第一断路器的控制回路，以控制所述第一断路器断开。

11.根据权利要求10所述的漏电保护方法，其特征在于，所述过电压保护继电器还包括：

第二开关，所述第二开关与所述第一开关进行联动，所述第二开关的第一端作为所述过电压保护继电器的第八引脚，所述第二开关的第二端作为所述过电压保护继电器的第九引脚，所述第二开关的第三端作为所述过电压保护继电器的第十引脚，所述第二开关连接到漏电保护动作检测电路，其中，

当所述电网的正极发生漏电时，所述过电压保护继电器通过所述第二开关输出漏电保护信号至所述漏电保护动作检测电路，以便所述漏电保护动作检测电路根据所述漏电保护信号控制所述列车执行列车自身漏电保护动作。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的漏电保护方法，其特征在于，所述线路漏电保护组件为64D负极接地保护装置。

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