CN200964066Y - 电气化铁路站用电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电气化铁路站用电源，包括高压越级变压器、输入开关装置、电源滤波器、中间直流环节、直流滤波器、逆变器、交流滤波器、逆变变压器、输出互锁开关装置、单相/三相输出装置；中间直流环节及逆变器还与DC电压检测、控制、报警装置互连。AC电压检测、控制、报警装置与逆变变压器、逆变器和输出互锁开关装置连接；电源滤波器还与输出互锁开关装置相连接；中间直流环节包括整流器、稳压电路、蓄电池及其充电器；输入开关装置的外壳与避雷装置连接。本实用新型的电气化铁路站用电源将污染条件严酷的高压接触网上的单相交流电转换为稳定、洁净的低压工频单相/三相电，有效解决了边远站点的供电问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电源技术领域，具体地说，是涉及一种电气化铁路站用电源电路的改进。
背景技术
电气化铁路上许多站点分散在偏远山区、林区、沙漠或荒原。站点上缺少净化的低压工频单相/三相交流电源，致使许多需要低压工频净化单相/三相交流电源供电的通信、信号、控制、动力设备和装置无法使用，或者供电的可靠性得不到保证。
传统解决此问题的方法是从远地电网输电，不但经济费用高昂，而且由于线路太长，供电的可靠性仍无法得到有效保障。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中电气化铁路站用的电源需要从远地电网输电所带来的费用高，可靠性难以保障的问题，提供一种既经济又可靠的电气化铁路站用电源，可以将电气化铁路污染条件严酷的高压接触网上的单相交流电能转换为低压工频单相/三相电能，解决了边远站点对洁净电源的需要。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种电气化铁路站用电源，包括高压越级变压器，其初级连接外界高压接触网上的交流电源线，次级经输入开关装置连接电源整流滤波电路，将交流电压转换成稳定的直流电压连接逆变器的输入端；所述逆变器将输入的直流电压转换成三相交流电压连接逆变变压器的初级，所述逆变变压器的次级经输出互锁开关装置连接三相/单相输出装置，进而通过所述三相/单相输出装置为负载提供交流供电。
在所述电源整流滤波电路中包含有电源滤波器、中间直流环节和直流滤波器；其中，电源滤波器的输入端连接所述的输入开关装置，输出端连接中间直流环节；所述中间直流环节对交流电压进行整流处理后，生成直流电压通过其输出端连接直流滤波器；所述直流滤波器对整流生成的直流电压进行滤波处理后通过其输出端连接所述逆变器的输入端。所述电源滤波器是一集电压滤波与电压补偿于一体的电压处理器。所述中间直流环节包括整流器、与整流器连接的预稳压电路或者不稳压、与预稳压电路连接的蓄电池及其充电器，或者不含蓄电池。
为了对逆变器输出的交流电压进行滤波处理，在所述逆变器的输出端和逆变变压器的初级之间连接有一交流滤波器。
所述输出互锁开关装置为三相交流电和单相交流电切换输出的互锁开关装置。
为了提高所述电气化铁路站用电源输出电压的安全性，在所述电源电路中还包含有一AC电压监测/控制/报警电路和一DC电压监测/控制/报警电路。所述AC电压监测/控制/报警电路的输入端接收来自所述电源滤波器和/或逆变变压器输出的电压信号，输出端连接逆变器的开关控制端和输出互锁开关装置的三相/单相切换输出控制端。DC电压监测/控制/报警电路的输入端接收来自所述直流滤波器输出的电压信号，输出端连接逆变器的开关控制端。
此外，在所述输入开关装置上连接有避雷装置。所述高压越级变压器的变压比为25KV/230V，误差范围为(-30～+25)％。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过设计简约的电路结构将电气化铁路污染条件严酷的高压接触网上的单相交流电能转换为低压工频单相/三相电能，为铁路站点提供了一种可靠、稳定、洁净的电源或备用电源，非常经济地解决了边远站点通信、控制、信号、照明、动力设备或装置的供电问题，可广泛应用于边远地区的电气化铁路站中。
附图说明
图1为本实用新型电气化铁路站用电源的原理方框图；
图2为图1的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
本实用新型公开了一种电气化铁路站用电源，如图1～图2所示，包括高压越级变压器1，其初级连接外界高压接触网上的交流电源线，将电气化铁路污染条件严酷的高压接触网上的单相交流电能转换为低压单相交流电通过其次级输出。所述高压越级变压器1的变压比为25KV/230V，误差范围为(-30～+25)％，其次级经输入开关装置2连接电源滤波器3。所述电源滤波器3是一集电压滤波与电压补偿于一体的电压处理器，对越级变压器1降压输出的交流电源进行滤波处理后连接中间直流环节4。所述中间直流环节4包括整流器、与整流器连接的稳压电路、与稳压电路连接的蓄电池及其充电器，将交流电压转换成稳定的直流电压，经直流滤波器5进行滤波处理后输出到逆变器6的输入端。所述逆变器6将输入的直流电压逆变成三相交流电压，通过交流滤波器7进行滤波处理后连接到逆变变压器8的初级。所述逆变变压器8的次级经输出互锁开关装置9连接三相/单相输出装置10，进而通过所述三相/单相输出装置10为负载提供交流供电。所述输出互锁开关装置9为三相交流电和单相交流电切换输出的互锁开关装置。
为了提高所述电气化铁路站用电源输出电压的安全性，在所述电源电路中设计有一AC电压监测/控制/报警电路13和一DC电压监测/控制/报警电路12。所述AC电压监测/控制/报警电路13的输入端接收来自电源滤波器3和逆变变压器8输出的电压信号，其输出端连接逆变器6的开关控制端和输出互锁开关装置9的三相/单相切换输出控制端。若电源滤波器3或者逆变变压器8输出的电压信号超过设定的允许范围，则AC电压监测/控制/报警电路13输出控制信号关断逆变器6，阻止逆变器6的逆变输出，并将输出互锁开关装置9从逆变输出转换到交流市电输出。DC电压监测/控制/报警电路12的输入端接收来自直流滤波器5输出的电压信号，输出端连接逆变器6的开关控制端，在直流滤波器5输出的电压信号超过设定的允许范围时，输出控制信号关断逆变器6，阻止逆变器6的逆变输出，从而使逆变变压器8输出的电压值为零。AC电压监测/控制/报警电路13检测到逆变变压器8输出的电压信号，通过内部逻辑判定为电源电路出现故障，进而输出控制信号将输出互锁开关装置9从逆变输出转换到交流市电输出。
为了避免电气化铁路站用电源受到雷击破坏，在所述输入开关装置2上连接有避雷装置11，消除雷击时产生的瞬间高压对电源电路的影响，确保了电源电路工作的安全性。
上述中间直流环节4可以预稳压或不稳压，也可以含蓄电池或不含蓄电池。输出互琐开关装置9亦即两只互琐的交流接触器，或者双路互投开关，当经变换、稳压、净化的工频电能输出时，同时亦将越级变压器1的次级经滤波输出的电能隔绝。
本实用新型的电气化铁路站用电源可将电气化铁路污染条件严酷的高压接触网上的单相交流电能转换为低压工频单相/三相电能，进而提供一种可靠、稳定、洁净的电源或备用电源，非常经济地解决了边远站点通信、控制、信号、照明、动力设备或装置的供电问题，可广泛应用于边远地区的电气化铁路站中。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电气化铁路站用电源，其特征在于：包括高压越级变压器，其初级连接外界高压接触网上的交流电源线，次级经输入开关装置连接电源整流滤波电路，将交流电压转换成稳定的直流电压连接逆变器的输入端；所述逆变器将输入的直流电压转换成三相交流电压连接逆变变压器的初级，所述逆变变压器的次级经输出互锁开关装置连接三相/单相输出装置，进而通过所述三相/单相输出装置为负载提供交流供电。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：在所述电源整流滤波电路中包含有电源滤波器、中间直流环节和直流滤波器；其中，电源滤波器的输入端连接所述的输入开关装置，输出端连接中间直流环节；所述中间直流环节对交流电压进行整流处理后，生成直流电压通过其输出端连接直流滤波器；所述直流滤波器对整流生成的直流电压进行滤波处理后通过其输出端连接所述逆变器的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：在所述逆变器的输出端和逆变变压器的初级之间连接有一交流滤波器，对逆变器输出的交流电压进行滤波处理。
4.根据权利要求2所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：所述电源滤波器是一集电压滤波与电压补偿于一体的电压处理器。
5.根据权利要求2所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：所述中间直流环节包括整流器、与整流器连接的稳压电路、与稳压电路连接的蓄电池及其充电器。
6.根据权利要求1所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：所述输出互锁开关装置为三相交流电和单相交流电切换输出的互锁开关装置。
7.根据权利要求1或2所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：在所述电源电路中还包含有一AC电压监测/控制/报警电路，输入端接收来自所述电源滤波器和/或逆变变压器输出的电压信号，输出端连接逆变器的开关控制端和输出互锁开关装置的三相/单相切换输出控制端。
8.根据权利要求7所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：在所述电源电路中还包含有一DC电压监测/控制/报警电路，输入端接收来自所述直流滤波器输出的电压信号，输出端连接逆变器的开关控制端。
9.根据权利要求1所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：在所述输入开关装置上连接有避雷装置。
10.根据权利要求1所述的电气化铁路站用电源，其特征在于：所述高压越级变压器的变压比为25KV/230V，误差范围为(-30～+25)％。
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