CN205202752U - 一种交流电力机车牵引系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种交流电力机车牵引系统,所述系统包括:变压器、四象限整流器、牵引逆变器和牵引电机,且所述四象限整流器和所述牵引逆变器之间设置接地检测元件,所述接地检测元件的接地端与地相连,还包括:接触器,所述接触器设置在所述接地检测元件的接地端上,所述接触器用于在所述接地检测元件检测到所述牵引系统发生接地故障时将所述接地检测元件的接地端与地断开,本实用新型提供的交流电力机车牵引系统,解决了现有技术中牵引系统发生接地故障时系统中的变流器停止运行而导致整个机车的功率降低的技术问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力机车牵引系统,特别涉及一种能对接地故障进行处理的交流电力机车牵引系统。
背景技术
目前和谐型(HXD)电力机车已经成为我国铁路运输中的重要车型,越来越多的承担着国家的客运和货运的任务,其中,牵引系统是整个电力机车的重要组成部分。
牵引系统的电路结构如图1所示,牵引系统主要包括牵引变压器T、四象限整流器401、牵引逆变器403和牵引电机404组成,牵引变压器T通过受电弓20与接触网10相连,其中,主电路的中间回路上设置接地检测回路402,其中接地检测回路402包括输入端,输出端和接地端,其中,输入端和输出端分别与所述牵引变压器T和牵引逆变器403的输入端和输出端相连,接地端与地相连,接地检测回路402可以为如图1中所示的电路(两个电容C1和C2,电阻R和电流传感器TA连接组成),还可以为如图2所示的电路(两个电阻R1和R2,电容C和电压传感器TV连接),图1中通过电流传感器TA检测到的电流变化来判断系统是否发生接地故障,图2中通过电压传感器TV检测到的电压变化来判断系统是否发生接地故障。
目前,牵引系统根据接地检测回路40中的电流传感器TA或电压传感器TV检测到系统中发生接地故障时,为了对整个电路及变流器进行保护,主断路器31以及变压器T和四象限整流器401之间的开关32均断开,接着主断路器31闭合,变压器T和四象限整流器401之间的开关32仍处于断开状态,这样,整个机车中未发生接地故障的牵引系统正常运行,而发生接地故障的牵引系统中的整个变流器被切除,牵引系统停止运行。
然而当整个机车中某一牵引系统因发生接地故障停止运行后,整个机车的功率降低,这样整个机车处于降功率运行状态,机车的整车牵引力降低,当机车载重较大时,有可能造成机破或者临修事故,从而极大地影响机车的正常运行。
实用新型内容
本实用新型提供一种交流电力机车牵引系统,解决了现有技术中牵引系统发生接地故障时系统中的变流器停止运行而导致整个机车的功率降低的技术问题。
本实用新型提供一种交流电力机车牵引系统,包括依次相连的:变压器、四象限整流器、牵引逆变器和牵引电机,且所述四象限整流器和所述牵引逆变器之间设置接地检测元件,所述接地检测元件的接地端与地相连,还包括:
接触器,所述接触器设置在所述接地检测元件的接地端上,所述接触器用于在所述接地检测元件检测到所述牵引系统发生接地故障时将所述接地检测元件的接地端与地断开。
本实用新型的具体实施方式中,所述接地检测元件包括:第一接地元件、第二接地元件和检测件,其中,所述第一接地元件分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器相连,所述第二接地元件与所述第一接地元件相连,且所述第二接地元件和所述检测件串联或并联连接,所述检测件与所述接触器相连。
本实用新型的具体实施方式中,所述第一接地元件包括第一电容和第二电容,所述第一电容的输入端分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的一端相连,所述第一电容的输出端与所述第二电容的输入端以及第二接地元件的输入端相连,所述第二电容的输出端分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的另一端相连,所述第二接地元件的输出端与所述检测件的输入端相连,所述检测件的输出端与所述接触器相连。
本实用新型的具体实施方式中,所述第二接地元件为电阻元件,所述检测件为电流传感器。
本实用新型的具体实施方式中,所述第一接地元件包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的输入端与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的一端相连,所述第一电阻的输出端分别与所述第二电阻的输入端、所述第二接地元件的输入端、所述检测件的输入端及所述接触器的输入端相连,所述第二电阻的输出端、所述第二接地元件的输出端、所述检测件的输出端均与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的另一端相连,所述接触器的输出端与地相连。
本实用新型的具体实施方式中,所述第二接地元件为电容,所述检测件为电压传感器。
本实用新型提供的一种交流电力机车牵引系统,通过在接地检测元件的接地端设置接触器,当系统发生接地故障时,通过接触器的断开使得接地检测元件的接地端与地断开,即接地检测元件的接地端未接地,这样整个牵引系统中只有接地故障点接地,即一个接地点,这样整个牵引系统不会出现回路,这样对系统中的变流器不会造成损害,因此,牵引系统中的变流器保持正常工作,从而不会对整个机车的正常运行造成影响,因此,本实用新型提供的交流电力机车牵引系统,实现了在牵引系统发生接地故障时变流器正常运行的目的,从而解决了现有技术中牵引系统发生接地故障时系统中的变流器停止运行而导致整个机车的功率降低的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中牵引系统的结构示意图;
图2是现有技术中牵引辅助系统中接地检测回路的又一电路示意图;
图3是本实用新型交流电力机车牵引系统实施一的结构示意图;
图4是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例二的结构示意图;
图5是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例二的又一结构示意图;
图6是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例三的结构示意图;
图7是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例三的又一结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图3是本实用新型交流电力机车牵引系统实施一的结构示意图,如图3所示,交流电力机车牵引系统包括:变压器T、四象限整流器501、牵引逆变器503和牵引电机504,变压器T通过受电弓20与接触网10相连,且在受电弓20和变压器T之间的电路上设置主断路器31,变压器T与四象限整流器501之间设置开关32,四象限整流器501和牵引逆变器503之间设置接地检测元件502,接地检测元件502用于检测系统中是否发生接地故障。
其中,接地检测元件502的输入端A1分别与四象限整流器501和牵引逆变器503的一端相连,具体为与四象限整流器501的输出端和牵引逆变器503的输入端相连;接地检测元件502的输出端A2分别与四象限整流器501和牵引逆变器503的另一端相连,具体为与四象限整流器501的另一输出端和牵引逆变器503的一输出端(牵引逆变器503的另一输出端与牵引电机504相连)相连;接地检测元件502的接地端A3与地相连,即接地检测元件502的接地端A3接地。
本实施例中,还包括接触器KM,接触器KM设置在接地检测元件502的接地端A3上,接触器KM用于在接地检测元件502检测到牵引系统发生接地故障时将接地检测元件502的接地端A3与地断开,即通过接触器KM使得接地检测元件502的接地端A3未接地,本实施例中,由于发生接地故障时,接地检测元件502的接地端A3不接地,这样系统中只有发生接地故障的位置进行接地,这样整个系统中相当于只有一个接地点,而当有一个接地点时系统不会构成对变流器(包括四象限整流器501和牵引逆变器503)造成损害的回路,这样,即使牵引系统发生接地故障,牵引系统不会停止运行,变流器可以正常工作。
本实施例提供的牵引系统具体工作原理为:接地检测元件502通过检测电流或电压判断系统是否发生接地故障,当根据检测到的电流或电压判断出系统未发生接地故障时,接触器KM处于闭合状态,即接地端A3接地,当检测到系统发生接地故障时,主断路器31和开关32均断开,系统的显示屏上提示系统发生了接地故障,同时,接触器KM断开,即接地端A3不接地,接着,由于接触器KM断开了,这样系统中不存在两个接地点了,系统中不会构成对变流器或电路造成摔坏的回路了(而现有技术中,由于发生接地故障时,系统中出现接地故障点和接地端A3接地点,即两个接地点,这样两个接地点会形成对变流器和电路造成损害的回路),因此,操作者手动再次闭合主断路器31,开关32自动闭合,这样,变流器可以继续工作,牵引系统正常发挥牵引力,这样即使机车在运行过程中发生接地故障,发生接地故障的牵引系统不会停止运行,系统中变流器不会被切除掉,这样整个机车在运行过程中功率不会降低,机车会保持正常的运行状态,待机车回库后对相应的接地点进行检查,消除系统的接地点故障,其中,主断路器31和开关32先断开,然后再闭合是为了让操作者通过显示屏及时获知系统的运行情况,其中,本实施例中,发生接地故障时,主断路器31和开关32可以不进行断开然后在闭合的步骤,系统中只需接触器KM发生断开。
本实施例提供的一种交流电力机车牵引系统,通过在接地检测元件的接地端设置接触器,当系统发生接地故障时,通过接触器的断开使得接地检测元件的接地端与地断开,即接地检测元件的接地端未接地,这样整个牵引系统中只有接地故障点接地,即一个接地点,这样整个牵引系统不会出现回路,这样对系统中的变流器不会造成损害,因此,牵引系统中的变流器保持正常工作,从而不会对整个机车的正常运行造成影响,因此,本实用新型提供的交流电力机车牵引系统,实现了在牵引系统发生接地故障时变流器正常运行的目的,从而解决了现有技术中牵引系统发生接地故障时系统中的变流器停止运行而导致整个机车的功率降低的技术问题。
实施例二
图4是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例二的结构示意图,在上述实施例的基础上,本实施例中,如图4所示,接地检测元件502包括:第一接地元件5021、第二接地元件5022和检测件5023,其中,第一接地元件5021分别与四象限整流器501和牵引逆变器503相连,具体的,第一接地元件5021的输入端(即接地检测元件502的输入端A1)与四象限整流器501的输出端及牵引逆变器503的输入端相连,相应的,第一接地元件5021的输出端(即接地检测元件502的输出端A2)与四象限整流器501的另一输出端及牵引逆变器503的一输出端相连,第二接地元件5022的输入端与第一接地元件5021相连,第二接地元件5022的输出端与检测件5023的输入端相连,检测件5023的输出端(即接地检测元件502的接地端A3)与接触器KM相连,接触器KM与地相连,本实施例中,第二接地元件5022与检测件5023串联连接,本实施例中,检测件5023用于检测系统中的电流值,根据检测到的电流值判定系统是否发生接地故障,其中,本实施例中,第一接地元件5021可以为电容,第二接地元件5022可以电阻,检测件5023可以为电流检测件。
进一步的,图5是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例二的又一结构示意图,本实施例中,如图5所示,第一接地元件5021包括第一电容C1和第二电容C2,第二接地元件5022为电阻元件R,检测件5023为电流传感器TA。
其中,第一电容C1的输入端(即接地检测元件502的输入端A1)分别与四象限整流器501和牵引逆变器503的一端相连(具体为与四象限整流器501的一输出端和牵引逆变器503的输入端相连),第一电容C1的输出端分别与第二电容C2的输入端以及电阻元件R的输入端相连,第二电容C2的输出端分别与四象限整流器501和牵引逆变器503的另一端相连(具体为与四象限整流器501的另一输出端和牵引逆变器503的一输出端相连),电阻元件R的输出端与电流传感器TA的输入端相连,电流传感器TA的输出端(即接地检测元件502的接地端A3)与接触器KM的输入端相连,接触器KM的输出端接地,本实施例中,通过电流传感器TA检测到的系统电流值的变化判断系统是否发生接地故障,其中,系统未发生接地故障时,接触器KM闭合,接地端A3接地,发生接地故障时,接触器KM断开,接地端A3不接地。
实施例三
图6是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例三的结构示意图,在上述实施例的基础上,如图6所示,与实施例二的区别是,本实施例中,第二接地元件5022与检测件5023并联连接,且第一接地元件5022的输入端、检测件5023的输入端及接触器KM的输入端均与第一接地元件5021相连,第一接地元件5022的输出端及检测件5023的输出端与第一接地元件5021的输出端(即接地检测元件502的输出端A2)相连,接触器KM的输出端接地。在本实施例中,第一接地元件5021为由两个电阻串联组成的元件,第二接地元件5022可以为电容,检测件5023可以为电压检测件。
进一步的,图7是本实用新型交流电力机车牵引系统实施例三的又一结构示意图,本实施例中,如图7所示,第一接地元件5021包括第一电阻R1和第二电阻R2,第二接地元件5022为电容C,检测件5023为电压传感器TV。
其中,第一电阻R1的输入端(即接地检测元件5021的输入端A1)与四象限整流器501和牵引逆变器503的一端相连,如图7所示,具体为与四象限整流器501的一输出端以及牵引逆变器503的输入端相连,第一电阻R1的输出端分别与第二电阻R2的输入端、电容C的输入端、电压传感器TV的输入端及接触器KM的输入端相连,第二电阻R2的输出端、电容C的输出端和电压传感器TV的输出端均与四象限整流器501和牵引逆变器503的另一端相连,接触器KM的输出端与地相连,在实施例中,电容C和电压传感器TV并联连接。本实施例中,电压传感器TV用于检测系统中的接地电压,当检测到的接地电压发生变化时,则判断出系统发生接地故障,接触器KM断开,接地端A3不接地,系统中的变流器保持正常运行。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种交流电力机车牵引系统,包括依次相连的:变压器、四象限整流器、牵引逆变器和牵引电机,且所述四象限整流器和所述牵引逆变器之间设置接地检测元件,所述接地检测元件的接地端与地相连,其特征在于,还包括:
接触器,所述接触器设置在所述接地检测元件的接地端上,所述接触器用于在所述接地检测元件检测到所述牵引系统发生接地故障时将所述接地检测元件的接地端与地断开。
2.根据权利要求1所述的交流电力机车牵引系统,其特征在于,所述接地检测元件包括:第一接地元件、第二接地元件和检测件,其中,所述第一接地元件分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器相连,所述第二接地元件与所述第一接地元件相连,且所述第二接地元件和所述检测件串联或并联连接,所述检测件与所述接触器相连。
3.根据权利要求2所述的交流电力机车牵引系统,其特征在于,所述第一接地元件包括第一电容和第二电容,所述第一电容的输入端分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的一端相连,所述第一电容的输出端与所述第二电容的输入端以及第二接地元件的输入端相连,所述第二电容的输出端分别与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的另一端相连,所述第二接地元件的输出端与所述检测件的输入端相连,所述检测件的输出端与所述接触器相连。
4.根据权利要求3所述的交流电力机车牵引系统,其特征在于,所述第二接地元件为电阻元件,所述检测件为电流传感器。
5.根据权利要求2所述的交流电力机车牵引系统,其特征在于,所述第一接地元件包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻的输入端与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的一端相连,所述第一电阻的输出端分别与所述第二电阻的输入端、所述第二接地元件的输入端、所述检测件的输入端及所述接触器的输入端相连,所述第二电阻的输出端、所述第二接地元件的输出端、所述检测件的输出端均与所述四象限整流器和所述牵引逆变器的另一端相连,所述接触器的输出端与地相连。
6.根据权利要求5所述的交流电力机车牵引系统,其特征在于,所述第二接地元件为电容,所述检测件为电压传感器。
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