CN210224936U - 列车、牵引供电系统以及漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种列车、牵引供电系统以及漏电保护装置，包括：导流电阻，所述导流电阻的一端与供电负极连接，另一端与列车壳体相连；温控装置，所述温控装置分别与所述导流电阻和高速断路器相连，所述温控装置检测所述导流电阻的温度达到预设温度，控制所述高速断路器断开以断开列车与电源之间的连接，以实现快速检测漏电情况并切断漏电列车与电源的连接。

Description

列车、牵引供电系统以及漏电保护装置

技术领域

本申请涉及列车技术领域，尤其涉及一种列车、牵引供电系统以及漏电保护装置。

背景技术

由于与地绝缘的列车在运行过程中带有电压，如果车辆发生绝缘故障，车地之间的电压对乘客来说是相当危险的。为了确保列车到站后乘客的人身安全，车站会设置有车站接地保护装置。但是，相关技术中通常采用电压传感器作为检测元件，由于电压传感器的误差较大以及信号传输过程较长，均会影响漏电保护装置的保护效果。

实用新型内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一个目的在于提出一种漏电保护装置，以实现快速检测漏电情况并切断漏电列车与电源的连接。

本申请的第二个目的在于提出一种牵引供电系统。

本申请的第三个目的在于提出一种列车。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种漏电保护装置，包括：导流电阻，所述导流电阻的一端与供电负极连接，另一端与列车壳体相连；温控装置，所述温控装置分别与所述导流电阻和高速断路器相连，所述温控装置检测所述导流电阻的温度达到预设温度，控制所述高速断路器断开以断开列车与电源之间的连接。

进一步地，所述的漏电保护装置，还包括：延时继电器，所述延时继电器设置于所述温控装置与所述高速断路器之间，所述延时继电器的控制端与所述温控装置相连，所述延时继电器的主触头与高速断路器相连，在所述温控装置断开时，所述延时继电器的主触头断开与所述高速断路器之间的连接。

进一步地，所述的漏电保护装置，还包括：接地开关，所述接地开关与所述导流电阻串联，接入供电负极。

进一步地，所述的漏电保护装置，还包括：设置于所述接地开关与所述导流电阻之间的防逆流装置。

进一步地，所述的漏电保护装置，还包括：防逆流装置为防逆流开关管。

进一步地，所述的漏电保护装置，还包括：密封壳体，所述导流电阻、温控装置、延时继电器和所述防逆流装置设置于所述密封壳体内部。

进一步地，所述接地开关设置于所述密封壳体的外部或内部。

进一步地，所述温控装置为温控开关和/或感温电缆。

进一步地，述密封壳体采用绝缘材料。

根据本申请的漏电保护装置，能够根据导流电阻的温度及时、准确的对列车漏电进行检测，并在检测到列车发生漏电时能够及时断开与高速断路器之间的连接，即，快速而准确的切断漏电列车。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种牵引供电系统，包括：高速断路器，所述高速断路器的一端与电源正极相连，所述高速断路器的另一端通过主接触器与逆变器的一端相连，电源负极与所述逆变器的另一端相连；漏电保护装置，用于控制高速断路器的吸合和断开。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种列车，包括：高速断路器和前述的漏电保护装置。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例的漏电保护装置的方框示意图；

图2为本申请一个实施例的漏电保护装置的原理图；

图3为本申请一个具体实施例的漏电保护装置的原理图；

图4为本申请另一个具体实施例的漏电保护装置的原理图；

图5为本申请实施例的牵引供电系统的方框示意图；

图6为本申请实施例的列车的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

列车接地保护装置时组成高压配电系统的关键部件，当高压系统出现漏电的情况时，它能够及时断开，防止其他电器件烧坏，从而保护高压配电系统。为此，列车接地保护装置的正常工作，是高压配电系统安全工作的重要前提。目前的列车接地保护装置一般由单向导通装置、电阻、电压传感器组成，当整车漏电时，电压传感器检测电阻两端电压，并将该电压值传递给整车，整车将信号识别处理后主动控制拉断高速断路器，切断漏电故障列车与电源的连接，以防车站接地保护装置断开影响其他列车运行。但是，目前轨道行业内电压传感器资源较少，且因电压传感器要求测量范围较广，如1500VDC系统，要求测量范围一般为至少±2000V，但漏电标准为100VDC，根据电压传感器本身的特性，测量离额定值越远的值误差越大。故在原边电压为100V时误差会较大，且电压传感器输出信号需要经过整车低压线束传递给整车控制器，信号经过较长路程易受干扰，导致无法快速准确切断漏电列车。

下面参考附图描述本申请实施例的列车、牵引供电系统以及漏电保护装置。

图1为本申请实施例的漏电保护装置的方框示意图。如图1和图2所示，本申请实施例的漏电保护装置100，包括：导流电阻10和温控装置20。

其中，导流电阻10的一端与供电负极连接，另一端与列车壳体相连；温控装置20分别与导流电阻10和高速断路器相连，温控装置20检测导流电阻10的温度到预设温度，控制高速断路器断开以断开列车与电源之间的连接。

需要说明的是，由于漏电保护装置用于检测列车与地绝缘情况，即，列车壳体与地之间是否漏电，因此，将需要将漏电保护装置设置于列车壳体与地之间，即，将导流电阻10设置于供电负极(地)和列车壳体之间，以使当列车绝缘故障时，导流电阻将连通列车壳体与地。其中，电源可包括提供交流电的供电网络，如接触轨等，也可包括提供直流电的储能电源，如电池等。

进一步地，漏电过程中，导流电阻10导通有电流通过，导流电阻10发热，温控装置20检测到导流电阻10的发热情况，当导流电阻10的温度达到预设温度(列车漏电时的温度)时，通过断开温控装置20自身以通过断开高速断路器实现列车与电源之间的连接，从而切断对绝缘故障的列车供电。

具体地，如图2所示，漏电保护装置100，还包括：延时继电器30，延时继电器设置于温控装置20与高速断路器之间，延时继电器30的控制端与温控装置20相连，延时继电器30的主触头与高速断路器相连，在温控装置20断开时，延时继电器30的主触头断开与高速断路器之间的连接。

也就是说，在温控装置20检测到导流电阻10的温度达到预设温度时，通过控制自身断开使得延时继电器30的线圈失电，延时继电器30因线圈失电导致预设时间后延时继电器30的主触头断开，即，断开高速断路器的线圈回路，从而实现高速断路器的断开，使得高速断路器的主触头随之断开，此时漏电的列车通过断开的高速断路器与电源隔离，有效保证与电源连接的其他列车的正常运行。同时，列车的整车控制器还可通过读取高速断路器的辅助触点信号确定高速断路器断开的状态并进行相应的措施。

应当理解的是，本申请实施例中温控装置20为温控开关和/或感温电缆，以实现在导流电阻10达到预设温度时控制自身断开的效果。

根据本申请的一个实施例，如图2所示，漏电保护装置100，还包括：接地开关40，接地开关40与导流电阻10串联，接入供电负极。

应当理解的是，接地开关40用于控制漏电保护装置100是否接入供电负极与列车壳体之间，即，当接地开关40闭合时，漏电保护装置100接入供电负极与列车壳体之间，实现对列车漏电进行检测和保护，当接地开关40断开时，漏电保护装置100未接入供电负极与列车壳体之间。

在一些实施例中，如图2所示，漏电保护装置100还包括设置于接地开关40与导流电阻10之间的防逆流装置50，其中，防逆流装置50可为防逆流开关管，优选地，防逆流装置50可为二极管、三极管、MOS管或碳化硅等，从而实现对漏电保护装置的防逆流保护。

在一些实施例中，如图2所示，漏电保护装置100，还包括：密封壳体60。

其中，导流电阻10、温控装置20、延时继电器30和防逆流装置50设置于密封壳体60内部，以便于漏电保护装置整体进行安装与使用。

进一步地，接地开关40设置于密封壳体60的外部或内部，在接地开关40设置于密封壳体60的外部时，接地开关40可为机械开关，由用户手动实现接地开关40的开启和关闭，在接地开关40设置于密封壳体60的内部时，接地开关40可由控制信号的控制实现开启和关闭。

优选地，密封壳体60采用绝缘材料，进一步提升漏电保护装置的安全性。

根据本申请的一个具体实施例，如图3所示，温控装置20为温控开关，其中，温控开关是指根据工作环境的温度变化，在开关内部发生物理性变，从而产生某些特殊效应，进而产生导通或者断开动作的元件。具体地，在列车未发生漏电时，温控开关处于闭合状态，在接地开关40闭合后，漏电保护装置100开始漏电情况进行检测，发生漏电时，有电流流经导流电阻10使导流电阻10发热，温控开关在导流电阻10的温度达到列车漏电温度时断开，使得延时继电器30的线圈失电，延时继电器30因线圈失电导致预设时间后延时继电器30的主触头断开，即，断开高速断路器的线圈回路，从而实现高速断路器的断开，使得高速断路器的主触头随之断开，此时漏电的列车通过断开的高速断路器与电源隔离。

根据本申请的另一个具体实施例，如图4所示，温控装置20为感温电缆，其中，感温电缆又名线型感温火灾探测器，感温电缆具有沿全线长连续监测保护对象温度的能力。在本申请实施例中，感温电缆缠绕于导流电阻10上以检测导流电阻的温度，在导流电阻10 的温度变化时感温电缆的电阻随之变化形成电路导通和断开的效果。具体地，在列车未发生漏电时，感温电缆处于导通状态，在接地开关40闭合后，漏电保护装置100开始漏电情况进行检测，发生漏电时，有电流流经导流电阻10使导流电阻10发热，感温电缆在导流电阻10的温度达到列车漏电温度时断开，使得延时继电器30的线圈失电，延时继电器30 因线圈失电导致预设时间后延时继电器30的主触头断开，即，断开高速断路器的线圈回路，从而实现高速断路器的断开，使得高速断路器的主触头随之断开，此时漏电的列车通过断开的高速断路器与电源隔离。

综上所述，根据本申请的漏电保护装置，能够根据导流电阻的温度及时、准确的对列车漏电进行检测，并在检测到列车发生漏电时能够及时断开与高速断路器之间的连接，即，快速而准确的切断漏电列车。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种牵引供电系统，如图5所示，牵引供电系统 200包括：高速断路器201，高速断路器201的一端与电源正极相连，高速断路器201的另一端通过主接触器与逆变器的一端相连，电源负极与逆变器的另一端相连；漏电保护装置100用于控制高速断路器的吸合和断开。

具体而言，在列车未发生漏电时，漏电保护装置100中的温控装置20保持闭合状态，使得高速断路器的线圈得电、主触头吸合，使得电源的正负极均能够与逆变器相连(电源正极依次通过高速断路器301和主接触器实现与逆变器连接)，从而实现通过牵引供电系统向列车供电的目的。在列车发生漏电时，由于漏电保护装置100中的温控装置20自身断开触发高速断路器的线圈失电，主触头断开，使得电源正极与逆变器之间无法连通，停止对列车进行供电。

为了实现上述实施例，本申请还提出一种列车，如图6所示，列车300包括牵引供电系统200。

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申请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。在本申请的描述中，“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。

Claims (11)

1.一种漏电保护装置，其特征在于，包括：

导流电阻，所述导流电阻的一端供电负极连接，另一端与列车壳体相连；

温控装置，所述温控装置分别与所述导流电阻和高速断路器相连，所述温控装置检测所述导流电阻的温度达到预设温度，控制所述高速断路器断开以断开列车与电源之间的连接。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，还包括：

延时继电器，所述延时继电器设置于所述温控装置与所述高速断路器之间，所述延时继电器的控制端与所述温控装置相连，所述延时继电器的主触头与高速断路器相连，在所述温控装置断开时，所述延时继电器的主触头断开与所述高速断路器之间的连接。

3.根据权利要求1或2所述的漏电保护装置，其特征在于，还包括：

接地开关，所述接地开关与所述导流电阻串联，接入供电负极。

4.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，还包括：

设置于所述接地开关与所述导流电阻之间的防逆流装置。

5.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，还包括：

防逆流装置为防逆流开关管。

6.根据权利要求4所述的漏电保护装置，其特征在于，还包括：

密封壳体，所述导流电阻、温控装置、延时继电器和所述防逆流装置设置于所述密封壳体内部。

7.根据权利要求6所述的漏电保护装置，其特征在于，所述接地开关设置于所述密封壳体的外部或内部。

8.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述温控装置为温控开关和/或感温电缆。

9.根据权利要求6或7所述的漏电保护装置，其特征在于，所述密封壳体采用绝缘材料。

10.一种牵引供电系统，其特征在于，包括：

高速断路器，所述高速断路器的一端与电源正极相连，所述高速断路器的另一端通过主接触器与逆变器的一端相连，电源负极与所述逆变器的另一端相连；

如权利要求1-9所述的漏电保护装置，用于控制所述高速断路器的吸合和断开。

11.一种列车，其特征在于，包括如权利要求10所述的牵引供电系统。

Images