一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统

技术领域

本发明属于电力机车高压电器技术领域，具体涉及一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统。

背景技术

真空断路器广泛应用于韶山电力机车、和谐电力机车以及动车组。它的主要功能体现在主断路器是机车承载、关合、分断机车负荷电流和短路电流的总开关，是机车主电路中最重要的电器之一，一旦主断路器故障将直接影响机车的正常运行，造成机车事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统，解决了现有的真空断路器发生故障后容易造成机车事故的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统，包括分别位于电力机车前后两端的第一受电弓和第二受电弓，第一受电弓和第二受电弓分别对应连接于第一主断路器和第二主断路器的进线端，第一主断路器和第二主断路器的进线端还分别对应连接有第一电压互感器和第二电压互感器，第一主断路器和第二主断路器的出线端并联后共同接入电力机车的变压器。

本发明的特点还在于，

第一主断路器的进线端与第一受电弓侧导电杆相连，第二主断路器的进线端与第二受电弓侧导电杆相连。

第一主断路器和第二主断路器的出线端并联后输入穿墙套管接入电力 机车的变压器。

第一电压互感器和第一主断路器进线端导电杆相连，第二电压互感器和第二主断路器进线端导电杆相连，第一电压互感器和第二电压互感器的二次绕组输出信号输入控制器，控制器根据第一受电弓和第二受电弓的升起情况自动分配输入电力机车的一次电压采样设备中，实现电压信号输入的自动转换。

本发明的有益效果是：本发明的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统解决了现有的真空断路器发生故障后容易造成机车事故的问题。本发明的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统通过在电力机车安装一种“1+1”双主断结构断路器，能使机车前后受电弓分别与两台主断路器联动，实现了电力机车高压电路的自然隔离及故障应急处理的功能，可以实现提升整个高压系统的可靠性，在整车高压系统费用增加不多的条件下既实现了机车高压系统主断路器的双冗余配置，且当高压回路中受电弓、电压互感器、绝缘子等任一高压电器故障时，迅速隔离故障，同时又提高了电力机车高压系统的环境适应性、可用性、可维修性与安全性，符合铁路运输跨越式发展要求，也顺应了铁路现代化管理需要。

附图说明

图1是本发明的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统的结构示意图。

图中，1.电力机车，2.第一受电弓，3.第二受电弓，4.第一主断路器，5.第二主断路器，6.第一电压互感器，7.第二电压互感器，8.控制器，9.穿墙套管，10.接触网，11.轨道，12.一次电压采样设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统的结构如图1所示，包括分别位于电力机车1前后两端的第一受电弓2和第二受电弓3，第一受电弓2和第二受电弓3分别对应连接于第一主断路器4和第二主断路器5的进线端，第一主断路器4和第二主断路器5的进线端还分别对应连接有第一电压互感器6和第二电压互感器7，第一主断路器4和第二主断路器5的出线端并联后共同接入电力机车1的变压器。

具体地，第一主断路器4的进线端与第一受电弓2侧导电杆相连，第二主断路器5的进线端与第二受电弓3侧导电杆相连。

第一主断路器4和第二主断路器5的出线端并联后输入穿墙套管9接入电力机车1的变压器。

第一电压互感器6和第一主断路器4进线端导电杆相连，第二电压互感器7和第二主断路器5进线端导电杆相连，第一电压互感器6和第二电压互感器7的二次绕组输出信号输入控制器8，控制器8根据第一受电弓2和第二受电弓3的升起情况自动分配输入电力机车1的一次电压采样设备12中，实现电压信号输入的自动转换。

第一主断路器4合闸时，第二主断路器5分开，代替原电力机车高压隔离开关的功能，隔离第一受电弓2侧主电路；第二主断路器5合闸时，第一主断路器5分开，代替原电力机车高压隔离开关的功能，隔离第二受电弓3侧主电路。

本发明的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统包括“1+1”双主断路器的第一主断路器4和第二主断路器5，以及与其分别对应连接的2个电压互感器；两个受电弓升起从接触网取电后都先经过其所在线路的电压互感器，分别进入本端对应的主断路器进线端；双主断路器的出线端并联输入穿墙套管9进入电力机车1的变压器。

本发明的一种电力机车高压回路自然隔离与双主断冗余电路系统工作 原理及工作过程为：

电力机车1运行于轨道11上，其两台主断路器分别与两台受电弓关联动作，两台受电弓均连接于接触网10上取电，当Ⅰ端的第一受电弓2升起时，Ⅰ端的第一主断路器4自动激活，在机车控制电路发出“合主断”指令后Ⅰ端的第一主断路器4合闸。同理，当Ⅱ端的第二受电弓3升起时，Ⅱ端的第二主断路器5自动激活，在机车控制电路发出“合主断”指令后Ⅱ端的第二主断路器5合闸。

当受电弓降下时，电力机车1的受电弓阀板控制装置无受电弓升起状态反馈信号，即对应主断无激活信号，主断不响应“合主断”指令。

机车控制电路发出“分主断”指令时，第一主断路器4和第二主断路器5均接到指令，闭合的主断实现分闸动作，即在合闸状态的主断路器进行分闸，若两台主断路器都在合闸状态，则都分闸。

电力机车1运行中，一旦发生某台主断路器故障、某端受电弓故障、某端绝缘子放电等故障时，可降下故障端的受电弓，在对另一端受电弓侧主回路进行绝缘检测合格后，再升起另一端受电弓，启用另一台主断路器投入运用，确保机车正常运行。本发明的应用实现了在不改变乘务员操作习惯的情况下提高机车供电系统可靠性。