列车过电压防护方法、过电压防护系统及列车与流程

本公开涉及电气化轨道交通领域，具体地涉及一种列车过电压防护方法、过电压防护系统及列车。

背景技术：

1、随着高速铁路技术的迅猛发展，其安全性和可靠性更加受到关注。采用单相供电系统的高速铁路系统，在自动过分相的过程中，真空断路器vcb在关合开关时，牵引供电回路中的电容电感元件存储的磁场和电能会相互转化，产生分闸过电压、合闸励磁涌流甚至开关拉弧。过电压的传播会加速与断路器有电气连接的高压部件的老化，如果不及时进行维护与修理，会导致绝缘闪络、击穿等问题。

2、另外，在同一供电臂下的一辆列车进行vcb开合操作时，另一辆列车也会受到该操作的干扰。由于另一辆列车此时还在带负荷运行，因此过电压在经过其重要电气、传动装置时，会造成更严重的影响，将冲击的范围进一步扩大。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种列车过电压防护方法、过电压防护系统及列车。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种列车过电压防护方法，应用于第一列车，上述方法包括：

3、获取分相区信息和至少一个第二列车的运行状态信息，其中，上述分相区信息是由地面控制中心或地面应答器发送的，上述第一列车和上述第二列车在同一供电臂下运行；

4、根据上述分相区信息和上述运行状态信息，预测真空断路器的通断时间，其中，上述第一列车的牵引变压器通过安装有上述真空断路器的电流输入设备与上述供电臂连接；

5、在上述第一列车运行至上述通断时间的情况下，控制上述真空断路器断开与上述牵引变压器的连接；

6、控制上述真空断路器与网侧过电压防护模块连接，以利用上述网侧过电压防护模块对过电压进行抑制。

7、根据本公开的实施例，上述电流输入设备包括：

8、受电弓，通过输入线路与上述牵引变压器连接，上述受电弓用于从上述供电臂获取电能；

9、上述真空断路器，安装在上述输入线路上；

10、电压互感器和电流互感器，安装在上述输入线路上；

11、其中，上述电流输入设备还包括：

12、避雷器，安装在上述输入线路上；

13、车顶电缆，通过隔离开关与上述输入线路连接。

14、根据本公开的实施例，列车过电压防护方法还包括：

15、在上述电压互感器检测到的电压信息消失的情况下，控制上述真空断路器断开与上述网侧过电压防护模块的连接并与上述牵引变压器连接，以使得上述第一列车恢复正常运行。

16、根据本公开的实施例，在将上述真空断路器与网侧过电压防护模块连接之后，还包括：

17、将车体过电压防护模块与上述牵引变压器进行连接，以通过上述车体过电压防护模块改变上述牵引变压器的接地方式以削弱车体浪涌过电压。

18、根据本公开的实施例，上述车体过电压防护模块包括：

19、工作接地轴，上述工作接地轴的一端与上述牵引变压器连接，另一端通过多个第一接地电阻与地面或钢轨连接；

20、多个第一电容，一个上述第一电容与一个上述第一接地电阻并联在上述工作接地轴上。

21、根据本公开的实施例，上述车体过电压防护模块还包括：

22、保护接地轴，一端与上述第一列车的车体连接，另一端通过第二接地电阻与地面或钢轨连接。

23、根据本公开的实施例，根据上述分相区信息和上述运行状态信息，预测真空断路器的通断时间，包括：

24、获取上述第二列车的位置信息和速度信息，其中，上述运行状态信息包括上述位置信息和上述速度信息，上述第二列车位于上述第一列车的运行前方；

25、根据上述位置信息和上述分相区信息，确定剩余路程信息；

26、根据上述剩余路程信息和上述速度信息，预测上述第二列车的过分相时间，其中，上述过分相时间表征用于第一列车的真空断路器的通断时间。

27、根据本公开的实施例，上述网侧过电压防护模块包括：

28、继电器驱动电路，上述继电器驱动电路的第一端与上述真空断路器连接，上述继电器驱动电路的第二端接地；

29、非线性电阻，上述继电器驱动电路的第三端通过上述非线性电阻与上述第二端连接。

30、根据本公开的实施例，上述网侧过电压防护模块还包括：

31、容阻保护装置，设置在上述非线性电阻和上述第三端之间，其中，上述容阻保护装置包括并联的保护电容和保护电阻。

32、本公开的第二方面提供了一种过电压防护系统，包括：

33、供电臂，其中，上述供电臂下同时运行有第一列车和至少一个第二列车；

34、地面控制中心，用于调控上述第一列车和上述第二列车的运行状态或发送分相区信息；

35、地面应答器，用于发送分相区信息；

36、其中，上述第一列车和上述第二列车均分别包括：

37、车体，上述车体内安装有为弱电设备提供电力支持以及为上述车体提供动能的牵引变压器；

38、电流输入设备，安装在上述车体的顶端并通过真空断路器与上述牵引变压器连接，上述电流输入设备通过与上述供电臂接触以将电能输送至上述牵引变压器；

39、时间预测模块，用于根据上述分相区信息和上述运行状态信息，预测真空断路器的通断时间；

40、电压防护模块，用于在上述第一列车运行至上述通断时间的情况下，控制上述真空断路器断开与上述牵引变压器的连接；控制上述真空断路器与网侧过电压防护模块连接，以利用上述网侧过电压防护模块对过电压进行抑制。

41、本公开的第三方面提供了一种列车，包括：

42、列车主体；

43、过电压防护系统，上述过电压防护系统安装在上述列车主体上。

44、根据本公开的实施例，通过在列车的真空断路器处安装网侧过电压防护模块，根据运行前方的共臂列车发送的运行状态信息和地面控制中心或地面应答器发送的分相区信息确定共臂列车对真空断路器的操作时间，进而确定当前列车对真空断路器的通断时间，在当前列车运行至该通断时间时，及时断开真空断路器与牵引变压器的连接，而将网侧过电压防护模块连接到真空断路器上，由此可以避免共臂列车操作真空断路器时产生的过电压对当前列车上与牵引变压器连接的弱电设备的影响，从而提高了共臂列车的行驶安全。

技术特征：

1.一种列车过电压防护方法，应用于第一列车，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电流输入设备包括：

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，在将所述真空断路器与网侧过电压防护模块连接之后，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述车体过电压防护模块包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述车体过电压防护模块还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述分相区信息和所述运行状态信息，预测真空断路器的通断时间，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网侧过电压防护模块包括：

9.根据权利要求8所述的方法，所述网侧过电压防护模块还包括：

10.一种过电压防护系统，包括：

11.一种列车，包括：

技术总结本公开提供了一种列车过电压防护方法、过电压防护系统及列车，可以应用于电气化轨道交通技术领域。该方法包括获取分相区信息和至少一个第二列车的运行状态信息，其中，分相区信息是由地面控制中心或地面应答器发送的，第一列车和第二列车在同一供电臂下运行；根据分相区信息和运行状态信息，预测真空断路器的通断时间，其中，第一列车的牵引变压器通过安装有真空断路器的电流输入设备与供电臂连接；在第一列车运行至通断时间的情况下，控制真空断路器断开与牵引变压器的连接；控制真空断路器与网侧过电压防护模块连接，以利用网侧过电压防护模块对过电压进行抑制。技术研发人员：陶桂东,聂颖,刘建城,王怀宇,徐振清受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29