接触网短路故障报警装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020939664.5 (22)申请日 2020.05.29 (73)专利权人 北京煜能电气有限公司 地址 101300 北京市顺义区马坡镇复兴四 街3号， 金蝶软件园A座710 (72)发明人 王琰张强井友刚顾赛 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 谷敬丽王天尧 (51)Int.Cl. G01R 31/52(2020.01) G01R 31/08(2006.01) (54)实用新型名称 一种接触网短路故障报警装置 (57)摘要 本实用。

2、新型提供一种接触网短路故障报警 装置， 包括： 高压电流互感器、 短路故障报警器和 信号采集装置； 其中， 高压电流互感器安装在接 触网立柱上， 与接触网相连； 短路故障报警器与 高压电流互感器同柱安装， 一端与高压电流互感 器的二次侧绕组相连， 一端与信号采集装置的一 端相连； 信号采集装置的另一端与调度主站相 连； 短路故障报警器用于： 采集高压电流互感器 二次侧电流， 根据高压电流互感器二次侧电流产 生报警信号； 信号采集装置用于： 将报警信号上 传至调度主站。 本技术方案可以在日常运行中实 时监测接触网运行工况， 快速确定发生短路故障 的位置， 保证接触网供电系统的及时抢修， 防止 出。

3、现接触网大规模停电、 长时间停电的现象， 影 响行车安全。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 211043632 U 2020.07.17 CN 211043632 U 1.一种接触网短路故障报警装置， 包括： 高压电流互感器， 所述高压电流互感器安装在 接触网立柱上， 与接触网相连； 其特征在于， 还包括： 短路故障报警器和信号采集装置； 其中， 所述短路故障报警器与高压电流互感器同柱安装， 所述短路故障报警器的一端 与高压电流互感器的二次侧绕组相连， 所述短路故障报警器的另一端与信号采集装置的一 端相连； 信号采集装置的另一端与调度主站相连； 所述短路故障报警器用于： 采集高压电。

4、流互感器二次侧电流， 根据所述高压电流互感 器二次侧电流产生报警信号； 所述信号采集装置用于： 将所述报警信号上传至调度主站。 2.如权利要求1所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述短路故障报警器包 括电流采样装置、 报警信号产生装置和延时触发装置； 所述电流采样装置用于： 采集高压电流互感器二次侧电流； 所述报警信号产生装置用于： 根据所述高压电流互感器二次侧电流产生报警信号； 所述延时触发装置用于： 负责报警信号的延时断开， 为信号采集装置提供报警信号采 集时间。 3.如权利要求2所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述电流采样装置为电 流采集互感器。 4.如权利要求。

5、3所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述报警信号产生装置 为比较器； 所述比较器用于： 将所述高压电流互感器二次侧电流与设定超限报警值进行比较， 当 所述高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超限报警值时， 产生报警信号。 5.如权利要求4所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述延时触发装置包括 定时器和继电器； 所述定时器用于： 设定报警信号的延时时间； 所述继电器用于： 在报警信号的延时时间内闭合， 使信号采集装置采集报警信号。 6.如权利要求5所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述延时时间范围为 30ms至1s。 7.如权利要求2所述的接触网短路故障报警装。

6、置， 其特征在于， 所述短路故障报警器还 包括供电装置， 用于为所述短路故障报警器提供电能。 8.如权利要求5所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述短路故障报警器还 包括电流放大互感器和储能装置； 所述电流放大互感器的一端通过开关与电流采集互感器的输出端连接， 比较器的输出 端与开关连接， 当比较器的比较结果表明高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超限报 警值时控制所述开关闭合， 连通所述电流放大互感器和所述电流采集互感器； 所述电流放 大互感器的另一端分别与储能装置、 所述延时触发装置的一端连接； 所述电流放大互感器用于： 将高压电流互感器二次侧电流进行放大； 所述储能装置用于：。

7、 根据放大后的高压电流互感器二次侧电流进行储能， 触发继电器 闭合。 9.如权利要求1所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述短路故障报警器的 另一端与信号采集装置的开关量输入端相连。 权利要求书 1/2 页 2 CN 211043632 U 2 10.如权利要求1所述的接触网短路故障报警装置， 其特征在于， 所述信号采集装置的 另一端与铁路通信网络相连， 将报警信号上传至调度主站。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211043632 U 3 一种接触网短路故障报警装置 技术领域 0001 本申请涉及接触网供电系统安全技术领域， 特别涉及一种接触网短路故障报警装 置。 背景技术 0。

8、002 电气化铁路使用接触网对列车进行供电， 提供动力， 接触网贯通整条铁路线路， 存 在敷设距离长、 支柱多、 分支多的特点。 而且接触网直接暴露在空气中， 容易受到天气、 污秽 的影响， 发生对地短路故障， 维修人员必须知道故障准确地点， 才能及时进行维修。 0003 目前， 普遍使用变电所综合自动化保护系统实时监测高压开关柜馈线回路的短路 故障， 并触发故障后的保护动作， 然后， 通过变电所内安装的故障判距装置确定接触网短路 故障发生的位置。 实用新型内容 0004 本申请实施方式的目的是提供一种接触网短路故障报警装置， 实现在接触网发生 短路故障时， 通过对短路电流的分析判断， 自动向。

9、主站传送故障遥信信息， 为故障判区段提 供科学依据。 0005 为实现上述目的， 本申请实施方式提供接触网短路故障报警装置， 包括： 接触网短 路故障报警装置， 包括： 高压电流互感器， 所述高压电流互感器安装在接触网立柱上， 与接 触网相连； 0006 还包括： 短路故障报警器和信号采集装置； 0007 其中， 所述短路故障报警器与高压电流互感器同柱安装， 所述短路故障报警器的 一端与高压电流互感器的二次侧绕组相连， 所述短路故障报警器的另一端与信号采集装置 的一端相连； 信号采集装置的另一端与调度主站相连； 0008 所述短路故障报警器用于： 采集高压电流互感器二次侧电流， 根据所述高压电。

10、流 互感器二次侧电流产生报警信号； 0009 所述信号采集装置用于： 将所述报警信号上传至调度主站。 0010 在一个实施例中， 所述短路故障报警器包括电流采样装置、 报警信号产生装置和 延时触发装置； 0011 所述电流采样装置用于： 采集高压电流互感器二次侧电流； 0012 所述报警信号产生装置用于： 根据所述高压电流互感器二次侧电流产生报警信 号； 0013 所述延时触发装置用于： 负责报警信号的延时断开， 为信号采集装置提供报警信 号采集时间。 0014 在一个实施例中， 所述电流采样装置为电流采集互感器。 0015 在一个实施例中， 所述报警信号产生装置为比较器； 0016 所述比较。

11、器用于： 将所述高压电流互感器二次侧电流与设定超限报警值进行比 说明书 1/4 页 4 CN 211043632 U 4 较， 当所述高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超限报警值时， 产生报警信号。 0017 在一个实施例中， 所述延时触发装置包括定时器和继电器； 0018 所述定时器用于： 设定报警信号的延时时间； 0019 所述继电器用于： 在报警信号的延时时间内闭合， 使信号采集装置采集报警信号。 0020 在一个实施例中， 所述延时时间范围为30ms至1s。 0021 在一个实施例中， 所述短路故障报警器还包括供电装置， 用于为所述短路故障报 警器提供电能。 0022 在一个实施例中。

12、， 所述短路故障报警器还包括电流放大互感器和储能装置； 0023 所述电流放大互感器的一端通过开关与电流采集互感器的输出端连接， 比较器的 输出端与开关连接， 当比较器的比较结果表明高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超 限报警值时控制所述开关闭合， 连通所述电流放大互感器和所述电流采集互感器； 所述电 流放大互感器的另一端分别与储能装置、 所述延时触发装置的一端连接； 0024 所述电流放大互感器用于： 在高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超限报警 值时， 将高压电流互感器二次侧电流进行放大； 0025 所述储能装置用于： 根据放大后的高压电流互感器二次侧电流进行储能， 触发继 电器闭合。。

13、 0026 在一个实施例中， 所述短路故障报警器的另一端与信号采集装置的开关量输入端 相连。 0027 在一个实施例中， 所述信号采集装置的另一端与铁路通信网络相连， 将报警信号 上传至调度主站。 0028 由上可见， 与现有技术相比较， 本技术方案日常运行中实时监测接触网运行工况， 快速确定发生短路故障的位置， 保证接触网供电系统的及时抢修， 防止出现接触网大规模 停电、 长时间停电的现象， 影响行车安全。 附图说明 0029 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简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅 是本实用。

14、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的前提 下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0030 图1为本实用新型实施例提供的一种接触网短路故障报警装置电路连接示意图； 0031 图2为本实用新型实施例提供的一种短路故障报警器结构框图； 0032 图3为本实用新型实施例提供的一种短路故障报警器电路连接示意图一； 0033 图4为本实用新型实施例提供的一种短路故障报警器电路连接示意图二。 具体实施方式 0034 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， 所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全。

15、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。 说明书 2/4 页 5 CN 211043632 U 5 0035 为彻底解决接触网发生对地短路故障后， 故障地点无法及时确定或确定时间过 长， 影响维修和行车安全的问题， 可以利用安装位置固定、 短路电流大于正常运行电流的特 点， 借助电流继电器的方式， 在无源工作的基础上， 实现短路电流触发继电器吸合， 从而实 现故障报警， 并上传故障信息。 0036 基于上述工作原理描述， 如图1所示， 本实用新型实施例提供了一种接触网短路故 障报警装置， 该。

16、装置包括高压电流互感器1、 短路故障报警器2和信号采集装置3。 其中， 高压 电流互感器1安装在接触网立柱5上， 其一端 （L1） 与接触网4相连。 短路故障报警器2与高压 电流互感器1同柱安装， 短路故障报警器2的一端 （L3） 与高压电流互感器1的二次侧绕组 （L2） 相连， 短路故障报警器2的另一端 （L4） 与信号采集装置3的一端 （L5） 相连。 信号采集装 置3的另一端 （L6） 与调度主站6相连。 其中， 短路故障报警器2的另一端与信号采集装置3的 开关量输入端相连。 信号采集装置3的另一端与铁路通信网络相连， 将报警信号上传至调度 主站6。 0037 短路故障报警器与信号采集装。

17、置配合使用， 当接触网发生短路故障时， 短路故障 报警器通过检测电流值的大小即可判断出短路情况， 向信号采集装置发送遥信信号， 实现 向主站传送短路故障报警的功能， 为故障定位提供科学依据。 0038 遥信功能通常用于测量下列信号， 开关的位置信号、 变压器内部故障综合信号、 保 护装置的动作信号、 通信设备运行状况信号、 调压变压器抽头位置信号。 遥信功能要求采用 无源接点方式， 即某一路遥信量的输入应是一对继电器的触点， 或者是闭合， 或者是断开。 0039 在本实用新型实施例中， 如图2所示， 短路故障报警器包括电流采样装置、 报警信 号产生装置和延时触发装置； 0040 所述电流采样装。

18、置用于： 采集高压电流互感器二次侧电流； 0041 所述报警信号产生装置用于： 根据所述高压电流互感器二次侧电流产生报警信 号； 0042 所述延时触发装置用于： 负责报警信号的延时断开， 为信号采集装置提供报警信 号采集时间。 0043 其中， 电流采样装置可以为电流采集互感器， 其采集高压电流互感器二次侧电流。 0044 其中， 报警信号产生装置可以为比较器， 用于将高压电流互感器二次侧电流与设 定超限报警值进行比较， 当所述高压电流互感器二次侧电流的值超过设定超限报警值时， 产生报警信号。 0045 其中， 延时触发装置可以包括定时器和继电器； 0046 所述定时器用于： 设定报警信号的。

19、延时时间； 延时时间范围可以为30ms至1s。 0047 所述继电器用于： 在报警信号的延时时间内闭合， 使信号采集装置采集报警信号。 0048 在本实用新型实施例中， 短路故障报警器可以是外部供电， 此时短路故障报警器 还包括供电装置， 用于为所述短路故障报警器提供电能。 0049 另外， 短路故障报警器也可以无需单独接入工作电源， 此时， 如图3所示， 短路故障 报警器还包括电流放大互感器和储能装置； 电流放大互感器一端与电流采集互感器的输出 端连接， 电流放大互感器的另一端分别与储能装置、 延时触发装置 （继电器） 的一端连接。 电 流放大互感器将高压电流互感器二次侧电流放大后由储能装置。

20、进行储能， 作为报警器的电 源使用， 驱动继电器动作。 说明书 3/4 页 6 CN 211043632 U 6 0050 如图4所示， 电流采集互感器的输出端与电流放大互感器的一端通过开关控制连 接， 开关是由比较器的输出结果控制开闭， 当高压电流互感器二次侧电流超出限定值时开 关闭合， 电流采集互感器采集的高压电流互感器二次侧电流进入电流放大互感器进行放 大。 0051 短路故障报警器平时处于静止状态， 只有当接触网发生短路故障造成高压电流互 感器一次测电流剧增从而引发高压电流互感器二次侧电流超出限定值时 （即短路电流发生 时） ， 高压电流互感器二次侧电流通过电流放大互感器放大后由储能装。

21、置进行储能， 作为报 警器的电源使用， 驱动继电器动作， 触发继电器触点 （即报警触点） 闭合， 发出报警信号至信 号采集装置， 由信号采集装置通过通信网络将报警信息上传至调度端， 实时监测接触网供 电系统安全性能。 闭合持续1s （接触网短路故障持续时间仅有30ms左右） 后， 报警触点断开， 恢复无电状态。 0052 综上所述， 该接触网短路故障报警装置日常运行中实时监测接触网运行工况， 快 速确定发生短路故障的位置， 保证接触网供电系统的及时抢修， 防止出现接触网大规模停 电、 长时间停电的现象， 影响行车安全。 0053 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已， 并不用于限制本实用新型， 对于本 领域的技术人员来说， 本实用新型实施例可以有各种更改和变化。 凡在本实用新型的精神 和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 211043632 U 7 图1 图2 图3 图4 说明书附图 1/1 页 8 CN 211043632 U 8 。