[发明专利]开关状态检测电路、过分相装置、检测方法及控制方法

说明书

本发明公开一种开关状态检测电路、过分相装置、检测方法及控制方法，该检测电路包括两个以上的电压检测模块，每个电压检测模块对应连接在一个晶闸管阀组的两端，用于检测晶闸管阀组的电压状态，其中至少一个电压检测模块配置为用于检测晶闸管阀组的正向电压状态、至少一个电压检测模块配置为用于检测晶闸管阀组的反向电压状态；该过分相装置中每个换相开关连接有电压检测模块；该检测方法为实现换相开关关断状态检测的方法；该控制方法通过检测换相开关的关断状态控制换相。本发明实现结构简单、成本低、能够同时检测换相开关中晶闸管的正反向电压状态，实现换相开关关断状态的快速、精确的检测，减少换相时间。

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电技术领域，尤其涉及一种开关状态检测电路、过分相装置、检测方法及控制方法。

背景技术

由于铁路系统牵引供电模式、列车运行模式的特殊性，每隔30～60km通常就存在约200～900m的作为不同电气相位之间分隔作用的中性隔离区，即“电分相”区或“中性区”，电力牵引列车或动车组通过这一区域的方式即为“过分相”。为了防止司机手动误操作，带电闯分相引起拉弧造成接触网损毁事故，目前主要包括车载断电自动过分相、地面自动过分相两种方式，而其中车载过分相方案由于列车动力丢失明显，不能最大限度地压缩运行时间，且高速列车的维护工作量大、维护停运时间长，已无法满足高速铁路的运行需求；地面自动过分相方式是通过使用地面自动过分相装置，在列车过分相时，控制跨接在中性段与供电臂之间的地面开关切换给中性段供电，中性段无电时间短，列车无速度损失，且可以压缩运行时间，同时降低高速列车的维护工作量等。

目前使用地面自动过分相装置控制过分相时，列车即使以350km/h的高速行驶也需要至少2～8s的时间，而电力牵引列车在持续的中断供电时间≥0.3s就会判定为供电中断无电，而自动切断其内部电源负荷进入断电自保护状态，此时列车进入无动力的惰行状态，因而过分相会影响列车的运行速度和乘车人员的舒适度，为降低该影响，就要求地面自动过分相装置中能够尽可能的实现快速地换相。

传统的地面自动过分相装置如图1所示，包括晶闸管SCR_V1、SCR_V2两个换相开关，由传感器CG1~CG4检测列车行驶位置，当机车负载在进入传感器CG1位置后，开关SCR_V1开通，当机车负载进入传感器CG2位置后，开关SCR_V1关闭，之后开关SCR_V2迅速开通，保证列车无感换向；当列车到达传感器CG4位置后，关闭电子开关SCR_V2，换相过程完成；若列车反方向行驶时，依次控制开关开关SCR_V2、SCR_V1通断，与上述原理一致。如晶闸管等电子开关，完全关断有延时性，在上述过分相过程中，控制两个换相开关切换时，通常都是在前一个开关断开后，延时一定时间后导通后一个开关，如上述，当开关SCR_V1关闭后，再延时关闭SCR_V2，但是如果前一个开关还没有完全关断时，此时开通另一个开关会导致产生短路电流。

为了避免短路电流的产生，需保证当前一个开关完全关断后，才能导通后一个开关，因而理论上两个开关之间关断、导通间隔的断电时间越长越好，以确保后一个开关导通时前一个开关已完全关断，而断电时间过长又会对列车运行造成影响，若能够实现准确、快速的检测到开关关断状态，则可以避免暂态冲击的产生，同时又能够实现开关关断状态的快速检测，减少断电时间。因此亟需提供一种换相开关状态检测方法，使得可以实现准确、快速的检测到开关关断状态，避免冲击电流的产生，同时减少换相时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种开关状态检测电路及检测方法，能够同时检测换相开关中晶闸管正反向电压状态，从而实现晶闸管关断状态的快速、精确的检测，避免暂态冲击的产生，同时减少过分相过程中的换相时间，以及提供一种换相时间短、可避免暂态冲击的过分相装置、控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：