[发明专利]一种高速列车新型接地系统、自动控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种高速列车新型接地系统、自动控制系统及控制方法，所述新型接地系统包括接触网、高速列车以及钢轨，高速列车包括拖车、动车、阻容式连接装置、保护接地装置以及工作接地装置；动车和相邻的拖车或动车的等电位连接线设置有阻容式连接装置，其底端均设置有转向架，车体和轴端之间至少设置有一路保护接地装置；拖车包括列车车头和变压器车，变压器车的内部设置有牵引变压器，其底端的原边中性点设置有工作接地点，且其顶端与接触网电性连接；工作接地点并联设置有三路与轴端电性连接的工作接地装置；本发明解决了现有技术存在的保护接地电流分配不均、头尾车车体电流过大以及车体浪涌过电压较高的问题。

技术领域

本发明属于接地系统技术领域，具体涉及一种高速列车新型接地系统、自动控制系统及控制方法。

背景技术

高速列车采用分散式动力，牵引电流通过轮对泄入钢轨后，易通过保护接地点重新回流至车体，在各节车体间通过等电位连接线形成局部环流，致使在靠近工作接地点车体和头尾车车体的保护接地电流较大。现有高速列车的工作接地采用直接接地方式，保护接地采用直接接地或经接地电阻器接地方式，虽然采用接地电阻器接地方式在一定程度上可抑制接地电流进入车体形成环流，但其致使车体电位的抬升，不利于列车升降弓、过分相等情况下所产生的车体浪涌过电压的泄放，这对车载电器设备的耐绝缘性能提出了更高的要求。现有高速列车接地方式存在保护接地电流分配不均、头尾车车体电流过大，车体浪涌过电压较高的问题，对其接地方式进行改进优化，有助于提升高速列车的安全稳定运行性能。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种高速列车新型接地系统、自动控制系统及控制方法，用于解决现有技术存在的保护接地电流分配不均、头尾车车体电流过大以及车体浪涌过电压较高的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种高速列车新型接地系统，包括依次电性连接的接触网、高速列车以及钢轨，高速列车包括拖车、动车、阻容式连接装置、保护接地装置以及工作接地装置；

动车和相邻的拖车或动车的等电位连接线设置有阻容式连接装置，其底端均设置有转向架，车体和轴端之间至少设置有一路保护接地装置；

拖车包括列车车头和位于中间位置的变压器车，变压器车的内部设置有牵引变压器，其底端的原边中性点设置有工作接地点，且其顶端与接触网电性连接；

工作接地点并联设置有三路工作接地装置，工作接地装置与轴端电性连接。

进一步地，阻容式连接装置为并联设置的电容装置和可变电阻器；

电容装置的电容值范围为1μF～10μF，可变电阻器的阻值小于0.5Ω。

进一步地，列车车头、变压器车以及动车的底端均设置有两个转向架，列车车头和动车的每个转向架的底端并联设置两路保护接地装置，保护接地装置远离车体的一端与轴端连接；

变压器车的车体与轴端之间并联设置有一路保护接地装置，且牵引变压器原边中性点与碳刷之间设置有三路工作接地装置。

进一步地，工作接地装置为牵引变压器的原边中性点与接地碳刷连接的导体，接地碳刷与轴端电性连接，保护接地装置为采用直接接地方式的连接导线。

一种基于高速列车新型接地系统的自动控制系统，包括数据采集单元、数据处理单元以及动作单元，数据采集单元和动作单元均与数据处理单元通信连接。

进一步地，数据采集单元包括设置于各保护接地点的电流传感器和位于列车车头的控制室的数据采集卡，电流传感器的信号输出端与数据采集卡的输入端相连，数据采集卡的输出端与数据处理单元通信连接；

动作单元包括设置于动车和相邻的拖车或动车的等电位连接线的可变电阻器，可变电阻器串联在等电位连接线上，且与位于等电位连接线的电容装置并联；