[发明专利]一种内燃机车用高压防护系统

说明书

本发明涉及机车上高压设备的高压防护，具体为一种内燃机车用高压防护系统。本发明高压防护系统包括控制单元、母线电压检测电路、三重放电回路、柜门状态检测电路，三重放电回路又包括斩波放电回路、慢放电回路和手动放电回路，所有电路均集成在牵引‑辅助变流器中。本发明能够实现高压电器柜上电警示、开门自动停机、停机自动放电等综合保护功能，有效地降低了发生高压伤人事故的可能性，最大可能的保护人身财产安全。

技术领域

本发明涉及机车上高压设备的高压防护，具体为一种内燃机车用高压防护系统。

背景技术

随着柴油机功率和转速的不断提高,内燃机车不断向大功率发展,同时越来越多的内燃机车采用交-直-交传动方式，因此机车上装用了越来越多的高压电气设备，如变流器等等，这些设备在实现机车能量转换的过程中也带来了人身安全的隐患。目前机车上大多数高压设备的高压防护主要采用在柜门上加装警示标牌和高压指示灯，部分机车采用了慢放电阻放电，但放电时间较长，放电手段被动，整体高压防护手段单一，缺乏可靠性，未能形成一个有机的防护系统。

发明内容

本发明目的就是提供一种内燃机车牵引-辅助变流器用高压防护系统，能够实现高压电器柜上电警示、开门自动停机、停机自动放电等综合保护功能。

本发明是采用如下的技术方案实现的：一种内燃机车用高压防护系统，包括斩波放电回路和柜门状态检测电路。

斩波放电回路包括由两个IGBT串接形成的桥臂，桥臂连接在变流柜母线正负端之间，桥臂的中间点连接斩波制动电阻的一端，斩波制动电阻的另一端连接母线负端；停机后在控制电断电之前，变流柜控制单元发出斩波指令，斩波放电回路开通，桥臂上方IGBT导通，存储在电容中的能量通过机车上的斩波制动电阻快速泄放，将母线电压降到安全电压以下。

柜门状态检测电路包括安装在变流柜各个柜门处的行程开关，行程开关串接在单独的供电回路上，变流柜控制单元检测供电回路上的电压。变流柜各柜门关闭后行程开关闭合，控制单元检测到的是低电压，当有任一柜门打开时，供电回路断开，控制单元检测到的是高电压。启机时当控制单元检测到有柜门未闭合，控制单元发出信号给机车网络控制系统，变流柜启机按钮失效，并禁止主发电机启动；当上电工作过程中，控制单元检测到柜门打开，控制单元发出信号给机车网络控制系统，机车网络控制系统控制变流柜立即停机卸载，同时停止主发电机工作。

进一步的，还包括慢放电回路，慢放电回路包括连接在母线两端的慢放电阻，在斩波放电回路失效或者控制单元断电的情况下，慢放电回路会自动泄放存储在电容中的能量，将母线电压降到安全电压以下。

进一步的，还包括手动放电回路，手动放电回路包括手动放电开关和手动放电电阻，手动放电开关和手动放电电阻连接后的支路连接在母线两端，停机后在打开柜门检修时，需要先通过手动放电开关放电，接通手动放电回路执行放电操作。要求将手动放电开关打到放电位才可以开柜门，当手动放电开关在放电位时，不允许启机。

进一步的，还包括母线电压检测电路，母线电压检测电路包括母线电压传感器，母线电压传感器连接在母线正负端之间检测母线电压。母线电压传感器检测的电压信号传输到变流柜显示屏上，显示屏显示检测的母线电压。

进一步的，母线电压检测电路还包括接地检测电压传感器、接地检测电阻支路，接地检测电阻支路包括串接的阻值相等的三个电阻，接地检测电阻支路连接在母线正负端之间，其中第三个电阻两端并联接地检测电压传感器，第二个电阻和第三个电阻之间接地。接地检测电压传感器检测的信号也传输到变流柜显示屏上，显示屏显示检测的第三个电阻两端的电压，当母线两端都没有接地时，接地检测电压传感器检测的电压为母线电压传感器检测电压的三分之一，若母线两端有一端接地，接地检测电压传感器检测的电压发生变化，可以提醒到工作人员。

进一步的，母线电压检测电路还包括二极管高压警示灯，二极管高压警示灯连接在母线两端，当母线电压高于安全电压时自动亮起。