CN110380399B

CN110380399B - 一种消除残压的直流牵引供电系统

Info

Publication number: CN110380399B
Application number: CN201910710150.4A
Authority: CN
Inventors: 李学安; 王彬; 钱小森; 吴杰; 佘军; 马晨; 奚君美; 朱申; 曹强
Original assignee: Zhenjiang Daqo Secheron Traction Power Co ltd
Current assignee: Zhenjiang Daqo Secheron Traction Power Co ltd
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2024-05-07
Anticipated expiration: 2039-08-02
Also published as: CN110380399A

Abstract

本发明公开了一种消除残压的直流牵引供电系统，属于轨道供电技术领域。本发明设置于供电母线和走行轨之间，包括：电压检测回路，检测接触网与走行轨之间的电压并发给控制保护装置；接触网残压吸收回路，分别与接触网和走行轨连接，吸收接触网残存电压；隔离开关，响应于控制保护装置的指令，为接触网供电或将接触网与母线隔离或将接触网接地；控制保护装置，获取接触网与走行轨间电压，当该电压超过指定阈值时，控制接触网残压吸收回路工作，直至达到正常值。本发明能够有效快速吸收接触网残压；有效进行线路测试，避免断路器合闸到故障线路上；接触网接地前残压快速吸收，保证隔离开关不带电接地。

Description

一种消除残压的直流牵引供电系统

技术领域

本发明属于轨道供电技术领域，具体涉及一种消除残压的直流牵引供电系统。

背景技术

在城市轨道交通行业，线路故障、车辆启停时产生的大电流，始终是威胁安全运营的重要因素。因此，防止在故障回路上直流快速断路器直接合闸是保障安全运行的重要因素。中国专利(专利号：ZL201110416678.4)提出了一种直流牵引供电馈线单元线路测试和保护方法，有效的避免了断路器合闸到故障线路上，但是并没有考虑接触网残压给线路测试带来的影响。接触网残压值较高很有可能导致线路测试通不过，从而导致接触网无法正常供电的结果。一般接触网残压大于300V时，线路测试无法通过，开关柜不能合闸，导致接触网无法送电而直接影响停车。

另外，在城市轨道交通的牵引供电系统中，当需要进行维护作业时，出于人身安全考虑，不但要断开线路供电，同时，还需专业人员在作业区域内，将供电线路短接挂地，以便防止意外供电造成作业区域内的人员伤害。但停电后的接触网还是有可能残留高电压，或是地线挂设过程中遇到变电所误送电的情况，人员不小心触碰到接触网时非常容易造成人身触电伤亡，作业人员存在很大的安全隐患。

各地使用的轨道交通系统中，采用了不同的应对方式以减小接触网残压造成的影响。当前，成都地铁采取的措施是，对直流开关柜线路测试中残压检测定值进行临时调整，以避免接触网无法送电；天津轻轨采取的措施是，接触网残压值进行现场检测，区分残压和正常电压；如果确定为残压，则放电及挂接地线，以降低接触网残压对线路测试及挂接地线的影响。但上述方法都停留在人工作业的状态，不仅严重浪费人力资源，且作业人员存在很大的安全隐患，已远不能满足电力系统自动化和智能化的要求。

目前，通过采取有效措施快速降低接触网残压，以减小对线路测试和安全接地造成的不良影响，是我国城市轨道交通供电行业面临的共同难题。

发明内容

本发明目的是提供一种消除残压的直流牵引供电系统，带有智能消除残压和接触网安全接地功能。

具体地说，本发明提供了以下技术方案，设置于供电母线和走行轨之间，包括：

电压检测回路，所述电压检测回路包括位于接触网与走行轨之间的接触网电压检测模块，该模块对接触网与走行轨之间的电压进行检测并发送给控制保护装置；

接触网残压吸收回路，分别与接触网和走形轨连接，工作时，吸收接触网残存电压；

隔离开关，分别与母线和接触网连接，响应于所述控制保护装置的指令，为接触网供电或将接触网与母线隔离；

控制保护装置，通过所述电压检测回路获取接触网与走行轨之间电压，当该电压超过指定阈值时，控制所述接触网残压吸收回路工作，直至达到正常值。

进一步而言，所述接触网残压吸收回路，包括串联于接触网和走行轨之间的抑制元件和第一接触器；响应于控制保护装置的残压吸收指令，第一接触器合闸，接触网残压吸收回路导通，抑制元件吸收接触网与走行轨间的残压。

进一步而言，所述直流牵引供电系统还包括馈线侧线路测试触发装置，并联于接触网供电所用的快速断路器，响应于所述控制保护装置的馈线侧线路测试指令，触发馈线侧线路测试；所述电压检测回路还包括位于母线与走行轨之间的母线电压检测模块和位于馈线与走行轨之间的馈线侧电压检测模块，分别对母线侧和馈线侧的电压进行检测并发送给控制保护装置；所述控制保护装置，通过所述电压检测回路获取母线侧电压和馈线侧电压，判断母线电压是否正常且馈线侧线路无电压；若是，则控制保护装置向馈线侧线路测试触发装置发出馈线侧线路测试指令。

进一步而言，所述馈线侧线路测试触发装置包括串联的第二接触器、高压熔断器及线路测试电阻，当需要进行馈线侧线路测试时，保护装置控制第二接触器线圈通电，第二接触器触头开关闭合。

进一步而言，还包括供电指示电路及隔离指示电路，所述隔离开关为二工位开关，一端与接触网连接，另一端与馈线侧连接，由第三接触器带动二工位开关合闸，此时二工位隔离开关处于供电位置，供电指示电路发送供电指示信号给控制保护装置；由第四接触器带动二工位开关由供电位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置。

进一步而言，所述直流牵引供电系统还包括：两个按钮开关，分别控制隔离开关的供电和隔离操作，产生相应的供电控制信号和隔离控制信号，并发送给控制保护装置；所述控制保护装置接收到供电控制信号时，控制第三接触器带动二工位开关合闸；接收到隔离控制信号时，控制第四接触器带动二工位开关由供电位置分闸。

进一步而言，还包括供电指示电路、接地指示电路及隔离指示电路，所述隔离开关为三工位开关，响应于所述控制保护装置的指令，为接触网供电、将接触网与母线隔离或接地，第一端子与接触网连接，第二端子与馈线侧连接，第三端子接地；由第三接触器带动三工位开关合闸，此时三工位隔离开关处于供电位置，供电指示电路发送供电指示信号给控制保护装置；由第五接触器带动三工位开关合闸，此时三工位隔离开关处于接地位置，接地指示电路发送接地指示信号给控制保护装置；由第四接触器带动三工位开关由供电位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置；由第六接触器带动三工位开关由接地位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置。

进一步而言，所述直流牵引供电系统还包括：三个按钮开关，分别控制隔离开关的供电、接地和隔离操作，产生相应的供电控制信号、隔离控制信号和接地控制信号，并发送给控制保护装置；所述控制保护装置接收到供电控制信号时，控制第三接触器带动三工位开关合闸；接收到隔离控制信号时，结合接收的供电指示信号控制第四接触器带动三工位开关由供电位置分闸或结合接收的接地指示信号控制第六接触器带动三工位开关由接地位置分闸；接收到接地控制信号时，控制第五接触器带动三工位开关合闸。

本发明的有益效果如下：

本发明的直流牵引供电系统，通过增设残压吸收装置，在进行线路测试前，检测到接触网残压过大时，能够先进行残压吸收，当达到正常电压值时，才允许进行线路测试；在隔离开关接地前，为避免残压带来的人员伤害，可先进行残压吸收来降低残压，直到达到安全电压后，隔离开关再接地。另外，通过利用隔离开关，代替人工作业，降低了安全隐患。

附图说明

图1是本发明实施例1和2的残压吸收原理示意图。

图2是本发明实施例1的电路原理图。

图3是本发明实施例2的电路原理图。

图2和图3中各部件的含义和作用如下：

R1：为抑制元件，用于接触网残压吸收；

K1：为第一接触器触头开关，用于残压吸收回路导通；

QF：为快速断路器，用于给轨道交通接触网供电；

F1：为高压熔断器，用于防止线路测量回路过流故障；

K2：为第二接触器触头开关，用于导通电压测量回路；

R2：为线路测试电阻，用于测量回路限流；电压等级900V：30Ω，电压等级1800V：60Ω；

U1：母线电压测量放大器，用于母线电压Ur测量；

U2：馈线电压测量放大器，用于馈线电压Uf测量；

U3：接触网电压测量放大器，用于接触网电压Uc测量；

Q1：为第一接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K1关断；

Q2：为第二接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K2关断；

Q3：为第三接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K3关断；

Q4：为第四接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K4关断；

Q5：为第五接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K5关断；

Q6：为第六接触器线圈，受控制保护装置控制，控制开关K6关断；

K3：为第三接触器触头开关，用于电机正向回路导通，带动隔离开关合闸，此时隔离开关处在供电位置(隔离开关动触头位于“1”位置)，母线电压经QF、隔离开关为接触网供电，即供电线路导通；

K4：为第四接触器触头开关，用于电机逆向回路导通，带动隔离开关分闸，此时隔离开关处在隔离位置(隔离开关动触头位于“0”位置)，此时接触网与供电线路、接地线路隔离；

K5：为第五接触器触头开关，用于电机逆向回路导通，带动隔离开关合闸，此时隔离开关处在接地位置(隔离开关动触头位于“2”位置)，接触网经接地线与回流轨导通，即接地线路导通；

K6：为第六接触器触头开关，用于电机正向回路导通，带动隔离开关分闸，此时隔离开关处在隔离位置(隔离开关动触头位于“0”位置)，此时接触网与供电线路、接地线路隔离；

E1：为按钮开关，控制隔离开关合闸供电；

E2：为按钮开关，控制隔离开关合闸供电接地；

E3：为按钮开关，控制隔离开关分闸隔离；

K3-1、K3-2、K3-3：为触头开关K3的辅助触点；

K4-1、K4-2、K4-3：为触头开关K4的辅助触点；

K5-1、K5-2、K5-3：为触头开关K5的辅助触点；

K6-1、K6-2、K6-3：为触头开关K6的辅助触点；

QS：三工位隔离开关，可实现供电、隔离、接地三项功能，可使接触网(轨)与行走轨之间形成直流750V/1500V回路，也可在设备检修时，将接触网安全接地。

QS*：二工位隔离开关，可实现供电、隔离两项功能，可使接触网(轨)与行走轨之间形成直流750V/1500V回路。

QS1-1a、QS1-1b、QS1-2：隔离开关辅助触点。当隔离开关合闸(动触头由位置“0”移动到“1”)时，QS1-1b、QS1-2由常开变成常闭，QS1-1a由常闭变成常开，控制保护装置A0与QS1-2相接的引脚产生高电平信号，此为供电指示信号；当隔离开关分闸(动触头由位置“1”移动到“0”)时，QS1-1a、QS1-1b、QS1-2恢复原位(称为复归)。

QS2-1a、QS2-1b、QS2-2：隔离开关辅助触点。当隔离开关合闸(动触头由位置“0”移动到“2”)时，QS2-1b、QS2-2由常开变成常闭，QS2-1a由常闭变成常开，控制保护装置A0与QS2-2相接的引脚产生高电平信号，此为接地指示信号；当隔离开关分闸时(动触头由位置“2”移动到“0”)，QS2-1a、QS2-1b、QS2-2恢复原位(称为复归)。

QS0-1：隔离开关辅助触点，当隔离开关合闸(动触头由位置“0”移动到“1”或者动触头由位置“0”移动到“2”)，QS0-1由常闭变成常开；控制保护装置A0与QS0-1相接的引脚产生低电平信号，此时隔离指示信号消失；当隔离开关分闸(动触头由位置“1”移动到“0”或者动触头由位置“2”移动到“0”)，QS0-1恢复原位(复归)，控制保护装置A0与QS0-1相接的引脚产生高电平信号，此为隔离指示信号。

A0：控制保护装置，控制器的一种，能够接收和处理母线电压信号、馈线电压信号、接触网电压信号以及隔离开关的接地、隔离、供电指示信号，也可控制接触器开断。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本发明的一个实施例，为一种消除残压的直流牵引供电系统。如图1所示，在接触网和走形轨之间增加接触网残压吸收回路(包括抑制元件和接触器)，新增接触网电压采样回路，并依托馈线线路测试系统中既有的控制保护装置，使用抑制元件和接触器实现接触网残压的吸收。

当进行馈线线路测试前，控制保护装置通过接收到的电压采样信号判断接触网与走行轨间残压是否超过阈值。当残压超过阈值时，控制保护装置控制接触器合闸，残压吸收回路导通，抑制元件吸收残压，直至接触网电压达到正常电压后，再进行馈线线路测试，直到线路测试通过才合闸馈线断路器。

当需要设备维护检修时，在上网隔离开关接地前，控制保护装置通过接收到的电压采样信号判断接触网与走行轨间残压是否有无残压，残压是否超过阈值。当残压超过阈值时，利用残压吸收单元抑制残压，达到安全电压后，才控制隔离开关接地。

如图2所示的带有智能消除残压和接触网安全接地功能的直流牵引供电系统中，工作原理如下。

接触网残压的判断和吸收过程：

在线路测试前及三工位隔离开关接地前，都需要进行接触网残压的判断，并必要时进行接触网残压吸收，此时三工位隔离开关处于隔离状态。过程如下：

电压测量放大器U3将采集到的接触网电压信号发送到控制保护装置，保护装置接收电压信号，并区分残压和正常电压，如果确定为残压(根据工况而定，范围0V到1500V不等)，则控制接触器线圈Q1通电，Q1使接触器开关K1闭合，残压吸收回路导通，抑制元件R1(功率要求大于或等于30W，阻抗大于等于160kΩ，小于等于240kΩ)吸收残压，直至达到正常电压，控制保护装置控制残压吸收单元停止残压吸收工作。

线路测试过程：

在直流快速断路器QF合闸前，残压吸收工作结束后，进行线路测试。母线电压测量放大器U1和馈线电压测量放大器U2测量直流牵引系统中的母线电压U_r和馈线侧电压U_f；控制保护装置A0获取母线电压U_r和馈线侧电压U_f，若出现母线电压U_r不小于馈线最小工作电压U_flow且馈线电压U_f不大于设定的线路残压U_fresidue，表明母线电压正常，馈线侧线路无电压；此时因为残压已经消失，可用测量线路电阻的方法判断线路是否正常。而在增加残压吸收单元前，此方法(测量线路电阻的方法)因受残压影响，大概率导致线路测试通不过，影响正常供电。具体为：控制保护装置控制接触器线圈Q2通电，从而使接触器触头开关K2闭合，则母线电压通过F1和R2施加到馈线侧，装置计算馈线侧回路电阻R_re。其计算方法如下：

R_re＝R2*U_f/((U_r-U_f)R_calibration)；

其中R_calibration为线路校准电阻，用于补偿线R2本身精度误差，取值范围27000～65000mΩ(毫欧)。

如果馈线侧回路电阻R_re超过阈值R_min(R_min的取值范围为300～10000mΩ)，即R_re≥R_min，则认为馈线回路无故障，直流快速断路器可直接合闸；如果测量到馈线侧回路电阻R_re＜R_min，则视为短路，控制保护装置A0发出闭锁快速断路器QF合闸信号。

接触网安全接地过程：

1)初始状态

三工位隔离开关QS处于隔离位，辅助触点QS0-1处于闭合状态，隔离指示线路处于导通状态发送隔离指示信号，控制保护装置A0通过接收隔离指示信号判断隔离开关处在隔离位置并通过显示器显示当前隔离状态(或通过指示灯)。

2)供电与隔离

供电：

当需要三工位隔离开关QS合闸供电时，按下按钮E1，供电控制信号线路导通，控制保护装置A0接收到供电控制信号，若判断此时三工位隔离开关处于隔离位置，则迅速控制接触器线圈Q3通电，Q3使接触器开关K3闭合，电机正向回路导通，带动隔离开关合闸，此时隔离开关处在供电位置(“1”位)，母线电压经QF、隔离开关为接触网供电，即供电线路正常导通供电。

线圈Q3通电时，辅助触点K3-3闭合，保持回路导通。

线圈Q3通电时，辅助触点K3-1打开，保证Q4处于断路状态，避免因误操作(例如误按隔离按钮，或者控制保护装置误发信号)触发接触网与供电线路、接地线路隔离，从而给隔离开关合闸供电带来影响。

线圈Q3通电时，辅助触点K3-2打开，保证Q5处于断路状态，避免因误操作(例如误按接地按钮，或者控制保护装置误发信号)触发接触网接地线路导通，从而给隔离开关合闸供电带来影响。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-1a断开，接触器线圈Q3控制回路断电，此时接触器线圈Q3失电，相应的接触器开关K3及辅助触点K3-1、K3-2和K3-3复归。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-1b闭合，接触器线圈Q4控制回路接通，此时可通过E3控制隔离开关归“0”位。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-2闭合，供电指示线路导通发送供电指示信号，控制保护装置A0通过接收供电指示信号判断隔离开关处在供电合闸位置并通过显示器显示当前供电状态(或通过指示灯)。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS0-1断开，隔离指示线路处于失电状态。

隔离：

当需要三工位隔离开关断电隔离时，按下按钮E3，隔离控制信号线路导通，控制保护装置A0接收到隔离控制信号，若判断此时三工位隔离开关处于供电位置，则迅速控制接触器线圈Q4通电(线圈Q6与线圈Q4并联，受A0同一输出点控制，但此时Q6控制线路处于断路状态，Q6不会通电)，Q4使接触器开关K4闭合，电机逆向回路导通，带动隔离开关分闸，此时隔离开关处在隔离位置(“0”位)，接触网与供电线路、接地线路隔离。

线圈Q4通电时，辅助触点K4-3闭合，保持回路导通。

线圈Q4通电时，辅助触点K4-1打开，保证Q3处于断路状态，避免误操作(误按供电按钮或控制保护装置误发信号)触发接触网供电线路导通，从而给隔离开关分闸隔离带来影响。

线圈Q4通电时，辅助触点K4-2打开，保证Q6处于断路状态，避免K6与K4间运动方向不一致，发生误操作(控制保护装置误发信号)，从而给隔离开关分闸隔离带来影响。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-1b断开，接触器线圈Q4控制回路断电，此时接触器线圈Q4失电，相应的接触器开关K4及辅助触点K4-1、K4-2和K4-3复归。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-1a闭合，接触器线圈Q3控制回路接通，此时可通过E1控制隔离开关归“1”位。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS0-1闭合，隔离指示线路导通发送隔离指示信号，控制保护装置A0通过接收隔离指示信号判断隔离开关处在隔离位置并通过显示器显示当前隔离状态(或通过指示灯)。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-2断开，供电指示线路处于失电状态。

3)接地与隔离

接地：

当需要断电进行维护作业时，处于人身考虑，在断开断路器后，还需接触网接地，此发明摒弃传统的人工挂接短路线的方法，采用三工位隔离开关，实现自动接地，减少人员伤亡。接地前需要利用残压吸收单元进行残压吸收，避免带电状态下接地，造成线路跳闸，影响正常供电。残压判断吸收过程如下：

断开短路器QF，并使三工位隔离开关处于隔离位置，电压测量放大器U3检测接触网与负极间的电压，控制保护装置接收此电压，若判断无电压或处于安全电压，三工位隔离开关接地；若判断超过安全电压，则控制接触器线圈Q1通电，Q1使接触器开关K1闭合，残压吸收回路导通，抑制元件R1吸收残压，直至达到安全电压，控制三工位隔离开关接地，接地时不需近距离人工操作接地，只需远程控制接地，保证了人身安全。接地过程如下：

当需要三工位隔离开关QS合闸接地时，按下按钮E2，接地控制信号线路导通，此时控制保护装置A0接收到接地控制信号，若判断此时三工位隔离开关处于隔离位置，则迅速控制接触器线圈Q5通电，Q5使接触器开关K5闭合，电机逆向回路导通，带动隔离开关合闸，此时隔离开关处在接地位置(“2”位)，接触网经接地线与回流轨导通，即接地线路导通。

线圈Q5通电时，辅助触点K5-3闭合，保持回路导通。

线圈Q5通电时，辅助触点K5-1打开，保证Q3处于断路状态，避免误操作(误按供电按钮，或者控制保护装置误发信号)触发接触网供电线路导通，从而给隔离开关合闸接地带来影响。

线圈Q5通电时，辅助触点K5-2打开，保证Q6处于断路状态，避免误操作(误按隔离按钮，或者控制保护装置误发信号)触发接触网与供电线路、接地线路隔离，从而给隔离开关合闸接地带来影响。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS2-1a断开，接触器线圈Q5控制回路断电，此时接触器线圈Q5失电，相应的接触器开关K5及辅助触点K5-1、K5-2和K5-3复归。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS2-1b闭合，接触器线圈Q6控制回路接通，此时可通过E3控制隔离开关归“0”位。

三工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS2-2闭合，接地指示线路导通发送接地指示信号，控制保护装置A0通过接收接地指示信号判断隔离开关处在接地合闸位置并通过显示器显示当前接地状态(或通过指示灯)。

隔离：

当需要三工位隔离开关断电隔离时，按下按钮E3，隔离控制信号线路导通，控制保护装置A0接收到隔离控制信号，若判断此时三工位隔离开关处于接地位置，则迅速控制接触器线圈Q6通电(线圈Q6与线圈Q4并联，受A0同一输出点控制，但此时Q4控制线路处于断路状态，Q4不会通电)，Q6使接触器开关K6闭合，电机正向回路导通，带动隔离开关分闸，此时隔离开关处在隔离位置(“0”位)，接触网与供电线路、接地线路隔离。

线圈Q6通电时，辅助触点K6-3闭合，保持回路导通。

线圈Q6通电时，辅助触点K6-1打开，保证Q4处于断路状态，避免K4与K6间运动方向不一致，发生误操作(控制保护装置误发信号)，从而给隔离开关分闸隔离带来影响。

线圈Q6通电时，辅助触点K6-2打开，保证Q5处于断路状态，避免误操作(误按接地按钮或控制保护装置误发信号)触发接触网接地线路导通，从而给隔离开关分闸隔离带来影响。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS2-1b断开，接触器线圈Q6控制回路断电，此时接触器线圈Q6失电，相应的接触器开关K6及辅助触点K6-1、K6-2和K6-3复归。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS2-1a闭合，接触器线圈Q5控制回路接通，此时可通过E2控制隔离开关归“2”位。

三工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS2-2断开，接地指示线路处于失电状态。

实施例2：

本发明的另一个实施例，为一种消除残压的直流牵引供电系统。如图3所示，与实施例1相同之处是，在接触网和走形轨之间设置接触网残压吸收回路(包括抑制元件和接触器)、接触网电压采样回路，通过控制保护装置，控制接触网残压吸收回路实现接触网残压的吸收；与实施例1不同之处在于，使用二工位隔离开关，而非三工位隔离开关。

在线路测试前需要进行接触网残压的判断，并必要时进行接触网残压吸收，此时二工位隔离开关处于隔离状态，接触网残压的判断和吸收过程与实施例1中相类似。

如图3所示的带有智能消除残压功能的直流牵引供电系统中二工位隔离开关工作方式如下。

1)初始状态

二工位隔离开关QS处于隔离位，辅助触点QS0-1处于闭合状态，隔离指示线路处于导通状态发送隔离指示信号，控制保护装置A0通过接收隔离指示信号判断隔离开关处在隔离位置并通过显示器显示当前隔离状态(或通过指示灯)。

2)供电与隔离

供电：

当需要二工位隔离开关QS合闸供电时，按下按钮E1，供电控制信号线路导通，控制保护装置A0接收到供电控制信号，若判断此时隔离开关处于隔离位置，则迅速控制接触器线圈Q3通电，Q3使接触器开关K3闭合，电机正向回路导通，带动隔离开关合闸，此时隔离开关处在供电位置(“1”位)，供电线路正常导通供电。

线圈Q3通电时，辅助触点K3-2闭合，保持回路导通。

线圈Q3通电时，辅助触点K3-1打开，保证Q4处于断路状态，避免误操作(误按隔离按钮，或者控制保护装置误发信号)触发接触网与供电线路隔离，从而给给隔离开关合闸供电带来影响。

二工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-1a断开，接触器线圈Q3控制回路断电，此时接触器线圈Q3失电，相应的接触器开关K3及辅助触点K3-1、K3-2复归。

二工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-1b闭合，接触器线圈Q4控制回路接通，此时可通过E2控制隔离开关归“0”位。

二工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS1-2闭合，供电指示线路导通发送供电指示信号，控制保护装置A0通过接收供电指示信号判断隔离开关处在供电合闸位置并通过显示器显示当前供电状态(或通过指示灯)。

二工位隔离开关QS合闸带动联动辅助触点QS0-1断开，隔离指示线路处于失电状态。

隔离：

当需要二工位隔离开关断电隔离时，按下按钮E2，隔离控制信号线路导通，此时控制保护装置A0接收到隔离控制信号，则迅速控制接触器线圈Q4通电，Q4使接触器开关K4闭合，电机逆向回路导通，带动隔离开关分闸，此时隔离开关处在隔离位置(“0”位)，接触网与供电线路隔离。

线圈Q4通电时，辅助触点K4-2闭合，保持回路导通。

二工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-1b断开，接触器线圈Q4控制回路断电，此时接触器线圈Q4失电，相应的接触器开关K4及辅助触点K4-1、K4-2复归。

二工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-1a闭合，接触器线圈Q3控制回路接通，此时可通过E1控制隔离开关归“1”位。

二工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS0-1闭合，隔离指示线路导通发送隔离指示信号，控制保护装置A0通过接收隔离指示信号判断隔离开关处在隔离位置并通过显示器显示当前隔离状态(或通过指示灯)。

二工位隔离开关QS分闸带动联动辅助触点QS1-2断开，供电指示线路处于失电状态。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims

1.一种消除残压的直流牵引供电系统，设置于供电母线和走行轨之间，其特征在于，包括：

控制保护装置，通过所述电压检测回路获取接触网与走行轨之间电压，当该电压超过指定阈值时，控制所述接触网残压吸收回路工作，直至达到正常值；

所述接触网残压吸收回路，包括串联于接触网和走行轨之间的抑制元件和第一接触器；响应于控制保护装置的残压吸收指令，第一接触器合闸，接触网残压吸收回路导通，抑制元件吸收接触网与走行轨间的残压。

2.根据权利要求1所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，还包括馈线侧线路测试触发装置，并联于接触网供电所用的快速断路器，响应于所述控制保护装置的馈线侧线路测试指令，触发馈线侧线路测试；

所述电压检测回路还包括位于母线与走行轨之间的母线电压检测模块和位于馈线与走行轨之间的馈线侧电压检测模块，分别对母线侧和馈线侧的电压进行检测并发送给控制保护装置；

所述控制保护装置，通过所述电压检测回路获取母线侧电压和馈线侧电压，判断母线电压是否正常且馈线侧线路无电压；若是，则控制保护装置向馈线侧线路测试触发装置发出馈线侧线路测试指令。

3.根据权利要求2所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，所述馈线侧线路测试触发装置包括串联的第二接触器、高压熔断器及线路测试电阻，当需要进行馈线侧线路测试时，保护装置控制第二接触器线圈通电，第二接触器触头开关闭合。

4.根据权利要求1～3任一所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，还包括供电指示电路及隔离指示电路，所述隔离开关为二工位开关，一端与接触网连接，另一端与馈线侧连接，

由第三接触器带动二工位开关合闸，此时二工位隔离开关处于供电位置，供电指示电路发送供电指示信号给控制保护装置；

由第四接触器带动二工位开关由供电位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置。

5.根据权利要求4所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，还包括：

两个按钮开关，分别控制隔离开关的供电和隔离操作，产生相应的供电控制信号和隔离控制信号，并发送给控制保护装置；

所述控制保护装置接收到供电控制信号时，控制第三接触器带动二工位开关合闸；接收到隔离控制信号时，控制第四接触器带动二工位开关由供电位置分闸。

6.根据权利要求1～3任一所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，还包括供电指示电路、接地指示电路及隔离指示电路，所述隔离开关为三工位开关，响应于所述控制保护装置的指令，为接触网供电、将接触网与母线隔离或接地，第一端子与接触网连接，第二端子与馈线侧连接，第三端子接地；

由第三接触器带动三工位开关合闸，此时三工位隔离开关处于供电位置，供电指示电路发送供电指示信号给控制保护装置；

由第五接触器带动三工位开关合闸，此时三工位隔离开关处于接地位置，接地指示电路发送接地指示信号给控制保护装置；

由第四接触器带动三工位开关由供电位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置；

由第六接触器带动三工位开关由接地位置分闸，分闸完成后隔离指示电路发送隔离指示信号给控制保护装置。

7.根据权利要求6所述的消除残压的直流牵引供电系统，其特征在于，还包括：

三个按钮开关，分别控制隔离开关的供电、接地和隔离操作，产生相应的供电控制信号、隔离控制信号和接地控制信号，并发送给控制保护装置；

所述控制保护装置接收到供电控制信号时，控制第三接触器带动三工位开关合闸；接收到隔离控制信号时，结合接收的供电指示信号控制第四接触器带动三工位开关由供电位置分闸或结合接收的接地指示信号控制第六接触器带动三工位开关由接地位置分闸；接收到接地控制信号时，控制第五接触器带动三工位开关合闸。