CN103715656B - 斩波器的过压保护装置、斩波器和电力机车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种斩波器的过压保护装置、斩波器和电力机车，该过压保护装置包括电压检测单元、第一电压比较单元、第一时间获取单元、电能吸收单元和熔断器，其中，电压检测单元设置在降压斩波器的输出端线路中；第一电压比较单元与电压检测单元相连；第一时间获取单元与第一电压比较单元相连；电能吸收单元用于设置在降压斩波器的输出端电压检测单元后，且与第一时间获取单元相连；熔断器用于串联于斩波器的输入端线路中。该过压保护装置，可防止斩波器的输出过压损害其后级电路中连接的元器件，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低斩波器的投切频率，进而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用该斩波器的***运行的稳定性能。

Description

斩波器的过压保护装置、斩波器和电力机车

技术领域

本发明涉及电气控制技术，尤其涉及一种斩波器的过压保护装置、斩波器和电力机车。

背景技术

随着电力电子电路和交流调速技术的日益成熟，交流电传动***在电力机车领域应用越来越广泛，电力机车的交流电传动***可分为牵引电传动***和辅变流***，现有的辅变流***存在多种设计结构，其中，中间回路取电模式是应用较广泛的一种模式。

该种模式的辅变流***，通常设置有降压斩波器，首先通过降压斩波器对牵引电传动***的中间回路输出的高压直流电进降压处理后输出电压等级较低的电压，然后再输出给三相逆变器，通过三相逆变器的进一步调制后生成所需的电压，以作为工作电压源提供给电力机车中的相应设备。

该种模式的辅变流***，无需在***中设置整流模块，有利于降低成本，但是，此种模式同时引入了牵引电传动***中间回路的高电压，因此，对辅变流***中电气元件的耐压属性提出了更高的要求，因此，为防止因降压斩波器发生故障或电网电压波动等原因造成高电压传入后级电路，对后级电路造成损害，需要设置过压抑制保护环节。

现有技术中，过压抑制保护的方法主要是，检测降压斩波器的输出电压，当该输出电压超过设定的电压阈值时，封锁降压斩波器的触发脉冲，从而控制降压斩波器停止工作，以达到过压抑制保护的目的。

在牵引电传动***工作过程中，由于电网电压的瞬时波动或者是其他原因会造成牵引电传动***中间回路输出的电压短时间内存在较大幅度的波动，从而造成降压斩波器的输出电压短时间内出现较大幅度的波动，此时，根据现有的过压抑制保护方法，检测到的降压斩波器的输出电压将超过设定的电压阈值，因此，将控制降压斩波器停止工作，以达到过压抑制保护的目的。

如果电网电压波动的时间较短，且过压能量较小，例如几个纳秒，由于时间很短、过压能量很小，此时不必停止降压斩波器工作；但是，现有的过压抑制保护方法下，一旦电网电压瞬时波动，即控制降压斩波器停止工作，这样，将造成降压斩波器的频繁投切，不利于辅变流***的平稳运行，并且对***中电气元件的使用寿命造成影响。

发明内容

本发明的第一个方面是提供一种斩波器的过压保护装置，以提高斩波器的使用寿命，改善应用该斩波器的***运行的稳定性。

为实现上述目的，本发明提供的斩波器的过压保护装置，包括：

电压检测单元，用于设置在斩波器的输出端，以采集斩波器的输出电压；

第一电压比较单元，用于当判断获知所述输出电压大于第一电压控制阈值时，生成第一过压脉冲信号；

第一时间获取单元，与所述电压检测单元相连，用于获取所述第一过压脉冲信号的持续时间，且当判断获知所述持续时间大于第一预设时间时，生成第一过压保护信号；

电能吸收单元，用于设置在斩波器的输出端，且与所述第一时间获取单元相连，用于在接收到所述第一过压保护信号时，吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压。

熔断器，用于串联于斩波器的输入端线路中，当斩波器输出端的电压大于输出电压阈值设定时间时，所述熔断器熔断以断开斩波器的输入端线路。

本发明第二个方面是提供一种斩波器，所述斩波器中设置有本发明提供的过压保护装置，所述过压保护装置中的电压检测单元和电能吸收单元分别设置在斩波器的输出端线路中，所述过压保护装置中的熔断器串联于斩波器的输入端线路中。

本发明第三个方面是提供一种电力机车，包括牵引电传动***和辅变流***，所述辅变流***包括三相逆变器，其特征在于，所述辅变流***中还设置有本发明提供的斩波器，所述斩波器的输入端与所述牵引电传动***的中间输出回路相连，所述斩波器的输出端与所述三相逆变器相连。

本发明提供的斩波器的过压保护装置，并非一旦斩波器的输出电压超过正常工作时的电压即控制降压斩波器停止工作，而是，只有当因斩波器输入端电压发生较大幅度的波动或因其他原因造成其输出电压超过正常工作时的电压，且持续一定时间的情况下，才通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，以防止输出电压过高对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，并且，当电能吸收单元启动一定时间后仍无法拉低斩波器输出端电压时，通过熔断器断开斩波器的输入端线路，使斩波器停止工作，防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护，对整个电路***的安全起到保护作用，因此，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低启动斩波器的频率，进而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用该斩波器的***运行的稳定性。

本发明提供的电力机车中辅变流***通过设置本发明实施例提供的斩波器，可防止斩波器输出电压过高损害后级电路中的元器件，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低启动斩波器的频率，从而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用辅变流***运行的稳定性，也进而提高了电力机车的运行稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图；

图3为本发明又一实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图。

具体实施方式

斩波器是将固定的直流电压变换成可变的直流电压的装置，通常为由可控整流元件、电感、电容和电阻等元件组成的电路。斩波器可应用于各种电力***中，经过斩波器对电压的变换后的输出电压可作为电力***中相应设备的工作电压源。

本发明实施例提供了一种斩波器的过压保护装置，可用于监测斩波器的输出电压，当输出电压超过设定范围时，起到抑制输出电压的作用，以防止输出电压过高对连接于后端的设备造成损害。

图1为本发明实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图，如图1所示，该过压保护装置包括电压检测单元10、第一电压比较单元11、第一时间获取单元12、电能吸收单元13和熔断器14。

电压检测单元10，用于设置在斩波器50的输出端，以采集斩波器50的输出电压。

电压检测单元可采用高精度电压传感器，设置在斩波器的输出端，以根据采集周期采集斩波器的输出电压。

第一电压比较单元11，与所述电压检测单元10相连，用于当判断获知所述输出电压大于第一电压控制阈值时，生成第一过压脉冲信号。

第一时间获取单元12，与所述第一电压比较单元11相连，用于获取所述第一过压脉冲信号的持续时间，且当判断获知所述持续时间大于第一预设时间时，生成第一过压保护信号。

当斩波器正常工作时，其输出端的输出电压应在一定范围内，当斩波器输入端电压发生较大幅度的波动或因其他原因，会造成其输出电压超过正常工作时的电压一定范围，如果该输出电压的持续时间较短，例如，为几个纳秒或者是几个毫秒，通常不会对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，相应设备能够承受这样的波动，但是如果该输出电压持续时间较长，会对相应设备造成损害。

本实施例中，第一电压控制阈值和第一预设时间，是以当斩波器的输出电压一旦大于某一电压，且持续的时间超过某一时间时，会对相应设备造成损害情况下，斩波器的输出电压和持续时间为参考，第一电压控制阈值可以等于或略小于此种情况下的输出电压，第一预设时间可以等于或略小于此种情况下的持续时间。

第一电压比较单元可通过电压比较器或者相应的硬件电路实现，第一电压比较单元可将电压检测单元采集的输出电压与第一电压阈值进行比较，当判断出该输出电压大于第一电压控制阈值时，生成第一过压脉冲信号。

第一时间获取单元可以为工业计算机、单片机、可编程处理器或者其他形式的处理器等。

第一时间获取单元可根据接收到的第一过压脉冲信号获取该信号的持续时间，该持续时间通过计算该脉冲信号的脉冲宽度可获取，因为，如果输出电压持续的大于第一电压控制阈值，则第一电压比较单元生成的第一过压脉冲信号的脉冲宽度也将持续，脉冲宽度与输出电压大于第一电压控制阈值的持续时间成正比。

例如，在输出电压小于第一电压控制阈值状态下，第一电压比较单元的输出为低电平，当输出电压大于第一电压控制阈值时，则第一电压比较单元的输出跳变为高电平，即生成一脉冲信号，也就是本实施例中的第一过压脉冲信号，如果输出电压持续的大于第一电压控制阈值，则第一电压比较单元将持续的输出高电平，该高电平的输出时间（即脉冲宽度）也就是输出电压大于第一电压控制阈值的持续时间。

电能吸收单元13，用于设置在斩波器50的输出端，且与所述第一时间获取单元12相连，用于在接收到所述第一过压保护信号时，吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压。

电能吸收单元可采用相应的硬件电路实现，电能吸收单元的作用是吸收斩波器的输出端的电能，当该电能吸收单元接收到第一过压保护信号时，也就是，当斩波器的输出电压大于第一电压控制阈值的持续时间超过第一预设时间时，开始吸收斩波器输出端的电能，通过电能吸收单元吸收因过电压产生的电能后，可起到抑制斩波器的输出电压的作用，从而降低斩波器输出端的输出电压，进而，防止输出电压过高对连接于斩波器后端的设备造成损害。

熔断器14，用于串联于斩波器50的输入端线路中，当斩波器50输出端的电压大于输出电压阈值设定时间时，所述熔断器14熔断以断开斩波器50的输入端线路。

上述的输出电压阈值以斩波器正常工作时的输出电压为参考，可以等于或略大于正常工作时的输出电压，设定时间以当斩波器的输出电压大于输出电压阈值时的持续时间不会对相应设备造成损害的持续时间为参考，可以等于或略小于此种情况下的持续时间。

该输出电压阈值和设定时间与电能吸收单元的相关参数和熔断器的参数有关，可根据需要选择合适参数的电能吸收单元和熔断器。熔断器用于串联于斩波器的输入端线路中，由于电能吸收单元的吸收能力是有限的，当其启动一定时间（即设定时间）后，即电能吸收单元的吸收能力已全部发挥出来，而斩波器输出端的电压依然较高时，也就是仍大于输出电压阈值时，由于斩波器的输入电压为高于正常工作状态的电压，造成输入端线路中电流迅速升高，熔断器将熔断，从而断开斩波器的输入端线路，斩波器将停止工作，可防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护，对整个电路***的安全起到保护作用。

在通常情况下，当斩波器输入端电压发生较大幅度的波动或因其他原因，造成其输出电压超过正常工作时的电压一定范围，电能吸收单元可以降低斩波器输出端的输出电压，使输出电压符合正常工作时输出电压，只有在某些情况下，当电能吸收单元启动一定时间后，仍无法拉低斩波器输出端电压时，熔断器才熔断以断开斩波器的输入端线路，使斩波器停止工作。

由上述技术方案可知，该过压保护装置，并非一旦斩波器的输出电压超过正常工作时的电压即控制降压斩波器停止工作，而是，只有当因斩波器输入端电压发生较大幅度的波动或因其他原因造成其输出电压超过正常工作时的电压，且持续一定时间的情况下，才通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，以防止输出电压过高对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，并且，当电能吸收单元启动一定时间后仍无法拉低斩波器输出端电压时，通过熔断器断开斩波器的输入端线路，使斩波器停止工作，防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护，对整个电路***的安全起到保护作用，因此，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低启动斩波器的频率，进而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用该斩波器的***运行的稳定性。

图2为本发明另一实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图，在上述实施例的基础上，进一步的，如图2所示，该过压保护装置还可以包括第二电压比较单元15和第二时间获取单元16。

第二电压比较单元15，与所述电压检测单元10相连，用于当判断获知所述输出电压大于第二电压控制阈值时，生成第二过压脉冲信号，且所述第二电压控制阈值大于所述第一电压控制阈值；

第二时间获取单元16，分别与所述第二电压比较单元15和电能吸收单元13相连，用于获取所述第二过压脉冲信号的持续时间，且当判断获知所述持续时间大于第二预设时间时，生成第二过压保护信号，以发送给所述电能吸收单元13，进而所述电能吸收单元13吸收斩波器50输出端的电能，以降低斩波器50输出端的输出电压，且所述第二预设时间小于所述第一预设时间。

上述的第二电压控制阈值和第二预设时间，是以当斩波器的输出电压由于某种原因大于其正常工作时的电压，并且此时的输出电压超过第一控制电压阈值时，如果该输出电压的持续时间超过某一时间（该时间小于第一预设时间），会对连接于斩波器后端的相应设备造成损害情况下，斩波器的输出电压和持续时间为参考，第二电压控制阈值可以等于或略小于此种情况下的输出电压，并且大于第一控制电压阈值，第二预设时间可以等于或略小于此种情况下的持续时间，并且小于第一预设时间。

第二电压比较单元可通过电压比较器或者相应的硬件电路实现，第二电压比较单元可将电压检测单元采集的输出电压与第二电压阈值进行比较，当判断出该输出电压大于第二电压控制阈值时，生成第二过压脉冲信号。

第二时间获取单元可以为工业计算机、单片机、可编程处理器或者其他形式的处理器等，第二时间获取单元可单独设置，也可与第一时间获取单元共同集成在一起。

第二时间获取单元可根据接收到的第二过压脉冲信号获取该信号的持续时间，并且，将该持续时间与第二预设时间进行比较，当判断出该持续时间大于第二预设时间时，生成第二过压保护信号，以发送给电能吸收单元，进而电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压。

当然，本实施例中，当电能吸收单元启动一定时间后，斩波器输出端的电压依然较高，也就是仍大于输出电压阈值时，此时熔断器也将熔断，从而断开斩波器的输入端线路，斩波器将停止工作，可防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护，对整个电路***的安全起到保护作用。

本实施例中，进一步的设置第二电压比较单元和第二时间获取单元，达到二级过压保护功能，当斩波器的输出电压大于第一电压控制阈值，且持续时间大于第一预设时间时，可通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，防止输出电压过高对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，起到一级过压保护的作用；并且，当斩波器的输出电压进一步升高，大于第二电压控制阈值，持续时间大于第二预设时间时，也可通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，起到二级过压保护的作用，将斩波器的输出电压分为二个级别，分情况进行过压保护，可更好的对相应设备进行保护。

图3为本发明又一实施例所提供的斩波器的过压保护装置的结构示意图，如图3所示，该过压保护装置中，电能吸收单元13包括二极管V₁、晶闸管V₂和电抗器L₁，其中，

所述二极管V₁用于并联于斩波器50的输出端线路中，且所述晶闸管V₂和电抗器L₁的串联支路与所述二极管V₁所在支路并联；

所述晶闸管V₂的控制极与所述第一时间获取单元12和/或所述第二时间获取单元16相连，所述晶闸管V₂的控制极在接收到所述第一过压保护信号或所述第二过压保护信号时导通，进而通过所述晶闸管V₂、电抗器L₁和二极管V₁形成的电流回路吸收斩波器50输出端的电能，以降低斩波器50输出端的输出电压。

上述电能吸收单元的工作原理是：

第一时间获取单元12生成的第一过压保护信号和第二时间获取单元16生成的第二过压保护信号可作为晶闸管V₂的触发信号，当晶闸管V₂控制极接收到第一过压保护信号或第二过压保护信号时导通，因此，晶闸管V₂、电抗器L₁和二极管V₂构成一电流回路，从而斩波器50输出端的电能通过电抗器L₁加以吸收，可起到抑制斩波器的输出电压的作用，从而降低斩波器50输出端的输出电压，进而，防止输出电压过高对连接于斩波器50后端的设备造成损害。

本实施例只是提供一种电路结构的电能吸收单元，当然，电能吸收单元也采用其他的硬件电路实现，并不限于本实施例所述。

基于上述实施例，如图3所示，该过压保护装置还包括第三电压比较单元17。

第三电压比较单元17，与所述电压检测单元10相连，且与所述晶闸管V₂的控制极相连，用于当判断获知所述输出电压大于第三电压控制阈值时，生成第三过压保护信号，且所述第三电压控制阈值大于所述第二电压控制阈值；

其中，

所述晶闸管V₂的控制极在接收到所第三过压保护信号时导通，进而通过所述晶闸管V₂、电抗器L₁和二极管V₁形成的电流回路吸收斩波器50输出端的电能，以降低斩波器50输出端的输出电压。

上述的第三控制电压阈值为大于第二电压控制阈值的电压，该第三控制电压阈值，是以当斩波器的输出电压一旦大于某一电压，即使持续时间很短，也会对相应设备造成损害情况下，斩波器的输出电压为参考，第三电压控制阈值可以等于或略小于此种情况下的输出电压。

本实施例中的电路结构设置可针对上述情况进行过压保护，下面参照图3所示，介绍本实施例方案的工作原理：

第三电压比较单元17可通过电压比较器或者相应的硬件电路实现，斩波器50的输出电压等于两输出线路之间的电压差，即U_d+与U_d-的电压差，第三电压比较单元17可将电压检测单元采集的输出电压与第三电压阈值进行比较，当判断出该输出电压大于第三电压控制阈值时，生成第三过压保护信号，当晶闸管V₂控制极接收到第三过压保护信号时导通，进而晶闸管V₂、电抗器L₁和二极管V₁形成电流回路，从而斩波器50输出端的电能通过电抗器L₁加以吸收，可起到抑制斩波器50的输出电压的作用，从而降低斩波器50输出端的输出电压。

电抗器L₁在短时间内可起到抑制输出电压的作用，当电抗器L₁吸收的电能达到饱和状态，不能再吸收斩波器50输出端的电能时，由于在斩波器50的输入端线路中串联熔断器14，此时，由于斩波器50的输入电压为第三电压控制阈值，高于正常工作状态的电压，造成输入端线路中电流迅速升高，因此熔断器14将熔断，进而，断开斩波器50的输入端线路，斩波器50将停止工作，可防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护。

需要说明的是，电抗器吸收电能以抑制斩波器输出电压的时间应大于熔断器的动作时间，即自斩波器的输出电压大于第三电压控制阈值时刻，电抗器开始吸收电能至达到饱和状态的时间大于熔断器自正常到熔断的时间，以达到及时保护的效果。

例如，斩波器的输入电压为DC1800V，经过斩波器降压后输出电压为DC600V，此时，可选择电感为500μH的电抗器，选择电流6000A时，在0.1ms内熔断的熔断器，此时，电抗器从开始吸收电能至达到饱和状态的时间为1.7ms远大于熔断器的0.1ms的动作时间，可满足***动作要求，达到及时保护的效果。

本实施例中，通过上述的电路结构设置，可实现三级过压保护功能，当斩波器的输出电压大于第一电压控制阈值，且持续时间大于第一预设时间时，可通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，防止输出电压过高对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，起到一级过压保护的作用；当斩波器的输出电压进一步升高，大于第二电压控制阈值，持续时间大于第二预设时间时，也可通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，起到二级过压保护的作用；当斩波器的输出电压再次升高一个等级，大于第三电压控制阈值，通过电抗器吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，起到三级过压保护的作用，并且，当通过电能吸收单元无法拉低斩波器输出端电压时，进一步的，还可通过熔断器断开斩波器的输入端线路，使斩波器停止工作，防止其输入端的高电压传入后端的相应设备，及时对相应设备进行保护，对整个电路***的安全起到保护作用。

在另一实施例中，该过压保护装置中还包括支撑电容C，该支撑电容C并联于斩波器50的输出端线路中。

该支撑电容作为存能元件，可起到抑制斩波器的输出电压波动的作用，使输出电压更加稳定，以为设置于斩波器后端的相应设备提供更加稳定的工作电压。

本发明实施例还提供了一种斩波器，该斩波器中设置有本发明实施例提供的过压保护装置，所述过压保护装置中的电压检测单元和电能吸收单元分别设置在斩波器的输出端线路中，所述过压保护装置中的熔断器串联于斩波器的输入端线路中。

该斩波器通过设置本发明实施例提供的过压保护装置，并非一旦斩波器的输出电压超过正常工作时的电压即控制降压斩波器停止工作，而是，只有当因斩波器输入端电压发生较大幅度的波动或因其他原因造成其输出电压超过正常工作时的电压，且持续一定时间的情况下，才通过电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，从而降低斩波器的输出电压，以防止输出电压过高对连接于斩波器后端的相应设备造成损害，因此，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低启动斩波器的频率，进而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用该斩波器的***运行的稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步的，该斩波器中，所述过压保护装置中的电能吸收电路包括晶闸管、电抗器和二极管，其中，所述二极管并联于斩波器的输出端线路中。

并且，该斩波器中，所述过压保护装置还包括第三电压比较单元，其中，所述第三电压比较单元与所述电压检测单元相连，且与所述晶闸管的控制极相连。

所述过压保护装置还可以包括支撑电容，所述支撑电容并联于斩波器的输出端线路中。

上述实施例的技术效果，在前述过压保护装置中已有描述，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种电力机车，包括牵引电传动***和辅变流***，所述辅变流***包括三相逆变器，所述辅变流***中还设置有本发明实施例提供的斩波器，所述斩波器的输入端与所述牵引电传动***的中间输出回路相连，所述斩波器的输出端与所述三相逆变器相连。

本发明实施例提供的电力机车，其中辅变流***中设置有本发明实施例提供的斩波器，通过该斩波器对牵引电传动***的中间输出回路输出的高压直流电进降压处理后输出电压等级较低的电压，然后再输出给三相逆变器，通过三相逆变器的进一步调制后生成所需的电压，以作为工作电压源提供给电力机车中的相应设备。

该电力机车中辅变流***通过设置本发明实施例提供的斩波器，可防止斩波器输出电压过高对连接于其后端的相应设备造成损害，在起到对相应设备进行保护的前提下，可降低启动斩波器的频率，从而，提高了斩波器的使用寿命，改善应用辅变流***运行的稳定性，也进而提高了电力机车的运行稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种斩波器的过压保护装置，其特征在于，包括：

电压检测单元，用于设置在斩波器的输出端线路中，以采集斩波器的输出电压；

第一电压比较单元，与所述电压检测单元相连，用于当判断获知所述输出电压大于第一电压控制阈值时，生成第一过压脉冲信号；

第一时间获取单元，与所述第一电压比较单元相连，用于获取所述第一过压脉冲信号的持续时间，且当判断获知所述持续时间大于第一预设时间时，生成第一过压保护信号；

电能吸收单元，用于设置在斩波器的输出端，且与所述第一时间获取单元相连，用于在接收到所述第一过压保护信号时，吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的电压；

熔断器，用于串联于斩波器的输入端线路中，当斩波器输出端的电压大于输出电压阈值设定时间时，所述熔断器熔断以断开斩波器的输入端线路；

第二电压比较单元，与所述电压检测单元相连，用于当判断获知所述输出电压大于第二电压控制阈值时，生成第二过压脉冲信号，且所述第二电压控制阈值大于所述第一电压控制阈值；

第二时间获取单元，分别与所述第二电压比较单元和电能吸收单元相连，用于获取所述第二过压脉冲信号的持续时间，且当判断获知所述持续时间大于第二预设时间时，生成第二过压保护信号，以发送给所述电能吸收单元，进而所述电能吸收单元吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压，且所述第二预设时间小于所述第一预设时间。

2.根据权利要求1所述的斩波器的过压保护装置，其特征在于：

所述电能吸收单元包括二极管、晶闸管和电抗器，其中，

所述二极管用于并联于斩波器的输出端线路中，且所述晶闸管和电抗器的串联支路与所述二极管所在支路并联；

所述晶闸管的控制极与所述第一时间获取单元和/或所述第二时间获取单元相连，所述晶闸管的控制极在接收到所述第一过压保护信号或所述第二过压保护信号时导通，进而通过所述晶闸管、电抗器和二极管形成的电流回路吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压。

3.根据权利要求2所述的斩波器的过压保护装置，其特征在于，还包括：

第三电压比较单元，与所述电压检测单元相连，且与所述晶闸管的控制极相连，用于当判断获知所述输出电压大于第三电压控制阈值时，生成第三过压保护信号，且所述第三电压控制阈值大于所述第二电压控制阈值；

其中，所述晶闸管的控制极在接收到所述第三过压保护信号时导通，进而通过所述晶闸管、电抗器和二极管形成的电流回路吸收斩波器输出端的电能，以降低斩波器输出端的输出电压。

4.根据权利要求1所述的斩波器的过压保护装置，其特征在于，还包括：

支撑电容，并联于斩波器的输出端线路中。

5.一种斩波器，其特征在于：所述斩波器中设置有权利要求1-4任一所述的过压保护装置，所述过压保护装置中的电压检测单元和电能吸收单元分别设置在斩波器的输出端线路中，所述过压保护装置中的熔断器串联于斩波器的输入端线路中。

6.根据权利要求5所述的斩波器，其特征在于：

所述过压保护装置中的电能吸收电路包括晶闸管、电抗器和二极管，其中，所述二极管并联于斩波器的输出端线路中。

7.根据权利要求6所述的斩波器，其特征在于：

所述过压保护装置还包括第三电压比较单元，其中，所述第三电压比较单元与所述电压检测单元相连，且与所述晶闸管的控制极相连。

8.根据权利要求5-7任一所述的斩波器，其特征在于：

所述过压保护装置还包括支撑电容，所述支撑电容并联于所述斩波器的输出端线路中。

9.一种电力机车，包括牵引电传动***和辅变流***，所述辅变流***包括三相逆变器，其特征在于，所述辅变流***中还设置有权利要求5-8任一所述的斩波器，所述斩波器的输入端与所述牵引电传动***的中间输出回路相连，所述斩波器的输出端与所述三相逆变器相连。