CN105788967B - 一种零电流分断方法和列车供电电源分断的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及供电电源领域,尤其涉及一种零电流分断方法和列车供电电源分断的方法。通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。交流输入接触器和直流输出接触器分断时电流较小,不会产生拉弧现象,可减少断电后维护等待时间以及延长接触器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及供电电源领域,尤其涉及一种零电流分断方法和列车供电电源分断的方法。
背景技术
新型DC600V列车供电电源作为200KM列车的供电电源,具有以下特点:1、输出稳定,为客车的空调等用电设施提供稳定的600V电源,负载变化电压波动小;2、输入功率因数高达0.98,输入谐波含量小,对电网污染小;3、输出纹波电压小;4、并联冗余度较高,整柜两个模块并联额定功率为400KW,最大功率为600KW;即单个模块额定功率为200KW,最大功率为300KW;一台列车有两台列车的供电电源,当其中一台电源的一个模块故障后,这个模块从该电源退出来,然后两个供电电源并联,即三个模块并联供电,实现最大功率900KW的供电,满足额定800KW的负载需求,从而提高列车供电电源的冗余度。
新型DC600V列车供电电源工作过程为:在满足启动条件后,首先闭合预充电接触器,进入预充电过程,等待预充电过程完成后,闭合交流输入接触器并断开预充电接触器,闭合直流输出接触器,调节输出电压稳定到600V。
当新型DC600V列车供电电源故障或需要停机退出时,交流输入接触器和直流输出接触器同分断,此时若为非空载,则为带载分断,将产生较大的拉弧。如新型DC600V列车供电电源内平均单个模块负载为300KW时输出电流为500A,此时分断的话则产生高能电弧闪烁,同时伴随***声。因此,需要一种安全的用于新型DC600V列车供电电源的零电流分断方法和列车供电电源分断的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种安全性高的用于新型DC600V列车供电电源的零电流分断方法和列车供电电源分断的方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种零电流分断的方法,包括:
预设交流输入电压的频率和采样频率,计算得到每个采样点之间的相位差;
获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;
根据交流输入电压的频率,计算得到交流输入电压的周期;
预设交流接触器的分断退磁延时时间,将所述分断退磁延时时间减去交流输入电压的周期,计算得到时间差;
由所述时间差和交流输入电压的采样频率,计算得到所述时间差对应的采样点个数;
根据所述采样点个数和所述相位差,计算得到使得交流接触器分断时电压值接近电压零点所对应的相位偏移量。
本发明采用的另一技术方案为:
一种列车供电电源分断的方法,包括:
步骤1、判断新型DC600V列车供电电源是否故障或需要停机,若是,进入步骤2;
步骤2、预设所述新型DC600V列车供电电源的交流输入电压的频率和采样频率,计算得到每个采样点之间的相位差;
获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;
根据交流输入电压的频率,计算得到交流输入电压的周期;
预设交流接触器的分断退磁延时时间,将所述分断退磁延时时间减去交流输入电压的周期,计算得到时间差;
由所述时间差和交流输入电压的采样频率,计算得到所述时间差对应的采样点个数;
根据所述采样点个数和所述相位差,计算得到使得交流接触器分断时电压值接近电压零点所对应的相位偏移量;
判断当前交流输入电压的相位值是否满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点,若是,执行交流接触器的交流输入接触器分断操作开始计时;
步骤3、判断计时是否超出所述时间差,若是,执行交流接触器的交流输出接触器分断操作。
本发明的有益效果在于:通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。交流输入接触器和直流输出接触器分断时电流较小,不会产生拉弧现象,可减少断电后维护等待时间以及延长接触器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的零电流分断的方法的步骤流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。
请参照图1,本发明提供的一种零电流分断的方法,包括:
预设交流输入电压的频率和采样频率,计算得到每个采样点之间的相位差;
获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;
根据交流输入电压的频率,计算得到交流输入电压的周期;
预设交流接触器的分断退磁延时时间,将所述分断退磁延时时间减去交流输入电压的周期,计算得到时间差;
由所述时间差和交流输入电压的采样频率,计算得到所述时间差对应的采样点个数;
根据所述采样点个数和所述相位差,计算得到使得交流接触器分断时电压值接近电压零点所对应的相位偏移量。
本发明的有益效果在于:通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。交流输入接触器和直流输出接触器分断时电流较小,不会产生拉弧现象,可减少断电后维护等待时间以及延长接触器的使用寿命。
进一步的,所述交流输入电压的频率为50Hz,交流输入电压的采样频率为10KHz,所述交流接触器的分断退磁延时时间为25ms。
本发明还提供的一种列车供电电源分断的方法,包括:
步骤1、判断新型DC600V列车供电电源是否故障或需要停机,若是,进入步骤2;
步骤2、预设所述新型DC600V列车供电电源的交流输入电压的频率和采样频率,计算得到每个采样点之间的相位差;
获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;
根据交流输入电压的频率,计算得到交流输入电压的周期;
预设交流接触器的分断退磁延时时间,将所述分断退磁延时时间减去交流输入电压的周期,计算得到时间差;
由所述时间差和交流输入电压的采样频率,计算得到所述时间差对应的采样点个数;
根据所述采样点个数和所述相位差,计算得到使得交流接触器分断时电压值接近电压零点所对应的相位偏移量;
判断当前交流输入电压的相位值是否满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点,若是,执行交流接触器的交流输入接触器分断操作开始计时;
步骤3、判断计时是否超出所述时间差,若是,执行交流接触器的交流输出接触器分断操作。
本发明的有益效果在于:通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。交流输入接触器和直流输出接触器分断时电流较小,不会产生拉弧现象,可减少断电后维护等待时间以及延长接触器的使用寿命。
进一步的,判断当前交流输入电压的相位值是否满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点的判断方法为:将当前相位值与所述相位偏移量进行比较,若相同,则当前相位值满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点。
进一步的,所述交流输入电压的频率为50Hz,交流输入电压的采样频率为10KHz,所述交流接触器的分断退磁延时时间为25ms。
请参照图1,本发明的实施例一为:
本发明提供的一种零电流分断的方法,包括:
采用交流输入电压的频率为50Hz,交流输入电压的采样频率为10KHz,可以计算得知,每个采样点之间相差1.8度的相位。同时,获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;也可以取相比较近的两三个采样点也是可行的,本方案的目的是尽可能的减小分断时的电流大小,因此取最接近的采样点为最优,另外,可以计算得到每个采样点对应的相位。
经过大量试验测试,列车采用新型DC600V列车供电电源中的交流接触器的分断退磁延时时间基本稳定在25ms左右,即从控制断开指令发出到交流接触器实际断开动作执行需要25ms的时间。
因交流输入电压的频率为50Hz,所以交流输入电压的周期为20ms,需要提前5ms发出断开交流接触器指令,才能实现在交流接触器的交流输入接触器分断时电流趋近于零。其中通过计算可知5ms包含50个采样点,即提前50×1.8=90度的相位发出断开接触器指令。考虑到采样误差、纹波等误差,再经过试验可知,在80-100度的相位发出断开接触器指令,均不会产生拉弧现象,因此可认为80-100度的相位为该交流接触器的过零分断区域。
综上所述,本发明提供的一种零电流分断方法和列车供电电源分断的方法,通过计算交流输入电压的相位,并依据交流接触器的分断延时,计算得出交流接触器分断指令发送时间,使得交流接触器分断时电流趋近于零。交流输入接触器和直流输出接触器分断时电流较小,不会产生拉弧现象,可减少断电后维护等待时间以及延长接触器的使用寿命。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种列车供电电源分断的方法,其特征在于,包括:
步骤1、判断DC600V列车供电电源是否故障或需要停机,若是,进入步骤2;
步骤2、预设所述DC600V列车供电电源的交流输入电压的频率和采样频率,计算得到每个采样点之间的相位差;
获取电压值最接近电压零点的采样点作为相位零点;
根据交流输入电压的频率,计算得到交流输入电压的周期;
预设交流接触器的分断退磁延时时间,将所述分断退磁延时时间减去交流输入电压的周期,计算得到时间差;
由所述时间差和交流输入电压的采样频率,计算得到所述时间差对应的采样点个数;
根据所述采样点个数和所述相位差,计算得到使得交流接触器分断时电压值接近电压零点所对应的相位偏移量;
判断当前交流输入电压的相位值是否满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点,若是,执行交流接触器的交流输入接触器分断操作开始计时;
步骤3、判断计时是否超出所述时间差,若是,执行交流接触器的交流输出接触器分断操作。
2.根据权利要求1所述的列车供电电源分断的方法,其特征在于,判断当前相位值是否满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点的判断方法为:将当前相位值与所述相位偏移量进行比较,若相同,则当前交流输入电压的相位值满足使得交流接触器分断时电压值接近电压零点。
3.根据权利要求1所述的列车供电电源分断的方法,其特征在于,所述交流输入电压的频率为50Hz,交流输入电压的采样频率为10KHz,所述交流接触器的分断退磁延时时间为25ms。
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