[发明专利]一种通用型动车组高压信号适配器

说明书

技术领域

本发明涉及铁道车辆电气装置领域，具体的说，涉及一种通用型动车组高压信号适配器。

背景技术

为保障实现动车组控制和安全可靠运行，列车牵引和网络控制系统需要对高压系统接触 网电压信号、接触网电流信号、牵引变压器原边输入电流信号、牵引变压器原边接地回流电 流信号进行实时检测，根据检测值进行牵引控制和网络逻辑控制。

接触网电压信号、接触网电流信号、牵引变压器原边输入电流信号、牵引变压器原边接 地回流电流信号均为高压交流信号或大电流交流信号，无法由低压控制电路直接采集检测， 因此需对这些信号进行降压降流、转换采集后，再由牵引系统和网络系统进行检测。

目前，我国现运行动车组中，高压系统、牵引系统和网络系统由不同的供应商提供，各 个供应商设计方案不同，高压信号转换方法和转换幅值各不相同，因此通过对高压信号采集 而实施的列车高压部件的保护方式也不尽相同，无法实现各个系统之间的完全匹配，各型动 车组高压信号采集的具体方法如表1。

表1动车组高压信号采集对比

发明内容

本发明的目的是提供一种通用型动车组高压信号适配器，将高压交流电压信号、高压交 流电流信号转换成通用的低压直流信号，实现任意高压设备供应商和网络设备供应商的模拟 量采集模块接口的匹配。

本发明的技术方案是：一种通用型动车组高压信号适配器，该适配器包括接触网电压转 换单元CV、接触网电流转换单元CC、变压器输入电流转换单元TIC和变压器输出电流转换单 元TOC和电源模块；接触网电压转换单元CV、接触网电流转换单元CC、变压器输入电流转换 单元TIC和变压器输出电流转换单元TOC均包括采集模块XXSM和信号处理模块XXPM；采集 模块XXSM输入端与接触网信号端及牵引变压器原边信号端连接，信号处理模块XXPM的电路 结构包括差分放大电路DIF、有效值分析电路RMS、检测电路ADC、控制器CP、运放调理电路 OPA和外围电路，差分放大电路DIF输入端与采集模块XXSM输入端连接，采集模块XXSM共 包括两路冗余输出，两路冗余输出分别与差分放大电路DIF连接，差分放大电路DIF依次经 有效值分析电路RMS与运放调理电路OPA连接，运放调理电路OPA输出端输出0～15VDC网流 电压信号至动车组网络系统和牵引系统，检测电路采集有效值分析电路RMS信号输入端与信 号输出端信号，控制器CP连接检测电路ADC、运放调理电路OPA和外围电路。

优选的是，所述接触网电压转换单元CV输入端与第一互感器TPM连接，第一互感器TPM 与接触网并联，将接触网电压信号按照AC25KV：100V比例进行一次降压，输出0～150VAC 电压信号；接触网电压转换单元CV将一次转换后接触网电压信号按照AC150V:5V比例二次 降压，输出0～15VDC网流电压信号，供牵引网络系统采集；所述接触网电流转换单元CC输 入端与第二互感器TAL连接，第二互感器TAL与接触网串联，将接触网电流信号按照AC600A： 5A比例进行一次降流，输出0～10AAC电流信号；接触网电流转换单元CC将一次转换后接触 网电流信号按照AC8A：24mA比例进行二次降流，输出0～15VDC网流电压信号，供牵引网络 系统采集；所述变压器输入电流转换单元TIC输入端与第三互感器TAP1连接，第三互感器 TAP1与牵引变压器原边输入电流信号串联，将牵引变压器原边输入电流信号按照AC300A： 5A比例进行一次降压，输出0～10AAC电流信号；变压器输入电流转换单元TIC将一次转换 后牵引变压器原边输入电流信号按照AC8A：24mA比例进行二次降流，输出0～15VDC网流电 压信号，供网络系统采集；所述变压器输出电流转换单元TOC输入端与第四互感器TAP2连接， 第四互感器TAP2与牵引变压器原边输出电流信号串联，将牵引变压器原边输出电流信号按照 AC300A：5A比例进行一次降压，输出0～10AAC电流信号；变压器输出电流转换单元TOC将 一次转换后牵引变压器原边输出电流信号按照AC8A：24mA比例进行二次降流，输出0～15VDC 网流电压信号，供网络系统采集。