城市轨道交通牵引供电系统双向变流装置设计方案及综合效益

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作者 康崇皓 周文卫 胡剑强 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期267-272,共6页

[目的]目前双向变流装置在我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)牵引供电系统中处于推广阶段,存在多种配置方案且有实际应用,需综合评估各方案优劣,统一技术标准,同时进行全生命周期效益分析,为工程应用提供决策依据。[方法]基于双向变... [目的]目前双向变流装置在我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)牵引供电系统中处于推广阶段,存在多种配置方案且有实际应用,需综合评估各方案优劣,统一技术标准,同时进行全生命周期效益分析,为工程应用提供决策依据。[方法]基于双向变流装置在设备功能、直流牵引供电能力、综合节能、电能质量等方面的优势,从用房面积、设备投资、电能质量、经济效益及可靠性等方面,对我国现有的5种双向变流装置配置方案进行技术经济比选,给出推荐配置方案。以某城轨正线为例,分析了双向变流装置在节能、无功补偿、杂散电流防护等方面的全生命周期综合效益。[结果及结论]经综合比选,双向变流装置推荐采用1套二极管整流机组+1套双向变流机组方案,其全生命周期成本最低。预计该城轨正线20年全生命周期总成本减少256.8万元/km。 展开更多

关键词 城市轨道交通 牵引供电系统 双向变流装置 设计方案 综合效益

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城市轨道交通钢轨电位限制装置操作过电压抑制研究

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作者 兰慧峰 孙建军 +3 位作者 李国玉 王美霞 唐宇宁 刘炜 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第1期149-156,共8页

为了保障人身安全,通常会在运营线路的车站和段场中安装钢轨电位限制装置(over-voltage protection device,OVPD),但当钢轨电位限制装置OVPD复归时产生的操作过电压可能会导致OVPDⅡ段动作,甚至闭锁,导致钢轨电位限制装置将大地和钢轨短... 为了保障人身安全,通常会在运营线路的车站和段场中安装钢轨电位限制装置(over-voltage protection device,OVPD),但当钢轨电位限制装置OVPD复归时产生的操作过电压可能会导致OVPDⅡ段动作,甚至闭锁,导致钢轨电位限制装置将大地和钢轨短接,成为杂散电流泄漏的通路。随着城市轨道运营里程的不断增加,杂散电流造成的周边电力系统直流偏磁、城市管网腐蚀损坏等问题十分严重,已经严重威胁到电力系统和油气系统的安全运行。针对异常钢轨电位引发钢轨电位限制装置误动作导致城市轨道交通杂散电流泄漏加剧的问题,提出一种城市轨道交通钢轨电位限制装置操作过电压的抑制方法,通过搭建OVPD分闸产生操作过电压的仿真模型、基于N1250接触器搭建电弧实验平台在实际地铁线路中加装钢轨过电压抑制装置等3种方式,验证本文所提方法针对操作过电压的抑制能力。结果表明,采用钢轨电位限制装置操作过电压抑制方法后,钢轨电位限制装置分闸产生的操作过电压峰值显著下降,降低了OVPD误动作的可能性,减小了杂散电流泄漏。 展开更多

关键词 轨道交通 直流牵引供电系统 钢轨电位限制装置 钢轨电位 操作过电压 抑制措施

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基于Simulink/MATLAB的实际地铁线路供电系统短路试验仿真分析 被引量：1

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作者 陈生 李忠良 《科技创新与应用》 2024年第17期72-75,81,共5页

直流牵引供电系统在城市轨道交通中扮演着关键角色,其安全可靠的运行对整个城市轨道交通系统的运行至关重要。该文首先介绍地铁牵引供电系统的结构和功能,并建立地铁外部交流电源、整流机组和牵引网络的仿真模型。该仿真模型根据实际地... 直流牵引供电系统在城市轨道交通中扮演着关键角色,其安全可靠的运行对整个城市轨道交通系统的运行至关重要。该文首先介绍地铁牵引供电系统的结构和功能,并建立地铁外部交流电源、整流机组和牵引网络的仿真模型。该仿真模型根据实际地铁牵引供电系统的结构和参数进行构建,旨在研究不同短路情况下的短路特性,包括电源出口短路、近距离短路和远距离短路。通过评估供电系统在短路故障下的稳定性和可靠性,得出若干研究结果。这些结果为地铁供电系统选择合适的一次设备提供理论依据,有助于确保城市轨道交通供电系统的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 城市轨道供电系统 牵引系统 短路电流 建模仿真 保护装置

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计及光伏和储能接入的牵引供电系统日前调度

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作者 高锋阳 宋志翔 +2 位作者 高建宁 高翾宇 杨凯文 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期760-775,I0009,共17页

近年来,为实现电气化铁路“双碳”目标,多项铁路用能优化举措投入实施,但收效甚微.为进一步降低电气化铁路碳排放,改变其供能结构,将光伏和储能装置接入牵引供电系统.首先,构建复合牵引供电系统,并根据系统供能组成将其工况分类;其次,... 近年来,为实现电气化铁路“双碳”目标,多项铁路用能优化举措投入实施,但收效甚微.为进一步降低电气化铁路碳排放,改变其供能结构,将光伏和储能装置接入牵引供电系统.首先,构建复合牵引供电系统,并根据系统供能组成将其工况分类;其次,基于系统运行约束的轻重缓急设定优先级,并通过分层分级优化,实现不同运行工况下的系统最优状态;最后,通过合理优化变流器容量,实现系统运行性能和经济效益双赢下的最小碳排放.仿真结果表明,复合牵引供电系统保障系统稳定运行的同时,也大幅降低系统碳排放并实现性能最优. 展开更多

关键词 电气化铁路 牵引供电系统 光伏发电 储能装置 铁路碳排放

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基于动态阈值分割法的接触轨图像关键特征点提取方法研究

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作者 陈潇 《现代城市轨道交通》 2024年第5期53-58,共6页

在地铁系统中,接触轨的状态对于牵引供电系统的安全性至关重要,一旦接触轨几何参数超出正常范围,不仅会导致集电靴无法正常取流,进而影响运营车辆的顺畅运行,而且在极端情况下,还可能引发严重的安全事故。传统的接触轨几何参数测量方法... 在地铁系统中,接触轨的状态对于牵引供电系统的安全性至关重要,一旦接触轨几何参数超出正常范围,不仅会导致集电靴无法正常取流,进而影响运营车辆的顺畅运行,而且在极端情况下,还可能引发严重的安全事故。传统的接触轨几何参数测量方法在采集图像时通常面临背景复杂、干扰图像多等问题,以致检测数据量少、检测密度低,从而难以精确提取接触轨的关键特征信息。针对这一问题,文章提出一种新的方法,即结合动态阈值分割法、直线拟合以及投影计算的方式,有效解决接触轨特征点提取的难点,实现几何参数的精确测量。该方法不仅能够准确捕捉到接触轨的细微变化,还能够确保测量结果的可靠性和准确性。为进一步提高测量的便捷性和实用性,研究过程中同步研制出一套接触轨几何参数的便携式测量装置,并在地铁线路上进行现场应用示范,为实际运营中的接触轨状态监测提供有力的技术支持。 展开更多

关键词 地铁 接触轨几何参数 视觉传感技术 动态阈值分割法 便携式测量装置 集电靴 供电系统

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高铁牵引供电系统增容改造方案分析

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作者 周海龙 张知原 +1 位作者 王潘潘 刘星 《电气化铁道》 2024年第S01期45-47,共3页

随着我国高速铁路的快速发展,部分电气化铁路的牵引供电系统已不能满足目前行车组织的需求,因此对牵引供电系统进行增容改造势在必行。通过对我国早期建设的某条高铁线路牵引供电能力进行分析,针对该线运行现状提出2种增容改造方案,并... 随着我国高速铁路的快速发展,部分电气化铁路的牵引供电系统已不能满足目前行车组织的需求,因此对牵引供电系统进行增容改造势在必行。通过对我国早期建设的某条高铁线路牵引供电能力进行分析,针对该线运行现状提出2种增容改造方案,并进行供电能力检验及2种方案工程内容及优缺点分析。 展开更多

关键词 牵引供电系统 供电能力检验 增容改造

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高效智能化便携式牵引供电系统检测装置及其应用

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作者 薛霏 《电气化铁道》 2024年第S01期48-52,65,共6页

针对高铁牵引供电系统复杂性与高可靠性要求,设计高效智能化便携式牵引供电系统检测装置,其集成了尖端的传感器技术、大数据处理技术和人工智能算法。在高铁线路部署装置后可实时监测接触网的机械参数、电气参数、物理状态及潜在故障,... 针对高铁牵引供电系统复杂性与高可靠性要求,设计高效智能化便携式牵引供电系统检测装置,其集成了尖端的传感器技术、大数据处理技术和人工智能算法。在高铁线路部署装置后可实时监测接触网的机械参数、电气参数、物理状态及潜在故障,实现对高铁供电网络的精细化管理和预测性维护。 展开更多

关键词 高效智能化 便携式牵引供电系统检测装置 应用方法

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基于毫米波多普勒雷达和绿激光束的牵引变电所驱鸟装置设计

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作者 李彦吉 李祎杨 +2 位作者 郑李民 高强 郭连山 《铁道技术监督》 2024年第7期57-60,共4页

为解决因鸟害引起牵引变电所断路器跳闸问题,利用鸟类对波长为532 nm绿光敏感的特性,研制基于毫米波多普勒雷达和绿激光束的牵引变电所驱鸟装置。介绍驱鸟装置工作原理和整体架构,详细阐述核心处理单元毫米波多普勒雷达云台激光控制装置... 为解决因鸟害引起牵引变电所断路器跳闸问题,利用鸟类对波长为532 nm绿光敏感的特性,研制基于毫米波多普勒雷达和绿激光束的牵引变电所驱鸟装置。介绍驱鸟装置工作原理和整体架构,详细阐述核心处理单元毫米波多普勒雷达云台激光控制装置,并在现场试用驱鸟装置。试用结果表明,驱鸟装置效果良好,性能稳定可靠,满足牵引变电所的驱鸟需求。 展开更多

关键词 牵引变电所 供电安全 多普勒雷达 激光探测 驱鸟装置

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牵引供电系统故障的基于模型诊断方法研究 被引量：7

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作者 高松 刘志刚 +1 位作者 戴晨曦 胡轲珽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期38-45,共8页

针对现有专家系统在牵引供电系统故障诊断中的不足,提出将基于模型诊断(MBD:Model-based Diagnosis)方法应用于牵引供电系统的故障诊断中。用基于模型的方法对接触网、正馈线、母线等牵引供电系统各个组成部分建立以电压、电流量为变量... 针对现有专家系统在牵引供电系统故障诊断中的不足,提出将基于模型诊断(MBD:Model-based Diagnosis)方法应用于牵引供电系统的故障诊断中。用基于模型的方法对接触网、正馈线、母线等牵引供电系统各个组成部分建立以电压、电流量为变量的两层抽象模型。以京津城际永乐段仿真故障为例,详细描述了诊断过程中最小冲突集识别、诊断候选获取以及故障匹配等关键步骤的实现方法,其诊断结果表明基于模型诊断方法能快速诊断出系统故障。同时提出一种测量装置故障时的解决方法,实验结果表明当测量装置故障导致测量数据错误时,诊断系统仍能快速诊断出系统故障。 展开更多

关键词 基于模型诊断 牵引供电 故障诊断 测量元件故障

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同相供电直挂变流器拓扑结构与容量匹配关系 被引量：3

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作者 黄小红 李群湛 杨乃琪 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期379-388,共10页

为优化同相供电变电所变流器的拓扑结构,改善补偿容量,并减少设备占地,运用牵引变电所三相-单相电气量通用变换方法,研究了功率直通型、有功补偿型和无功补偿型3类直挂变流器.结合有源综合补偿特性和功率子模块特点,设计了同相供电直挂... 为优化同相供电变电所变流器的拓扑结构,改善补偿容量,并减少设备占地,运用牵引变电所三相-单相电气量通用变换方法,研究了功率直通型、有功补偿型和无功补偿型3类直挂变流器.结合有源综合补偿特性和功率子模块特点,设计了同相供电直挂变流器的拓扑结构,研究了牵引变电所接线形式与直挂变流器容量匹配关系,最后分析了直挂变流器的器件容量利用率.研究结果表明:有功补偿型和无功补偿型直挂变流器容量不仅与牵引变电所接线形式有关,还与牵引负荷的接入端口和负载类型有关;对有功补偿型,当负荷功率因数大于0.961时,宜选择90°接线牵引变压器,当负荷功率因数小于0.961时,宜选择120°接线牵引变压器,且牵引负荷接入超前相;对无功补偿型,当为交-直-交牵引负荷时,宜选择90°接线牵引变电所,当为感性牵引负荷时,宜选择120°接线牵引变电所.在相同的交-直-交牵引负荷及调制比为0.8条件下,有功补偿型直挂变流器的器件容量利用率最高,达到11.34%. 展开更多

关键词 同相供电系统 直挂变流器 模块化多电平结构 变电所接线形式 负荷接人端口 器件容量利用率

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框架保护与钢轨电位限制装置保护的研究 被引量：4

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作者 刘建华 李艳 刘旭 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第10期53-56,共4页

分析了框架保护和钢轨电位限制装置保护的工作原理。对地铁电压型框架保护及钢轨电位限制装置的动作配合值进行了设计。结合整定原则,对三种框架保护配置方案(牵引变电所分别配置1套、2套、3套框架保护装置)进行比较分析。推荐采用配置... 分析了框架保护和钢轨电位限制装置保护的工作原理。对地铁电压型框架保护及钢轨电位限制装置的动作配合值进行了设计。结合整定原则,对三种框架保护配置方案(牵引变电所分别配置1套、2套、3套框架保护装置)进行比较分析。推荐采用配置2套框架保护装置方案。 展开更多

关键词 地铁 直流牵引供电系统 框架保护 钢轨电位限制装置

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城轨牵引供电系统逆变回馈装置的定容选址 被引量：3

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作者 刘炜 张浩 +3 位作者 张戬 李由 潘卫国 李群湛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1355-1362,共8页

以节省逆变回馈装置投资成本和提高再生制动能量利用率为目标,建立了城轨牵引供电系统逆变回馈装置定容选址优化模型.将考虑逆变回馈装置周期性间歇工作制的城轨牵引供电系统交直流混合潮流算法与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(fa... 以节省逆变回馈装置投资成本和提高再生制动能量利用率为目标,建立了城轨牵引供电系统逆变回馈装置定容选址优化模型.将考虑逆变回馈装置周期性间歇工作制的城轨牵引供电系统交直流混合潮流算法与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(fast non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,fast NSGA-Ⅱ)相结合,求解多目标函数的Pareto解集;并采用基于信息熵的序数偏好法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)筛选逆变回馈装置定容选址的最优方案.以广州地铁某线路为算例进行仿真验证,结果表明:优化方案相对该地铁工程实际逆变回馈装置配置方案,其装置投资成本节省70万元,系统级节能率提高3.25%,投资回报周期相应缩短. 展开更多

关键词 牵引供电系统 逆变回馈装置 优化设计 遗传算法 信息熵

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双源制电力牵引调车机车的研发 被引量：38

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作者 樊运新 高殿柱 《电力机车与城轨车辆》 2012年第5期11-15,共5页

根据"国家十二五规划纲要"指导思想和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》要求,文章就基于供电网受电式和蓄电池储电式的双电源制"电-电"混合动力调车机车的技术特点进行分析,与目前柴油机作为动... 根据"国家十二五规划纲要"指导思想和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》要求,文章就基于供电网受电式和蓄电池储电式的双电源制"电-电"混合动力调车机车的技术特点进行分析,与目前柴油机作为动力的调车机车相比,双源制电力牵引调车机车具有绿色、环保、节能的明显技术优势,符合国家建设资源节约型社会的要求。 展开更多

关键词 受电式 储电式 电力牵引

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城市轨道交通牵引供电系统再生能量吸收技术的发展与选择 被引量：11

14

作者 李志慧 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第6期34-36,共3页

简述了城市轨道交通牵引供电系统再生能量吸收技术的发展现状,并对耗能型、储能型及馈能型的再生能量吸收装置的优缺点及投资情况进行了分析比较。对其中的中压逆变馈能型装置的综合评价为最佳。对采用了中压逆变馈能装置的北京地铁14... 简述了城市轨道交通牵引供电系统再生能量吸收技术的发展现状,并对耗能型、储能型及馈能型的再生能量吸收装置的优缺点及投资情况进行了分析比较。对其中的中压逆变馈能型装置的综合评价为最佳。对采用了中压逆变馈能装置的北京地铁14号线东段节能情况进行了实例分析,分析结果验证了中压逆变馈能装置的节能效果及经济效果。 展开更多

关键词 城市轨道交通 牵引供电系统 再生能量 中压逆变回馈装置

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直流框架保护装置的功能及动作特性改进建议 被引量：3

15

作者 张开波 《都市快轨交通》 北大核心 2021年第4期143-147,共5页

牵引变电所直流框架保护动作后对线路正常运营有巨大影响,通过对其功能配置及动作特性进行深入分析,从避免装置误动作的角度,提出电流框架保护设置多段保护并进行电流方向判断的建议;同时从保护动作特性的角度,提出车场牵引变电所需设... 牵引变电所直流框架保护动作后对线路正常运营有巨大影响,通过对其功能配置及动作特性进行深入分析,从避免装置误动作的角度,提出电流框架保护设置多段保护并进行电流方向判断的建议;同时从保护动作特性的角度,提出车场牵引变电所需设置钢轨电位限制装置并与框架保护装置配合的建议;针对目前争议较多,与牵引网运营方式有关的上网隔离(或组合)开关柜的安装方式及其与框架保护配合,进行分析说明并提出具体建议,以更好地保证工程长期安全、可靠运营。 展开更多

关键词 城市轨道交通 直流牵引网 绝缘安装 框架保护装置 钢轨电位限制装置 上网隔离(或组合)开关柜

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基于LP3913的便携设备电源管理系统 被引量：1

16

作者 陈一新 汪玮 《国外电子元器件》 2008年第12期84-86,共3页

介绍了多功能电源管理单元器件LP3913的基本结构和工作原理,并以S3C2440A处理器为控制核心设计了基于LP3913的电源管理系统。该系统设计采用USB外接电源和锂离子电池供电,整个电路结构紧凑,功能完善。

关键词 便携设备 电源管理 LP3913

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新型牵引供电系统保护装置的软硬件设计 被引量：1

17

作者 郭红卫 《电气化铁道》 2012年第5期17-20,共4页

研究了一种新型城轨交通牵引供电系统直流保护装置,对其硬件和软件进行了设计,并完成了保护逻辑的试验。从试验结果可以看出保护逻辑时序正确合理,完全满足工程实际的需要。

关键词 新型牵引供电系统 直流保护装置 软硬件设计 保护逻辑

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再生制动能量吸收装置在北京地铁中的应用 被引量：33

18

作者 鲁玉桐 赵小皓 赵叶辉 《都市快轨交通》 北大核心 2014年第4期105-108,112,共5页

随着轨道交通车辆再生制动能力的提高,列车再生制动能量吸收利用成为地铁运营的主要节能减排措施之一。介绍北京地铁运营线路供电系统中电阻耗能型、储能型和逆变回馈型再生能量吸收装置的应用情况,并对这些装置的优缺点进行对比分析,... 随着轨道交通车辆再生制动能力的提高,列车再生制动能量吸收利用成为地铁运营的主要节能减排措施之一。介绍北京地铁运营线路供电系统中电阻耗能型、储能型和逆变回馈型再生能量吸收装置的应用情况,并对这些装置的优缺点进行对比分析,提出设备接线方式、电气参数、运行状态以及装置容量要与地铁供电系统实际运营情况相匹配的建议。 展开更多

关键词 轨道交通 牵引供电系统 再生制动 能量吸收 北京地铁

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单向导通装置和钢轨电位限制装置对钢轨电位影响的仿真研究 被引量：10

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作者 唐靖坤 刘炜 +1 位作者 王沛沛 许嘉轩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第1期87-91,95,共6页

针对国内地铁运营时钢轨电位过高和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,从直流牵引供电系统建模的角度出发,通过多种情况下钢轨电位的仿真计算,研究了单向导通装置和钢轨电位限制装置对正线钢轨电位的影响规律。仿真结果表明,单相导通装置... 针对国内地铁运营时钢轨电位过高和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,从直流牵引供电系统建模的角度出发,通过多种情况下钢轨电位的仿真计算,研究了单向导通装置和钢轨电位限制装置对正线钢轨电位的影响规律。仿真结果表明,单相导通装置的导通会使正线和车辆段的钢轨电位升高,钢轨电位限制装置的闭合会抬高其它较远处区间的钢轨电位。 展开更多

关键词 直流牵引供电系统 钢轨电位 单向导通装置 钢轨电位限制装置

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牵引供电直流保护测控装置的研制 被引量：3

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作者 李钢 石秋生 +5 位作者 杨海英 许家玉 郑徐华 王军 江平 刘敬军 《城市轨道交通研究》 2008年第7期39-40,共2页

介绍了城市轨道交通牵引供电直流保护测控装置的软硬件设计及研发难点。该装置目前已通过相关部门的型式试验和电磁干扰4级严酷测试,能够严格区分机车工作电流和故障电流,不受噪声和干扰的影响,快速准确地切除故障。

关键词 直流牵引供电系统 供电保护 继电保护 保护测控装置

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