CN102785669A - 基于滑触线的电力机车库内动车供电方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于滑触线的电力机车库内动车供电方法及装置，在库内电力机车轨道上方设置滑触线，在滑触线的集电小车上设置智能控制箱，地面配电间提供交流380V或直流600V电源接入滑触线，智能控制箱从滑触线引入电源，再通过电源输送线送至电力机车车载电源插座，给电力机车供电。与传统的电缆供电相比，本发明具有效率高、方便监控、方便移动、单人即可操作的优点。

Description

基于滑触线的电力机车库内动车供电方法及系统

技术领域

本发明涉及一种电力机车的供电方法及系统，尤其是一种电力机车在整备库内动车的供电方法及系统，该方法和系统是基于滑触线供电。

背景技术

随着我国铁路电气化的高速发展，我国铁路机车牵引也发生质的变化，由直流牵引转向交流牵引的电力机车应用日益广泛，形成一种交-直-交的供电模式。现在的电力机车在出厂或出段之前都需要经过各种严格的检测和测试，其中许多检测和测试是需要电源才能进行，而且大多是需要600V的直流电源进行供电，少数也需要380V的交流电源进行供电；另一方面电力机车在库内动车时也需要临时的600V直流电源或380V交流电源。所以在各电力机车制造和大修厂、机务段都有为电力机车进行检测和测试专用的机车整备库，并在机车整备库内设有配电间，在配电间将三相交流380V转换为直流600V的直流电源，再给库内动车或被测试的电力机车临时供电。

传统的供电方式是，在电力机车需要动车或进行检测时，由固定的配电间内拉出600V的直流电源专线，将电源线引到电力机车的电源输入装置（如机车逆变器）附近，再用电源插头将600V的电源专线插到被测试的电力机车的库用电源输入口上，从而完成给被测电力机车提供600V的临时电源。这种临时供电方式，虽然看上去比较简单，也存在不少弊端：1、牵车入库准备时间长，从机车入库后，电源合闸到把电源插头接入到机车上的库用电源插座上，这段准备时间比较长；2、操作不方便，操作上要把电源电缆从卷线盘里慢慢放出，机车移动时，放出的线要慢慢地收卷回去，收放操作比较繁琐。

针对这个问题，申请人在2010年提出了使用移动式供电系统的方案并申请专利，申请号为201010138367.1，这是一个套餐申请，其技术方案为采用一种移动式供电系统供电的方式为电力机车库内动车或测试检测提供临时电源；由库内车间配电间提供三相交流380V电源，并将三相交流380V电源通过380V电源线输送到设在库内车间任意位置且可以移动的移动式供电系统内，再通过移动式供电系统内的变流系统将380V三相交流电源转换为600V直流电源，由移动式供电系统上的电源线将直流600V直流电源输送给电力机车电源输入口，为电力机车库内动车或测试和检测提供直流600V临时直流电源。

上述方案通过使用移动式供电系统，从一定程度上解决了机车整备库供电不便的困难，还是存在如下问题：移动式供电系统由于运动范围大，所以需要较长的电缆才能保证其正常工作，而直流600V和交流380V工业用电的电缆都比较粗，虽然不要收放直流600V的电缆，但还是要收放交流380V的电缆，电缆的重量、体积较大，需要多人才能移动，且需要频繁收放，因此虽然具有一定灵活性，但收放电缆的不便仍然存在。

因此有必要对现有技术进行改进。

发明内容

针对现有整车制备库内供电方式存在能耗高、监控不便、移动不便等缺陷，本发明提供一种能量利用效率高、方便监控、方便移动、单人即可操作的基于滑触线的供电方法及系统。

本发明采用的技术方案是：基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，在库内电力机车轨道上方设置滑触线，在滑触线的集电小车上设置智能控制箱，地面配电间提供交流380V或直流600V电源接入滑触线，智能控制箱从滑触线引入电源，再通过电源输送线送至电力机车车载电源插座，给电力机车供电。

进一步地，所述智能控制箱的操作按键设置在一个小型控制器上，通过操作该小型控制器，控制所述智能控制箱的动作。

进一步地，所述供电方法设有联锁保护策略：所述系统设有急停按键，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有故障报警信号，急停按键按下，或者地面配电间电源故障不能输出电源，或者智能控制箱故障，或者电力机车车载电源插座插头没插好，均会触发故障报警信号，这些故障报警信号经过逻辑“与”运算后得到一个控制信号，该控制信号作为地面电源断路器控制信号直接控制直流600V电源和交流380 V电源的通断，上述任何一个报警信号被触发，即断开供电。

进一步地，所述智能控制箱对集电小车的走行进行控制，使集电小车跟随电力机车运动，所述智能控制箱控制电力机车电源的输入和断开，所述联锁保护策略由所述智能控制箱实现和控制。

进一步地，电力机车轨道上方至少设有两条滑触线，其中一条接交流380V电源，一条接直流600V电源，智能控制箱从其中一条滑触线引入电源并控制输出到机车库用电源插座，一条滑触线上设置一个或者多个智能控制箱。

用于实现上述供电方法的供电系统，包括：

地面配电间电源，包括交流380V电源和直流600V电源，分别和滑触线连接，用于给滑触线提供电源；

滑触线和集电小车，地面电源连接滑触线并供电，集电小车通过连接件悬挂在所述滑触线上，可沿滑触线滑动，所述滑触线和集电小车用于提供供电电源；

智能控制箱，所述智能控制箱安装在所述集电小车上，用于从滑触线获取电源并通过传输线送至电力机车车载电源插座，同时控制集电小车的运动。

进一步地，还包括地面手持式控制器，所述控制器电连接所述智能控制箱，该手持式控制器上设有操作按键和指示灯，通过该手持式控制器发出控制信号，控制集电小车跟随电力机车移动、控制电力机车的电源输入与断开和控制整个供电系统紧急停止。

进一步地，所述地面手持式控制器采用电连接线直接与智能控制箱连接，或者采用无线通信技术与智能控制箱实现无线通信连接。

进一步地，所述滑触线至少设有两条，其中一条接交流380V电源，一条接直流600V电源，所述智能控制箱固定接入其中一条滑触线。

进一步地，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有正常工作信号指示灯。

本发明的优点在于：1）在电力机车上设置滑触线，由滑触线提供供电线路，与传统的电缆供电相比，滑触线供电更加灵活、供电范围更大，可以跟随库内电力机车移动到任意位置，而传统电缆受电缆线长度、重量等限制只能在小范围供电；2）滑触线供电的能耗相比电缆供电，能耗大大降低，精准供电的同时实现了节能；3）本发明供电方法设有联锁保护，对地面电源、智能控制箱、车载电源均设有正常工作指示灯进行监控报警保护，一旦出现故障，立即停止供电，安全性、可靠性更高；4）采用地面手持式控制器，由单人即可完成所有操作，操作简单，节省人力。

附图说明

图1是本发明所述供电系统的结构示意图；

图2是本发明所述联锁保护策略的控制示意图；

图3是本发明所述智能控制箱内控制系统的控制原理框图；

图4、图5是本发明所述滑触线、集电小车和智能控制箱相互连接的结构示意图；

图6是本发明所述供电系统的手持式控制器采用无线通信技术的结构示意图；

图中，1-地面配电间电源，2-滑触线，3-集电小车，4-智能控制箱，5-电力机车，6-车载电源插座，7-电源连接线，8-电源插头，9-手持式控制器，10-吊杆，11-工字梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本发明。

如图1所示，基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，在库内电力机车5轨道上方设置滑触线2，在滑触线2的集电小车3上设置智能控制箱4，地面配电间1提供交流380V或直流600V电源接入滑触线2，智能控制箱4从滑触线2引入电源，再通过电源连接线7送至电力机车车载电源插座6。通过在电力机车上方设置滑触线，为电力机车提供了方便快捷的供电线路，只需将电源接入滑触线，则可以在整条滑触线的任意位置取电，而不必手工操作，使用长距离的移动电缆供电，供电范围大。

作为本发明所述供电方法的进一步实施方式，所述智能控制箱的操作按键设置在一个小型控制器上，通过操作该小型控制器，控制所述智能控制箱的动作。通过设置该控制器，使得整个供电系统可以由单人操作即可实现全部功能，节约了人力。

作为本发明所述供电方法的进一步实施方式，如图2所示，所述供电方法设有联锁保护策略：所述系统设有急停按键，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有故障报警信号，急停按键按下，或者地面配电间电源故障不能输出电源，或者智能控制箱故障，或者电力机车车载电源插座插头没插好，均会触发故障报警信号，这些故障报警信号经过逻辑“与”运算后得到一个控制信号，该控制信号作为地面电源断路器控制信号直接控制直流600V电源和交流380 V电源的通断，即上述任何一个报警信号被触发，即断开供电。上述保护策略使得供电方法和系统更加安全可靠。

作为本发明所述供电方法的进一步实施方式，如图3所示，所述智能控制箱内部控制系统，操作按键和连锁保护策略作为智能控制箱的控制信号输入至控制系统，集电小车和电力机车电源作为其输出。当操作按键按下小车跟随机车走行的命令，控制信号即进入智能控制箱，智能控制箱对集电小车的走行进行控制，使集电小车跟随电力机车运动；通过操作按键控制电力机车电源的输入和断开。

作为本发明所述供电方法的进一步实施方式，电力机车轨道上方设有设有两条滑触线，此处以两条滑触线为例，如图1所示，电力机车轨道5上方设有两条滑触线2，一条接交流380V电源，另一条接直流600V电源，智能控制箱4从其中一条滑触线引入电源，操作人员根据库内车型判断该车的驱动方式（交流或者直流）并选择相对应的滑触线进行供电，一条滑触线上可以设置多个智能控制箱。

如图1、图4、图5所示，用于实现上述供电方法的供电系统，包括：

地面配电间电源1，包括交流380V电源和直流600V电源，分别电连接滑触线2，用于给滑触线2提供电源；

滑触线2和集电小车3，滑触线2电连接地面配电间电源1，集电小车3通过连接件悬挂在所述滑触线2上可沿滑触线2滑动，所述滑触线2和集电小车3用于提供供电线路；

智能控制箱4，所述智能控制箱4安装在所述集电小车3上，用于从滑触线2获取电源并通过电源连接线7送至电力机车车载电源插座6，同时控制集电小车3的运动。

作为本发明所述供电系统的进一步实施方式，该供电系统还包括地面手持式控制器9，所述地面手持式控制器9电连接所述智能控制箱4，该手持式控制器9上设有操作按键和指示灯，通过该手持式控制器9发出控制信号，控制集电小车3跟随电力机车5移动、还控制电力机车5的电源输入与断开和控制整个供电系统紧急停止。

作为本发明所述供电系统的进一步实施方式，所述地面手持式控制器9采用电连接线直接与智能控制箱4连接，如图4所示，或者采用无线通信技术与智能控制箱4实现无线通信连接，如图6所示。

作为本发明所述供电系统的进一步实施方式，所述滑触线至少设有两条，其中一条接交流380V电源，一条接直流600V电源，所述智能控制箱固定从其中一条滑触线接入电源。

作为本发明所述供电系统的进一步实施方式，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有正常工作信号指示灯。

本发明所述供电系统的工作原理为：滑触线从地面电源取得交流380V或直流600V电源，智能控制箱从其中一条接入电源，待电源传输线插头插入机车车载电源插座后，开始向机车供电，机车移动时控制集电小车跟随机车一起移动，当出现急停按键按下，或者地面配电间电源故障不能输出电源，或者智能控制箱故障，或者电力机车车载电源插座插头没插好，均会触发故障报警信号，联锁保护机制启动，地面电源断电，系统停止工作。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质及技术启示下所作的变形和润饰，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围具体视其权利要求书及其等价物而定。

Claims (10)

1.基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，其特征在于，在库内电力机车轨道上方设置滑触线，在滑触线的集电小车上设置智能控制箱，地面配电间提供交流380V或直流600V电源接入滑触线，智能控制箱从滑触线引入电源，再通过电源输送线送至电力机车车载电源插座，给电力机车供电。

2.根据权利要求1所述基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，其特征在于，所述智能控制箱的操作按键设置在一个小型控制器上，通过操作该小型控制器，控制所述智能控制箱的动作。

3.根据权利要求1或2所述基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，其特征在于，所述供电方法设有联锁保护策略：所述系统设有急停按键，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有故障报警信号，急停按键按下，或者地面配电间电源故障不能输出电源，或者智能控制箱故障，或者电力机车车载电源插座插头没插好，均会触发故障报警信号，这些故障报警信号经过逻辑“与”运算后得到一个控制信号，该控制信号作为地面电源断路器控制信号直接控制直流600V电源和交流380 V电源的通断，上述任何一个报警信号被触发，即断开供电。

4.根据权利要求1所述基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，其特征在于，所述智能控制箱对集电小车的走行进行控制，使集电小车跟随电力机车运动，所述智能控制箱控制电力机车电源的输入和断开，所述联锁保护策略由所述智能控制箱实现和控制。

5.根据权利要求1所述基于滑触线的电力机车库内动车供电方法，其特征在于，电力机车轨道上方至少设有两条滑触线，其中一条接交流380V电源，一条接直流600V电源，智能控制箱从其中一条滑触线引入电源并控制输出到机车库用电源插座，一条滑触线上设置一个或者多个智能控制箱。

6.用于实现上述供电方法的基于滑触线的电力机车库内动车供电系统，其特征在于，包括：

地面配电间电源，包括交流380V电源和直流600V电源，分别和滑触线连接，用于给滑触线提供电源；

滑触线和集电小车，地面电源连接滑触线并供电，集电小车通过连接件悬挂在所述滑触线上，可沿滑触线滑动，所述滑触线和集电小车用于提供供电电源；

智能控制箱，所述智能控制箱安装在所述集电小车上，用于从滑触线获取电源并通过传输线送至电力机车车载电源插座，同时控制集电小车的运动。

7.根据权利要求6所述基于滑触线的电力机车库内动车供电系统，其特征在于，还包括地面手持式控制器，所述控制器电连接所述智能控制箱，该手持式控制器上设有操作按键和显示器，通过该手持式控制器发出控制信号，控制集电小车跟随电力机车移动、控制电力机车的电源输入与断开和控制整个供电系统紧急停止。

8.根据权利要求7所述基于滑触线的电力机车库内动车供电系统，其特征在于，所述地面手持式控制器采用电连接线直接与智能控制箱连接，或者采用无线通信技术与智能控制箱实现无线通信连接。

9.根据权利要求6或7所述基于滑触线的电力机车库内动车供电系统，其特征在于，所述滑触线至少设有两条，其中一条接交流380V电源，一条接直流600V电源，所述智能控制箱从其中一条接入电源。

10.根据权利要求6所述基于滑触线的电力机车库内动车供电系统，其特征在于，所述地面配电间电源、智能控制箱和电力机车车载电源插座均设有正常工作信号指示灯。

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