CN103231668B - 电气化铁道自检式自动过分相系统及其自动过分相方法 - Google Patents

Abstract

一种电气化铁道自检式自动过分相系统及其自动过分相方法，其系统包括，接触网一通过电分段一与中性段相连，接触网二通过电分段二与中性段相连；所述的接触网一在靠近电分段一处串入电流互感器一，电流互感器三和常开开关一串接后再并联于电分段一上；所述的接触网二在靠近电分段二处串入电流互感器二，电流互感器四和常开开关二串接后再并联于电分段二上；电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四、常开开关一和常开开关二均与测控单元电连接。该系统结构简单、投资较少，便于实施，且能更简便的实现电气化铁道的自动过分相。

Description

电气化铁道自检式自动过分相系统及其自动过分相方法

技术领域

本发明涉及一种电气化铁道自检式自动过分相系统及其自动过分相方法。

背景技术

我国电气化铁道普遍采用单相工频交流制，为使电力系统三相负荷尽可能平衡，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案。分相分区处的相邻供电区间用空气或绝缘子分割，形成绝缘电分相，简称电分相或分相。

为防止电力机车带电通过分相因燃弧而烧坏接触网悬挂部件，甚至导致相间短路等事故，列车过分相时，司机需手动进行退级、关辅助机组、断主断路器，靠列车惯性驶过分相区，再合主断路器，合辅助机组，进级恢复功率，完成过分相过程，俗称降弓过分相。随着列车速度的提升和过分相频繁，司机手动已无法完成，必须采用自动过分相技术。

现阶段主要的自动过分相方式有地面开关自动过分相、车载自动过分相和柱上开关自动断电过分相。其中，车载自动过分相是通过列车与地面信号的配合，在列车上通过列车控制系统模拟司机手动过分相。车载自动过分相过程中，列车失电时间较长，速度损失较大，同时存在供电死区，列车在长大坡道路段有失电停车的风险。柱上开关自动断电过分相，其自动转换电分相的设备设置在支柱上，通过柱上磁控线包和真空开关配合，实现列车自动过分相。该方案中无地面感应装置，列车司机不用操作，列车的主断路器不需要动作。但其存在了一些缺点：列车过分相过程中，列车失电时间长，且存在供电死区；由于真空开关线圈的接入，列车进入电分相时，会在断口处产生电弧和网压突变，造成列车受电弓滑板和接触器烧伤；一组开关动作多余，造成不必要的损耗；只能满足100km/h以下的列车过分相，不适于高速铁路。

地面开关自动过分相是较好的选择。它通过电分相的开关设备与列车地面位置信号配合，通过开关把电分相两端的供电臂电压依次切换到中性段上，列车不需要做切换动作，仅由地面开关完成，其间断电时间仅为两组开关切换时间，用时较短，对列车速度损失影响较小。但此种过分相方案中，需要地面位置信号的感应装置，会造成过分相装置与地面其他装置的相互影响甚至干扰，还会被人为破坏，后果严重。

发明内容

本发明的第一发明目的就是提供一种电气化铁道自检式自动过分相系统，该系统结构简单、投资较少，便于实施，且能更简便的实现电气化铁道的自动过分相。

本发明实现其第一发明目的所采用的技术方案为，一种电气化铁道自检式自动过分相系统，包括接触网一、接触网二、中性段，接触网一通过电分段一与中性段相连，接触网二通过电分段二与中性段相连，其特征在于：

所述的接触网一在靠近电分段一处串入电流互感器一，电流互感器三和常开开关一串接后再并联于电分段一上；

所述的接触网二在靠近电分段二处串入电流互感器二，电流互感器四和常开开关二串接后再并联于电分段二上；

电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四、常开开关一和常开开关二均与测控单元电连接。

本发明的第二发明目的就是提供一种使用上述的电气化铁道自检式自动过分相系统进行自动过分相的方法。

本发明实现其第二发明目的所采用的技术方案为，一种使上述的电气化铁道自检式自动过分相系统进行自动过分相的方法，其步骤是：

A、电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四将测出的电流值送测控单元；当电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四测出的电流值均为零时，测控单元判定没有带电列车驶入过分相区间，不进行任何操作；

B、当电流互感器一测出的电流值大于电流互感器三测出的电流值时，测控单元判定带电列车从接触网一方向驶过电流互感器一、即将经电分段一进入中性段，立刻控制常开开关一闭合，使中性段与接触网一接通；由接触网一向中性段供电；

在电流互感器一测出的电流值大于电流互感器三测出的电流值后，出现电流互感器一和电流互感器三测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段一进入中性段，立刻控制常开开关一断开，并随即控制常开开关二闭合，此时中性段与接触网二接通，由接触网二向中性段供电；

随后出现电流互感器二测出的电流值大于电流互感器四的情形时，测控单元判定带电列车从中性段驶过电分段二，立刻控制常开开关二断开，完成本次由接触网一向接触网二的自动过分相操作；然后电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作；

C、当电流互感器二测出的电流值大于电流互感器四测出的电流值时，判定带电列车从接触网二方向驶过电流互感器二、即将经电分段二进入中性段，立刻控制常开开关二闭合，使中性段与接触网二接通；由接触网二向中性段供电；

在电流互感器二测出的电流值大于电流互感器四测出的电流值后，出现电流互感器二和电流互感器四测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段二进入中性段，立刻控制常开开关二断开，并随即控制常开开关一闭合，此时中性段与接触网一接通，由接触网一向中性段供电；

随后出现电流互感器一测出的电流值大于电流互感器三的情形时，测控单元判定带电列车从中性段驶过电分段一，立刻控制常开开关一断开，完成本次由接触网二向接触网一的自动过分相操作；然后，电流互感器一、电流互感器二、电流互感器三、电流互感器四测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、利用接触网靠近电分段处串入的电流互感器和电分段的并联支路上的电流互感器测出的电流值的比较，判断出带电列车所处的位置，通过常开开关进行接触网一和接触网二与中性段的闭合和断开，实现带电列车的自动过分相。列车仅在过中性段的过程中开关一与开关二之间闭合与断开转换时失电，失电时间短，对列车速度损失影响小。

二、取消了地面位置信号感应装置，避免过分相装置与地面其他装置的之间及地面的人为干扰、损害，提高了系统可靠性，更好地保证了列车的安全、高速运行。

三、系统仅需在接触网上增设少量的电流互感器和开关即可，其结构简单，投资较少，便于实施。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图。

图2是本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1示出，本发明的一种具体实施方式为，一种电气化铁道自检式自动过分相系统，包括接触网一1、接触网二2、中性段0，接触网一1通过电分段一S1与中性段0相连，接触网二2通过电分段二S2与中性段0相连，其中：

所述的接触网一1在靠近电分段一S1处串入电流互感器一H1，电流互感器三H3和常开开关一K1串接后再并联于电分段一S1上；

所述的接触网二2在靠近电分段二S2处串入电流互感器二H2，电流互感器四H4和常开开关二K2串接后再并联于电分段二S2上；

电流互感器一H1、电流互感器二H2、电流互感器三H3、电流互感器四H4、常开开关一K1和常开开关二K2均与测控单元电连接。

使用上述的电气化铁道自检式自动过分相系统进行自动过分相的方法，其步骤是：

A、电流互感器一H1、电流互感器二H2、电流互感器三H3、电流互感器四H4将测出的电流值送测控单元；当电流互感器一H1、电流互感器二H2、电流互感器三H3、电流互感器四H4测出的电流值均为零时，测控单元判定没有带电列车驶入过分相区间，不进行任何操作；

B、当电流互感器一H1测出的电流值大于电流互感器三H3测出的电流值时，测控单元判定带电列车从接触网一1方向驶过电流互感器一H1、即将经电分段一S1进入中性段0，立刻控制常开开关一K1闭合，使中性段0与接触网一1接通；由接触网一1向中性段0供电；

在电流互感器一H1测出的电流值大于电流互感器三H3测出的电流值后，出现电流互感器一H1和电流互感器三H3测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段一S1进入中性段0，立刻控制常开开关一K1断开，并随即控制常开开关二K2闭合，此时中性段0与接触网二2接通，由接触网二2向中性段0供电；

随后出现电流互感器二H2测出的电流值大于电流互感器四H4的情形时，测控单元判定带电列车从中性段0驶过电分段二S2，立刻控制常开开关二K2断开，完成本次由接触网一1向接触网二2的自动过分相操作；然后电流互感器一H1、电流互感器二H2、电流互感器三H3、电流互感器四H4测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作；

C、当电流互感器二H2测出的电流值大于电流互感器四H4测出的电流值时，判定带电列车从接触网二2方向驶过电流互感器二H2、即将经电分段二S2进入中性段0，立刻控制常开开关二K2闭合，使中性段0与接触网二2接通；由接触网二2向中性段0供电；

在电流互感器二H2测出的电流值大于电流互感器四H4测出的电流值后，出现电流互感器二H2和电流互感器四H4测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段二S2进入中性段0，立刻控制常开开关二K2断开，并随即控制常开开关一K1闭合，此时中性段0与接触网一1接通，由接触网一1向中性段0供电；

随后出现电流互感器一H1测出的电流值大于电流互感器三H3的情形时，测控单元判定带电列车从中性段0驶过电分段一S1，立刻控制常开开关一K1断开，完成本次由接触网二2向接触网一1的自动过分相操作；然后，电流互感器一H1、电流互感器二H3、电流互感器三H3、电流互感器四H4测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作。

实施例二

图2示出，本例与实施例一的结构基本相同，不同的仅仅是：所述的电流互感器一H1上并联电分段三S3，电流互感器二H2上并联电分段四S4。

这样，可将电分段三S3、电分段四S4分别串联在接触网一1和接触网二2中，而电流互感器一H1、电流互感器二H2则分别并联在电分段三S3、电分段四S4上。从而使接触网在此处的连接更平滑，列车能更可靠的取流。

为减少接触线分段，实施时电流互感器一H1和电流互感器二H2可选用钳式电流互感器，钳式电流互感器钳接于接触线上方的承力索上，利用承力索与接触线之间的分流关系测出接触线的电流。

使用本例的电气化铁道自检式自动过分相系统进行自动过分相的方法与实施例1的方法完全相同。

Claims (2)

1.一种电气化铁道自检式自动过分相系统，包括接触网一(1)、接触网二(2)、中性段(0)，接触网一(1)通过电分段一(S1)与中性段(0)相连，接触网二(2)通过电分段二(S2)与中性段(0)相连，其特征在于：

所述的接触网一(1)在靠近电分段一(S1)处串入电流互感器一(H1)，电流互感器三(H3)和常开开关一(K1)串接后再并联于电分段一(S1)上；

所述的接触网二(2)在靠近电分段二(S2)处串入电流互感器二(H2)，电流互感器四(H4)和常开开关二(K2)串接后再并联于电分段二(S2)上；

电流互感器一(H1)、电流互感器二(H2)、电流互感器三(H3)、电流互感器四(H4)、常开开关一(K1)和常开开关二(K2)均与测控单元电连接。

2.一种使用根据权利要求1所述的电气化铁道自检式自动过分相系统进行自动过分相的方法，其步骤是：

A、电流互感器一(H1)、电流互感器二(H2)、电流互感器三(H3)、电流互感器四(H4)将测出的电流值送测控单元；当电流互感器一(H1)、电流互感器二(H2)、电流互感器三(H3)、电流互感器四(H4)测出的电流值均为零时，测控单元判定没有带电列车驶入过分相区间，不进行任何操作；

B、当电流互感器一(H1)测出的电流值大于电流互感器三(H3)测出的电流值时，测控单元判定带电列车从接触网一(1)方向驶过电流互感器一(H1)、即将经电分段一(S1)进入中性段(0)，立刻控制常开开关一(K1)闭合，使中性段(0)与接触网一(1)接通；由接触网一(1)向中性段(0)供电；

在电流互感器一(H1)测出的电流值大于电流互感器三(H3)测出的电流值后，出现电流互感器一(H1)和电流互感器三(H3)测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段一(S1)进入中性段(0)，立刻控制常开开关一(K1)断开，并随即控制常开开关二(K2)闭合，此时中性段(0)与接触网二(2)接通，由接触网二(2)向中性段(0)供电；

随后出现电流互感器二(H2)测出的电流值大于电流互感器四(H4)的情形时，测控单元判定带电列车从中性段(0)驶过电分段二(S2)，立刻控制常开开关二(K2)断开，完成本次由接触网一(1)向接触网二(2)的自动过分相操作；然后电流互感器一(H1)、电流互感器二(H2)、电流互感器三(H3)、电流互感器四(H4)测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作；

C、当电流互感器二(H2)测出的电流值大于电流互感器四(H4)测出的电流值时，判定带电列车从接触网二(2)方向驶过电流互感器二(H2)、即将经电分段二(S2)进入中性段(0)，立刻控制常开开关二(K2)闭合，使中性段(0)与接触网二(2)接通；由接触网二(2)向中性段(0)供电；

在电流互感器二(H2)测出的电流值大于电流互感器四(H4)测出的电流值后，出现电流互感器二(H2)和电流互感器四(H4)测出的电流值相等的情形时，测控单元则判定带电列车已驶过电分段二(S2)进入中性段(0)，立刻控制常开开关二(K2)断开，并随即控制常开开关一(K1)闭合，此时中性段(0)与接触网一(1)接通，由接触网一(1)向中性段(0)供电；

随后出现电流互感器一(H1)测出的电流值大于电流互感器三(H3)的情形时，测控单元判定带电列车从中性段(0)驶过电分段一(S1)，立刻控制常开开关一(K1)断开，完成本次由接触网二(2)向接触网一(1)的自动过分相操作；然后，电流互感器一(H1)、电流互感器二(H3)、电流互感器三(H3)、电流互感器四(H4)测出的电流值均为零，系统等待下一次自动过分相操作。