CN103465802A - 受电弓过分相用的电分相自行换控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气化铁道受电弓过分相用的电分相自行换控装置。它是由网上相分段经高压电缆18、19和20与设在线路侧的换控厢连接组成。由于网上相分段形成对称的、可满足任何速度段和任何受电弓取流方式要求的延供过程段L1、L2、衔接供电段L8、L9、换限过程段L6、L7、受电弓包络段L 3和L4，利用受电弓搭接采信接触线5、6，采信器16和17提供控制信号，控制系统26程控常开开关21、22、常闭开关23和电阻器25工作状态，网上自动完成受电弓过分相所需全部功能。接触网完全自行解决了受电弓过分相问题，取得了过分相与行车无关的效果。适用于任何的区段、速度段、机车或动车组和受电弓取流方式。具有安全可靠性高、使用寿命长和运营效费比低的特点。

Description

受电弓过分相用的电分相自行换控装置

技术领域

本发明涉及电气化铁道受电弓过分相用的一种接触网自动电分相装置，尤其是由于接触网分段分相供电原因引发的受电弓过分相问题，可完全由接触网自行解决的电分相自行换控装置。

背景技术

目前与本发明最为接近的有两项现有技术，日本日立公司的“电分相自动转换装置”和西安科学研究所的“相分段自动转换装置”，据铁道部科学技术信息研究所(95)信研字第(037)号《国外高速铁路牵引供电系统的研究》、2003年7月西南交通大学出版社出版的《高速电气化铁路》资料介绍，不难看出两项现有技术为一个总体构思，结构形式大体相同，后者为前者的仿制国产化产品。两项现有技术均由网上相分段、地面信号系统、车上限流系统、所内切换开关和控制系统等组成。当列车驶入地面信号系统采信区时，控制信号输入控制系统程控切换开关工作状态，在与网上相分段的配合下，完成换相供电过程，并在瞬间失电之时，车上限流系统启动来消除合闸涌流影响，当列车驶离采信区时，由于控制信号的消失装置恢复到原始状态。其共同缺点：多个部门设备集成的总体结构形式，各部门设备间必须在相互配合协调一致的情况下，方能完成过分相所需全部功能，出现故障责任不清，不利于系统性维护管理，安全可靠性难以保障；需要专用机车配合，既有机车需改造，影响适用范围；采信区始末端并非是列车取流首末弓的实际位置，采信方式不够合理，信号位置不准确；切换开关和控制系统等设备，不但占用所内空间，易受环境条件限制，而且投资费用大，使用寿命短，运营效费比高，用户难以接受。

发明内容

本发明的目的在于克服上述两项现有技术的缺点，提供一种受电弓过分相问题完全由接触网自行解决，过分相与行车无关的电分相自行换控装置。

具体实施方式

本发明可为双向型，也可为单向型，均由网上相分段经高压电缆与设在线路侧的换控厢连接组成。

本发明为双向型时，其网上相分段由三支接触悬挂和柱上两采信器组成，第一支和第二支接触悬挂为两供电臂接触网分别与连接接触网、采信接触网经绝缘分段连接，其端经绝缘分段补偿下锚构成，第三支接触悬挂为辅助接触网，两端经绝缘分段无补偿、补偿下锚构成，采信接触网位于供电臂接触网与辅助接触网之间，辅助接触网靠近支柱，两采信器分别接于两采信接触网，两供电臂接触网和辅助接触网经高压电缆引入换控厢；其换控厢由两常开开关、常闭开关、电阻器、控制系统和遥信系统被监视端组成，常闭开关与电阻器并联，其一端与两常开开关一端连接，另一端与辅助接触网引入的高压电缆连接，两常开开关的另一端分别与两供电臂接触网引入的高压电缆连接；两采信器输出端经信号电(光)缆接于控制系统。

所述两供电臂接触网与辅助接触网形成的受电弓搭接段为衔接供电段；两供电臂接触网分别与两采信接触网形成的受电弓搭接段为两延供过程段，其长度应大于该区段最高车速完成延供过程所需时间内的受电弓滑动距离；受电弓仅与采信接触网和辅助接触网形成的受电弓搭接段为两换限过程段，其长度应大于该区段最高车速完成换供、限流过程所需时间内的受电弓滑动距离；两连接接触网分别构成两受电弓包络段，两采信接触网的受电弓接触部分相当于受电弓包络段，其长度均应大于该区段列车取流首末弓间的最大距离。

本发明双向型当需改用单向型时，可为两种实施方式。

第一种实施方式：将来车端的采信接触网和相关绝缘分段取消，其连接接触网端经绝缘分段补偿下锚，来车端供电臂接触网与辅助接触网形成的受电弓搭接段为延供过程段兼衔接供电段，采信接触网的受电弓接触部分为受电弓包络段，来车端采信器移设到换控厢内，接于辅助接触网引入的高压电缆即可。

第二种实施方式：将第一种实施方式换控厢内的采信器取消，来车端供电臂接触网与辅助接触网形成的受电弓搭接段为衔接供电段，接于来车端供电臂接触网的常开开关改用常闭开关即可。

上述本发明三种实施方式中，所述绝缘分段可采用棒式分相绝缘器，绝缘分段和连接接触网可为受电弓非接触安装形式；所述常开开关和常闭开关，可采用无锁扣拍合式高压真空接触器；所述遥信系统，其监视端设于监视室内；所述换控厢，其内切换开关可设置两套，一主一备交替运行。

若特需本发明设在接触网锚段中间处时，双向型需将两供电臂接触网间、两采信接触网间为连接接触网经绝缘分段连接，两采信接触网另一端经绝缘分段无补偿、补偿下锚即可；单向型需将两供电臂接触网间为连接接触网经绝缘分段连接，采信接触网两端经绝缘分段无补偿、补偿下锚即可。

有益效果

由于装置的组成权属接触网一个部门，利于系统性维护管理，安全可靠性可以得到有效的保障；结构简单集中，投资费用少；由于网上结构、安装形式和各过程段长度，以及采用的信号采集、换相供电和限制涌流方式，受电弓过分相所需全部功能均由网上自动完成，实现了受电弓过分相问题完全由接触网自行解决的目的，不但适用于任何的区段、速度段、机车或动车组和受电弓取流方式，而且可取得过分相与行车无关的效果，并具有安全可靠性高、使用寿命长和运营效费比低的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明双向型结构原理示意图。

图2是本发明单向型第一种实施方式结构原理示意图。

图3是本发明单向型第二种实施方式结构原理示意图。

图中1.A相接触线2.B相接触线3.4.连接接触线5.6.采信接触线7.辅助接触线8.9.10.11.12.13.14.15.绝缘分段16.17.采信器18.19.20.高压电缆21.22.常开开关23.24.常闭开关25.电阻器26.控制系统27.遥信系统被监视端L₁.L₂.延供过程段L₃.L₄.L₅.受电弓包络段L₆.L₇.换限过程段L₈.L₉.衔接供电段。为描述方便清晰起见，接触悬挂仅示出接触线部分，其粗、细线条分别示为受电弓接触、非接触部分，其它均省略。

图1所示本发明双向型，其网上相分段第一支接触线由A相接触线1、连接接触线3和采信接触线6分别经绝缘分段8和12连接，其端经绝缘分段13补偿下锚构成，第二支接触线由B相接触线2、连接接触线4和采信接触线5分别经绝缘分段9和11连接，其端经绝缘分段10补偿下锚构成，第三支接触线为辅助接触线7，两端经绝缘分段14和15无补偿、补偿下锚构成，采信器16和17分别接于采信接触线5和6，A相接触线1、B相接触线2和辅助接触线7分别经高压电缆18、19和20引入换控厢；其换控厢内常闭开关23与电阻器25并联，其一端与常开开关21和22一端连接，另一端与高压电缆20连接，常开开关21和22的另一端分别与高压电缆18和19连接。

所述A相接触线1和B相接触线2与辅助接触线7形成的受电弓搭接段，分别为衔接供电段L₈和L₉；A相接触线1与采信接触线5、B相接触线2与采信接触线6形成的受电弓搭接段，分别为延供过程段L₁和L₂；连接接触线3和4分别构成受电弓包络段L₃和L₄，采信接触线5和6的受电弓接触部分相当于受电弓包络段；受电弓仅与采信接触线5或6和辅助接触线7形成的受电弓搭接段，分别为换限过程段L₆和L₇。

由于采用图1结构，正向行车当首弓接触到采信接触线5时，采信器16的延供信号输入控制系统26并记忆，促使常开开关21合闸，在首弓滑离A相接触线1之前将A相电供于辅助接触线7，完成了延供过程；所有取流受电弓顺利地取流滑入受电弓包络段L₃内；当首弓接触到采信接触线6时，在延供信号支持下采信器17的换供信号输入控制系统26，程控常闭开关23分闸，将电阻器25串入牵引供电回路中，常开开关21分闸，完成了断载过程，常开开关22合闸，B相电经电阻器25供于辅助接触线7和机车，完成了换供过程，即限流过程的开始，合闸涌流经限流和延时衰减后常闭开关23自动合闸，短接电阻器25，B相电直供于辅助接触线7和机车，在首弓接触到B相接触线2之前完成了限流过程；所有取流受电弓顺利地取流滑入采信接触线6的受电弓接触部分内；当取流末弓滑离采信接触线6后经延时换供信号自动消失，控制系统26促使常开开关22分闸，中断了辅助接触线7的B相供电，记忆的延供信号消失，遥信系统被监视端27将装置的运行信息传送到监视室内的遥信系统监视端，装置恢复到原始状态，完成了受电弓过分相全部过程。正反向行车工作原理相同。

图2所示本发明单向型第一种实施方式：将图1中采信接触线5和绝缘分段10取消，绝缘分段11处补偿下锚，A相接触线1与辅助接触线7形成的受电弓搭接段为延供过程段L₁兼衔接供电段，采信接触线6的受电弓接触部分为受电弓包络段L₅，采信器16移设到换控厢内，接于高压电缆20即可。

图3所示本发明单向型第二种实施方式：将图2中的常开开关21改用常闭开关24，取消采信器16，A相接触线1与辅助接触线7形成的受电弓搭接段为衔接供电段L₈即可。平时辅助接触线7处于A相接触线1供电状态。

若特需本发明设在接触网锚段中间处时，需将图1中绝缘分段8与9间、11与12间改为连接接触线3、4连接，绝缘分段10处改为无补偿下锚即可；需将图2和3中绝缘分段8与9间改为连接接触线3连接，绝缘分段12处无补偿下锚即可。

Claims (7)

1.一种双向型电分相自行换控装置，由网上相分段经高压电缆(18)、(19)和(20)与换控厢连接组成，利用受电弓搭接采信接触线(5)和(6)，采信器(16)和(17)提供控制信号，控制系统(26)程控常开开关(21)、(22)、常闭开关(23)和电阻器(25)工作状态，与网上相分段相互配合，自动完成受电弓过分相所需全部功能，其特征是：网上相分段第一支接触线由A相接触线(1)、连接接触线(3)和采信接触线(6)分别经绝缘分段(8)和(12)连接，其端经绝缘分段(13)补偿下锚构成，第二支接触线由B相接触线(2)、连接接触线(4)和采信接触线(5)分别经绝缘分段(9)和(11)连接，其端经绝缘分段(10)补偿下锚构成，第三支接触线为辅助接触线(7)，两端经绝缘分段(14)和(15)无补偿、补偿下锚构成，采信器(16)和(17)分别接于采信接触线(5)和(6)，A相接触线(1)、B相接触线(2)和辅助接触线(7)分别经高压电缆(18)、(19)和(20)引入换控厢；换控厢内常闭开关(23)与电阻器(25)并联，其一端与常开开关(21)和(22)一端连接，另一端与高压电缆(20)连接，常开开关(21)和(22)的另一端分别与高压电缆(18)和(19)连接。

2.根据权利要求1所述的双向型电分相自行换控装置，其特征是：A相接触线(1)和B相接触线(2)与辅助接触线(7)形成的受电弓搭接段，分别为衔接供电段(L₈)和(L₉)；A相接触线(1)与采信接触线(5)、B相接触线(2)与采信接触线(6)形成的受电弓搭接段，分别为延供过程段(L₁)和(L₂)；连接接触线(3)和(4)分别构成受电弓包络段(L₃)和(L₄)，采信接触线(5)和(6)的受电弓接触部分相当于受电弓包络段；受电弓仅与采信接触线(5)或(6)和辅助接触线(7)形成的受电弓搭接段，分别为换限过程段(L₆)和(L₇)。

3.根据权利要求1所述的双向型电分相自行换控装置，当需改为单向型时，其特征是：将其采信接触线(5)和绝缘分段(10)取消，绝缘分段(11)处补偿下锚，A相接触线(1)与辅助接触线(7)形成的受电弓搭接段为延供过程段(L₁)兼衔接供电段，采信接触线(6)的受电弓接触部分为受电弓包络段(L₅)，采信器(16)移设到换控厢内，接于高压电缆(20)。

4.根据权利要求3所述的单向型电分相自行换控装置，当使其辅助接触线(7)平时处于A相接触线(1)供电状态时，其特征是：将其常开开关(21)改用常闭开关(24)，取消采信器(16)，A相接触线(1)与辅助接触线(7)形成的受电弓搭接段为衔接供电段(L₈)。

5.根据权利要求2至4中所述的延供过程段(L₁)和(L₂)，其长度应大于该区段最高车速完成延供过程所需时间内的受电弓滑动距离；所述的受电弓包络段(L₃)、(L₄)和(L₅)、采信接触线(5)和(6)的受电弓接触部分，其长度均应大于该区段列车取流首末弓间的最大距离；所述的换限过程段(L₆)和(L₇)，其长度应大于该区段最高车速完成换供、限流过程所需时间内的受电弓滑动距离。

6.根据权利要求1或3、4所述的电分相自行换控装置，其特征是：换控厢内的常开开关(21)、(22)和常闭开关(23)，或常闭开关(23)、(24)和常开开关(22)可设置两套，一主一备交替运行。

7.根据权利要求1或3、4所述的电分相自行换控装置，当特需设在接触网锚段中间处时，其特征是：双向型需将绝缘分段8与9间、11与12间改为连接接触线3、4连接，绝缘分段10处改为无补偿下锚；单向型需将绝缘分段8与9间改为连接接触线3连接，绝缘分段12处无补偿下锚。

Images