CN105774599A - 一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统及其控制方法，包括车辆段、停车场出入段线AR与正线钢轨MR连接的钢轨导通装置IBD1和车辆段、停车场出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨SR连接的钢轨导通装置IBD2；车辆段、停车场与正线之间设置接触网电分段DF；钢轨导通装置IBD1和IBD2相互独立，钢轨导通装置IBD1在无列车通过时处于关断状态，钢轨导通装置IBD1、IBD2检测到列车通过时，触发全控型电力电子器件导通。本发明能阻断杂散电流从车辆段、停车场回流至正线钢轨的通路，减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害。

Description

一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及到车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统。

背景技术

城市轨道交通直流供电系统中，地铁供电系统普遍采用DC750V和DC1500V制式，列车通过受电弓(或受电靴)从接触网(或接触轨)取流，牵引电流通过钢轨回流至牵引变电所负极。地铁线路主要由正线、车辆段和停车场组成，车辆段、停车场内的接触网通过电分段与正线接触网(或接触轨)连接，由独立的牵引变电所供电。正线钢轨为防止牵引回流泄漏到大地腐蚀沿线金属管道等采取对地绝缘安装；车辆段和停车场主要用于列车的维护、检修等，为防止车辆段、停车场内钢轨电位过高对工作人员造成人身安全危害，通常将列检库、洗车库内的轨道与接地网相连或通过独立接地极将轨道与大地直接相连。在运营期间，为防止正线电流经车辆段、停车场内的钢轨流入大地造成杂散电流泄漏，通常在车辆段和停车场的出入段线咽喉处设置绝缘节与正线钢轨隔离，并在车辆段、停车场内距出入段线咽喉1km左右的钢轨处也设置绝缘节与列检库、洗车库隔离。车辆段、停车场内的牵引变电所回流线设置在两绝缘节之间，为保证列车在列检库内启动时正常回流和列车跨越绝缘节时设备不受损坏，通常在绝缘节的两端并联单向导通装置。单向导通装置由多组并联二极管(仅允许电流从车辆段、停车场内钢轨流回正线钢轨)和反向导通的可控硅组成。

城市轨道正常运营时经常出现正线钢轨电位过高，钢轨电位限制器永久接地的情况，或者钢轨对地绝缘逐渐破坏，从而造成正线钢轨泄漏大量杂散电流至大地。车辆段、停车场内的单向导通装置在实际应用中经常同时导通，列检库、洗车库内的接地钢轨为正线泄漏至大地的杂散电流提供了良好的回流通路。

当列车停在车辆段和停车场内时，杂散电流会流过车体薄弱部位造成车体损坏；更严重的是当列车停在绝缘节时，列车短接单向导通装置，大部分杂散电流通过车体流回正线钢轨，烧损车辆设备。车辆段、停车场内杂散电流严重时，造成库内设备外壳打火、挂地线打火等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统，它能阻断杂散电流从车辆段、停车场回流至正线钢轨的通路，减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：

一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统，包括车辆段、停车场出入段线AR与正线钢轨MR连接的钢轨导通装置IBD1和车辆段、停车场出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨SR连接的钢轨导通装置IBD2；车辆段、停车场与正线之间设置接触网电分段DF；出入段线AR与正线钢轨之间设置钢轨绝缘节JJ1，出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨之间设置钢轨绝缘节JJ2；其特征在于,钢轨导通装置IBD1包括控制装置DR1、与钢轨绝缘节JJ1并联的全控型电力电子器件V1、及置于全控型电力电子器件V1前后的第一位置传感器J1和第二位置传感器J2；钢轨导通装置IBD2包括控制装置DR2、与钢轨绝缘节JJ2并联的全控型电力电子器件V2和二极管D、及置于全控型电力电子器件V2前后的第三位置传感器J3和第四位置传感器J4。

这样，钢轨导通装置IBD1和IBD2相互独立，钢轨导通装置IBD1在无列车通过时处于关断状态，阻断杂散电流从车辆段、停车场回流至正线钢轨的通路，从而减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害。钢轨导通装置IBD1、IBD2检测到列车通过时，触发全控型电力电子器件导通，避免列车跨过绝缘节打火问题。

本发明的另一个目的是为上述工作系统提供控制策略，其手段为：

一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流控制方法，用于减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害并避免列车跨过绝缘节出现打火问题，包含如下的控制策略：

J1位置传感器检测到安装位置有列车占据时输出X＝1，没有列车占据时输出X＝0；J2位置传感器检测到安装位置有列车占据时输出Y＝1,没有列车占据时输出Y＝0；J3、J4的位置传感器输出与J1、J2相同；位置传感器J1、J2输出列车占据信号X、Y至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1；J3、J4输出列车占据信号X、Y至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2；当X+Y>0时，代表有列车通过钢轨绝缘节，控制装置DR1、DR2输出全控型电力电子器件导通信号；当X+Y＝0时，控制装置DR1、DR2输出全控型电力电子器件关断信号。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

一、本发明能阻断杂散电流经车辆段、停车场内钢轨流回正线钢轨的回流通路，减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害。

二、本发明具有结构简单、可靠性高等优点。

附图说明

图1是实施例在地铁车辆段、停车场内的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例

如图1所示，本发明包括车辆段、停车场出入段线AR与正线钢轨MR连接的钢轨导通装置IBD1和车辆段、停车场出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨SR连接的钢轨导通装置IBD2；车辆段、停车场与正线之间设置接触网电分段DF；钢轨导通装置IBD1包括第一位置传感器J1、第二位置传感器J2、全控型电力电子器件V1和控制装置DR1，其中第一位置传感器J1和第二位置传感器J2分别安装于出入段线AR与正线钢轨之间的绝缘节JJ1左右两侧，各距绝缘节JJ110m；钢轨导通装置IBD2包括第三位置传感器J3、第四位置传感器J4、全控型电力电子器件V2、二极管D和控制装置DR2，其中第三位置传感器J3和第四位置传感器J4分别安装于出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨之间的钢轨绝缘节JJ2左右两侧，各距绝缘节JJ210m。

具体控制过程如下所述：

列车回车辆段、停车场时，首先前轮到达J1位置传感器的安装位置，第一位置传感器J1、J2输出信号(X＝1，Y＝0，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR，钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1立即输出全控型电力电子器件V1导通信号；当列车前轮到达J2位置传感器的安装位置并且后轮未越过J1位置传感器时，位置传感器J1、J2输出信号(X＝1，Y＝1，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1，全控型电力电子器件V1持续导通；当列车后轮越过J1位置传感器并且未越过J2位置传感器时，位置传感器J1、J2输出信号(X＝0，Y＝1，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1，全控型电力电子器件V1仍处于导通状态；当列车后轮完全越过J2位置传感器时，位置传感器J1、J2输出信号(X＝0，Y＝0，X+Y＝0)至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1，钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1立即输出全控型电力电子器件V1关断信号。列车通过J3、J4位置传感器的安装位置时，钢轨导通装置IBD2与钢轨导通装置IBD1的工作方式相同。

列车出车辆段、停车场时，启动电流主要通过钢轨导通装置IBD2中的二极管D进行回流，当列车前轮到达J4位置传感器的安装位置时，位置传感器J3、J4输出信号(X＝0，Y＝1，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2，钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2立即输出全控型电力电子器件V2导通信号；当列车前轮到达J3位置传感器的安装位置并且后轮未越过J4传感器时，位置传感器J3、J4输出信号(X＝1，Y＝1，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2，全控型电力电子器件V2持续导通；当列车后轮越过J4位置传感器并且未越过J3位置传感器时，位置传感器J3、J4输出信号(X＝1，Y＝0，X+Y>0)至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2，全控型电力电子器件V2仍处于导通状态；当列车后轮完全越过J3位置传感器，位置传感器J3、J4输出信号(X＝0，Y＝0，X+Y＝0)至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2，钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2立即输出全控型电力电子器件V2关断信号。列车通过J1、J2位置传感器的安装位置时，钢轨导通装置IBD1与钢轨导通装置IBD2的工作方式相同。

Claims (2)

1.一种车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流系统，包括车辆段、停车场出入段线AR与正线钢轨MR连接的钢轨导通装置IBD1和车辆段、停车场出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨SR连接的钢轨导通装置IBD2；车辆段、停车场与正线之间设置接触网电分段DF；出入段线AR与正线钢轨之间设置钢轨绝缘节JJ1，出入段线AR与列检库、洗车库内钢轨之间设置钢轨绝缘节JJ2；其特征在于,钢轨导通装置IBD1包括控制装置DR1、与钢轨绝缘节JJ1并联的全控型电力电子器件V1、及置于全控型电力电子器件V1前后的第一位置传感器J1和第二位置传感器J2；钢轨导通装置IBD2包括控制装置DR2、与钢轨绝缘节JJ2并联的全控型电力电子器件V2和二极管D、及置于全控型电力电子器件V2前后的第三位置传感器J3和第四位置传感器J4。

2.一种使用权利要求1钢轨回流系统的车辆段、停车场与正线之间的钢轨回流控制方法，用于减少杂散电流对车辆段、停车场内设施的危害并避免列车跨过绝缘节出现打火问题，包含如下的控制策略：

J1位置传感器检测到安装位置有列车占据时输出X＝1，没有列车占据时输出X＝0；J2位置传感器检测到安装位置有列车占据时输出Y＝1,没有列车占据时输出Y＝0；J3、J4的位置传感器输出与J1、J2相同；位置传感器J1、J2输出列车占据信号X、Y至钢轨导通装置IBD1的控制装置DR1；J3、J4输出列车占据信号X、Y至钢轨导通装置IBD2的控制装置DR2；当X+Y>0时，代表有列车通过钢轨绝缘节，控制装置DR1、DR2输出全控型电力电子器件导通信号；当X+Y＝0时，控制装置DR1、DR2输出全控型电力电子器件关断信号。