CN105857118B - 一种轨道交通供电构造 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通供电构造，涉及轨道交通牵引供电技术领域。供电轨和回流轨分别固定在绝缘底座两侧，并被绝缘底座隔离；供电杆和回流杆分别通过绝缘套圈安装在动车车辆设有驱动机构的转向架上并与车体保持绝缘；供电杆的首端与驱动机构输入端口的一端相连，末端与供电轨接触；回流杆的首端与驱动机构输入端口的另一端相连，末端与回流轨接触；动车车辆运行时，供电杆与供电轨摩擦受电、回流杆与回流轨摩擦受电，并在不影响道岔结构和道岔操作情况下使动车车辆不断电通过道岔区段；既可用于地铁、轻轨等城市轨道交通或电气化铁路的既有线改造，亦可用于新线建设。

Description

一种轨道交通供电构造
技术领域
本发明涉及轨道交通供电技术领域，特别涉及其牵引供电技术。
背景技术
现行电气化铁路的牵引网采用架空接触网+走行轨形式，地铁、轻轨等城市轨道交通牵引网采用架空接触网+走行轨形式或接触轨+走行轨形式，都利用走行轨作为牵引电流的回流轨，由于技术或经济上的诸多因素，走行轨不完全绝缘于大地，因此，牵引电流将经走行轨向大地泄露、扩散，形成杂散电流，也称迷流。特别是城市轨道交通采用直流牵引，它产生的杂散电流对道床钢筋结构、隧道内钢筋结构和沿线的金属管线等设施都将产生电化学腐蚀，从而影响这些构筑物和金属设施的安全和使用寿命。对此，采取了排流保护、走行轨降阻、杂散电流收集和管道外涂等杂散电流腐蚀防护措施，有较大的资金投入，但仍不能从根本上消除杂散电流及其长期腐蚀影响。同时，走行轨回流对地面产生的电位差将形成跨步电压，有可能威胁人身安全，也需要采取必要的防范措施。
另外，架空接触网+走行轨形式或接触轨+走行轨形式的牵引网都需要占有较大的空间，需要增大隧道断面，进而增加施工难度和成本。
因此，很有必要提出一种结构紧凑、运行方便、经济实用的供电构造，并彻底消除杂散电流和跨步电压，保护人身和设施安全，同时提高供电可靠性，延长设备使用寿命，也便于日常维护。
发明内容
本发明的目的就是提供一种轨道交通供电构造，它能有效地解决牵引供电存在杂散电流和跨步电压危害人身和设备安全的问题。
本发明为实现其目的，采用以下技术方案：一种轨道交通供电构造，包括动车车体、设有驱动机构的前转向架和走行轨及道床，沿道床延伸方向连续铺设由供电轨、回流轨、绝缘底座和绝缘护罩构成的供电带；绝缘底座的上部设有凸台，凸台两侧的台肩上分别设有供电轨和回流轨，绝缘底座的凸台顶部设有绝缘护罩；供电杆和回流杆通过绝缘套圈与动车车体设有驱动机构的前转向架联结；供电杆的首端与驱动机构的输入端口的一端连接，供电杆的末端与供电轨接触；回流杆的首端与驱动机构输入端口的另一端连接，回流杆的末端与回流轨接触；经供电轨、供电杆、驱动机构、回流杆、回流轨构成车辆供电回路。
在设有供电杆和回流杆的前转向架邻近的后转向架上，另设一组辅助供电杆和辅助回流杆，辅助供电杆与供电杆之间由辅助供电电缆联通、辅助回流杆和回流杆之间由辅助回流电缆联通，其间隔长度相同，且大于道岔区段的长度。
所述供电轨和回流轨的安装高度须高于走行轨顶端。
所述供电轨、回流轨及绝缘底座在道岔区段中断，中断的供电轨和回流轨分别通过供电电缆和回流电缆联通，供电轨和回流轨中断的长度大于等于道岔区段的长度。供电杆和回流杆以及辅助供电杆、辅助回流杆通过绝缘套圈安装在动车车体的前、后转向架上，可以使其在运行过程中与走行轨相对距离保持不变，更好地与供电轨和回流轨保持接触和受电，并与车体保持绝缘。
在道岔区段可以采用如下技术，辅助供电杆与供电杆之间通过辅助供电电缆联通、辅助回流杆和回流杆之间通过辅助回流电缆联通，其间隔长度相同且大于道岔区段的长度，供电轨和回流轨安装高度须高于走行轨顶端。虽然，供电轨和回流轨在道岔区段中断，但分别用供电电缆和回流电缆联通，中断的长度大于等于道岔区段的长度，可以使供电轨、回流轨对走行轨的道岔结构和运行不造成影响，供电杆、辅助供电杆、回流杆、辅助回流杆在走行轨的道岔上方通过，形成立交，互不影响，且保持供电的连续性。绝缘底座和绝缘护罩具有一定的刚性和塑性，通常选用玻璃钢为宜。绝缘底座的刚性应足以支撑供电轨和回流轨以及来自与之摩擦的供电杆和回流杆的压力；绝缘护罩也有一定的刚度，可以承受车辆应及时穿行的碾压。利用绝缘底座和绝缘护罩的塑性，供电轨和回流轨可以嵌放于绝缘底座和绝缘护罩的结合部。绝缘套圈只起绝缘作用，可选用一般的橡胶、树脂等材料的制成品。
本发明的工作原理是：将绝缘底座和绝缘护罩具有的刚性和塑性与供电轨和回流轨的安装结构相结合，构造一种最紧凑、最简单的绝缘于走行轨和道床的独立的牵引供电回路，在同样的空间限制内可以提高供电电压等级和系统供电能力；同时利用连线和立交技术，在不影响道岔结构和道岔操作情况下，使车辆不断电通过道岔区段。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明与车辆走行轨绝缘开来，形成独立的牵引供电回路，不产生杂散电流和地面跨步电压，保护人身和设施安全。
2.本发明在同样的空间限制内可以提高供电电压等级和系统供电能力。
3.可有效避免短路故障，提高供电可靠性。
4.本发明自身成本低，同时可有效利用走行轨之间和车辆底部的空间，不增加一次性土建费用，经济实用。
5.本发明可在不影响道岔结构和道岔操作情况下使车辆不断电通过道岔区段。
6.本发明地上运行时不会对城市景观造成不良影响。
7.本发明结构紧凑、安装简单、维护方便，安全可靠，使用寿命长，既适用于新线建设，也适用于既有线改造。
附图说明
图1是本发明实施例的供电带截面示意图。
图2是本发明道岔区的段辅助供电电缆连接示意图。
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
图1示出的是轨道交通供电构造的示意图，一种轨道交通供电构造，包括动车车体9、设有驱动机构10的前转向架12和走行轨11及道床5，沿道床5延伸方向连续铺设由供电轨1、回流轨2、绝缘底座3和绝缘护罩4构成的供电带；绝缘底座3的上部设有凸台，凸台两侧的台肩上分别设有供电轨1和回流轨2，绝缘底座3的凸台顶部设有绝缘护罩4；供电杆6和回流杆7通过绝缘套圈8与动车体9设有驱动机构10的前转向架12联结；供电杆6的首端与驱动机构10的输入端口的一端连接，供电杆6的末端与供电轨1接触；回流杆7的首端与车辆的驱动机构10输入端口的另一端连接，回流杆7的末端与回流轨2接触；经供电轨1、供电杆6、驱动机构10、回流杆7、回流轨2构成动车车体9的牵引供电回路。供电轨1和回流轨2的安装高度须高于走行轨11顶端。绝缘底座3和绝缘护罩4具有一定的刚性和塑性，通常选用玻璃钢为宜。绝缘底座3的刚性应足以支撑供电轨1和回流轨2以及来自与之摩擦的供电杆6和回流杆7的压力；绝缘护罩4也有一定的刚度，可以承受车辆应急时穿行的碾压。利用绝缘底座3和绝缘护罩4的塑性，供电轨1和回流轨2可以嵌放于绝缘底座3和绝缘护罩4的结合部。绝缘套圈8只起绝缘作用，可选用一般的橡胶、树脂等材料的制成品。
图2示出的是本发明道岔区段的示意图，在设有供电杆6和回流杆7的前转向架12邻近的后转向架13上，另设一组辅助供电杆14和辅助回流杆15，辅助供电杆14与供电杆6之间通过辅助供电电缆16联通、辅助回流杆15和回流杆7之间通过辅助回流电缆17联通，其间隔长度相同，且大于道岔区段的长度。
在道岔区段可以采用如下技术：在道岔区段，供电轨1、回流轨2及绝缘底座3在道岔区段中断，中断的供电轨1和回流轨2分别通过供电电缆18和回流电缆19联通，供电轨1和回流轨2中断的长度大于等于道岔区段的长度。供电杆6和回流杆7以及辅助供电杆14、辅助回流杆15通过绝缘套圈8安装在动车车辆的前、后转向架上，可以使其在运行过程中与走行轨相对距离保持不变，更好地与供电轨1和回流轨2保持接触和受电，并与车体保持绝缘。辅助供电杆14与供电杆6之间由辅助供电电缆16联通、辅助回流杆15和回流杆7之间由辅助回流电缆17联通，其间隔长度相同且大于道岔区段的长度，供电轨1和回流轨2安装高度须高于走行轨顶端。虽然，供电轨1和回流轨2在道岔区段中断，但分别用供电电缆18和回流电缆19联通，中断的长度大于等于道岔区段的长度，可以使供电轨1、回流轨2对走行轨的道岔结构和运行不造成影响，供电杆6、辅助供电杆14、回流杆7、辅助回流杆15在走行轨11的道岔上方通过，形成立交，互不影响，且保持供电的连续性。绝缘底座3和绝缘护罩4材料的介电常数高，当采用工频供电时，在同样的电压等级下，可以大大增强牵引供电回路的供电能力。

Claims (3)

1.一种轨道交通供电构造，包括动车车体(9)、驱动机构(12)和走行轨(11)及道床(5)，其特征在于：沿道床(5)延伸方向连续铺设由供电轨(1)、回流轨(2)、绝缘底座(3)和绝缘护罩(4)构成的供电带；绝缘底座(3)的上部设有凸台，凸台两侧的台肩上分别设有供电轨(1)和回流轨(2)，绝缘底座(3)的凸台顶部设有绝缘护罩(4)；供电杆(6)和回流杆(7)通过绝缘套圈(8)与动车车体(9)设有驱动机构(10)的前转向架(12)联结；供电杆(6)的首端与驱动机构(10)的输入端口的一端连接，供电杆(6)的末端与供电轨(1)接触；回流杆(7)的首端与驱动机构(10)输入端口的另一端连接，回流杆(7)的末端与回流轨(2)接触；经供电轨(1)、供电杆(6)、驱动机构(10)、回流杆(7)、回流轨(2)构成动车车辆供电回路。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通供电构造，其特征在于：在设有供电杆(6)和回流杆(7)的前转向架(12)邻近的后转向架(13)上另设一组辅助供电杆(14)和辅助回流杆(15)，辅助供电杆(14)与供电杆(6)之间由辅助供电电缆(16)联通、辅助回流杆(15)和回流杆(7)之间由辅助回流电缆(17)联通，其间隔长度相同，且大于道岔区段的长度。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通供电构造，其特征在于：所述供电轨(1)、回流轨(2)及绝缘底座(3)在道岔区段中断，中断的供电轨(1)和回流轨(2)分别通过供电电缆(18)和回流电缆(19)联通，供电轨(1)和回流轨(2)中断的长度大于等于道岔区段的长度。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Li Qunzhan

Inventor before: Li Qunzhan

Inventor before: Huang Xiaohong

Inventor before: Wu Jiqin

Inventor before: Li Zihan

Inventor before: Yang Naiqi

Inventor before: Li Yanan

Inventor before: Guan Jinfa

Inventor before: Jin Anxu