CN110095675A - 一种三断口过分相列车电流检测方法及装置 - Google Patents

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周方圆
仇乐兵
吕顺凯
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Abstract

本发明公开了一种三断口过分相列车电流检测方法,在供电臂的末端设置一个非绝缘锚段关节,并通过连接线将非绝缘锚段关节的两根接触线连接,通过检测连接线的电流而得到列车全电流。本发明还公开了一种三断口过分相列车电流检测装置,包括位于列车供电臂末端的非绝缘锚段关节,所述非绝缘锚段关节的两根接触线之间通过一连接线连接,所述连接线上设有用于检测列车全电流的电流检测件。本发明的检测方法及装置均具有可检测列车全电流、电流检测精准可靠等优点。

Description

一种三断口过分相列车电流检测方法及装置
技术领域
本发明主要涉及过分相技术领域,特指一种三断口过分相列车电流检测方法及装置。
背景技术
电气化铁路接触网采用单相工频交流供电方式,为了降低电力系统三相供电网的电压不平衡度以及提高电网利用率,电气化铁路采用分段分相供电,即在电压相位不同的两个供电臂之间嵌入一段无电的中性区,每个供电臂与中性区之间通过锚段关节平滑过渡。在电气化铁路运营中,为了减小接触网电分相区的不利影响,大多采用车载自动过分相或地面自动过分相。
车载自动过分相:当列车得到从地面传输来的过分相预告信号后,首先进行确认,然后封锁牵引变流器的触发脉冲(等同于手动过分相时司机将牵引手柄回零),延时断开主断路器,使列车惰行通过无电区。在通过无电区后,再按照相反的顺序重新启动列车。
车载自动过分相本质上是一种断电过分相,断电区较长,有一定的速度损失大、牵引力丢失严重,且过电压现象严重,威胁着电气设备的安全运行。
地面自动过分相:如图1所示,传统的分相区含有两个断口的绝缘锚段关节。机械地面自动过分相在列车经过分相区时,通过两套开关的先后切换来达到给中性区供电的目的,这样可以大大减少列车无电的时间,达到了减小速度和牵引力损失的目的。根据采用的开关类型,地面自动过分相可分为机械开关地面自动过分相和电子开关地面自动过分相。无论机械地面自动过分相还是电子开关地面自动过分相,都需要列车位置信息,作为地面自动过分相装置动作的判断依据。地面自动过分相的关键在于:快速准确检测出列车运行实际位置,为控制系统提供动作依据。
目前地面过分相列车位置检测方式主要有计轴检测法、轨道电路检测法、红外对射检测法、接触网线索电流检测法等几种,其中计轴检测方式应用最广。
计轴检测法:计轴传感器是核心设备,可将其安装在钢轨轨腰上,直接计取和检查通过列车的轴数,判断列车是否到达检测点的装置。计轴传感器需要安装于轨道处,工程量大,且难以区分动车与拖车,易造成计轴传感器存在错码现象,使得地面自动过分相装置不能准确识别列车位置。
轨道电路检测法:在轨道电路区段空闲时,从轨道电源发送一定强度的信号电流,经钢轨线路送至轨道电路的接收端。在轨道电路被列车车辆占用时,从轨道电路电源发出来的信号电流因列车车辆车轴的分流,而只有很少一部分信号电流送至轨道电路的接收设备,接收设备的继电器因电流不足而不能励磁,即发出轨道被占用的信息。该方法技术成熟,检测结果准确度高。但存在难以区分动车与拖车、轨道电路的信号存在与列控信号互相干扰的可能性等缺点。
红外对射检测法:一般由红外发射器和红外接收器构成,当列车经过时,列车阻挡或反射信号,红外接收器形成列车到达输出信号。该检测方式设备简单,安装施工方便。但该方法易受外部环境影响,尤其现场粉尘影响将大大降低其可靠性。
接触网线索电流检测法:采用穿孔型电流互感器,检测过分相区段关键位置处的承力索或吊线电流,获知列车位置信息。当无列车经过时,检测到的电流为0。而当列车经过时,传感器二次侧感生出电流,通过特定电路驱动光纤发射头,输出列车位置信息。该方法设备简单,安装施工方便,但存在无成熟检测设备,易受上下行列车干扰,不能准确识别列车位置。
例如:文献《一种新型地面开关过分相技术的系统方案研究》提出一种地面自动过分相装置,采用计轴传感器实现列车位置识别。缺点:存在难以区分动车与拖车,易造成计轴传感器存在错码现象,使得地面自动过分相装置不能准确识别列车位置等问题。
专利《电力机车自动过分相装置及方法》发明的装置阅读器设置在电力列车上,阅读器和车载过分相设备相连,电力列车通过换相点时,阅读器与电子标签无线连接通讯,获知列车位置。缺点:由于阅读器与电子标签的特定位置设置,该装置仅适用于与车载自动过分相,无法应用于地面自动过分相系统。
专利《一种电气化铁路车辆位置传感器》设计了一种用于检测承力索电流的开孔型传感器,将该传感器安装于监测点处的承力索,即将承力索穿过该传感器。而当列车经过时,传感器二次侧感生出电流,通过特定电路驱动光纤发射头,输出列车位置信息。缺点:存在无成熟检测设备,易受上下行列车干扰,不能准确识别列车位置。
专利《地面自动过分相机车位置检测系统及检测方法》将两分段中性段的接触网设置为三个锚段关节,每个中性段上设置独立的电流互感器;,通过设在两个中性段上的电流互感器检测列车电流有无情况,判断列车所在中性段实际位置,作为自动过分相断路器分合操作依据。缺点:在开关1A(或2A)未闭合前,无法通过该方案检测列车位置,因此需要配合其他检测方法。该方案需要将现有的接触网改造为三个锚段关节,工程量大。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种可检测列车全电流,并且电流检测精准可靠的三断口过分相列车电流检测方法及装置。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种三断口过分相列车电流检测方法,在供电臂的末端设置一个非绝缘锚段关节,并通过连接线将非绝缘锚段关节的两根接触线连接,通过检测连接线的电流而得到列车全电流。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述连接线的两端分别连接在非绝缘锚段关节的两个接触线的抬高处。
通过电流传感器检测连接线的电流。
所述电流传感器为穿心式电流传感器,套设在所述连接线上。
所述电流传感器为串联式电流互感器,串联于连接线上。
本发明还公开了一种三断口过分相列车电流检测装置,包括位于供电臂末端的非绝缘锚段关节,所述非绝缘锚段关节的两根接触线之间通过一连接线连接,所述连接线上设有电流检测件,用于检测列车全电流。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述连接线的两端分别连接在非绝缘锚段关节的两根接触线的抬高处。
所述电流检测件为穿心式电流传感器,套设在所述连接线上。
所述电流检测件为串联式电流互感器,串联于连接线上。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明的三断口过分相列车电流检测方法及装置,在分相区前设置一个非绝缘锚段关节,非绝缘锚段关节的两根接触线之间通过连接线连接,通过检测连接线上的电流从而得到列车全电流大小以及相位信息,从而得到列车的精准运行位置。
附图说明
图1为现有技术中锚段关节的应用实施例图。
图2为本发明的检测装置在具体应用时的实施例图。
图3为本发明的检测装置的具体实施例图。
图4为本发明的检测装置的具体实施例图(列车未经过非绝缘锚段关节)。
图5为本发明的检测装置的具体实施例图(列车驶过非绝缘锚段关节)。
图中标号表示:1、供电臂;11、接触线;12、承力索;2、中性线;3、非绝缘锚段关节;4、绝缘锚段关节;5、连接线;6、电流检测件;7、列车。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图2至图5所示,本实施例的三断口过分相列车电流检测方法,在供电臂1的末端设置一个非绝缘锚段关节3,并通过连接线5将非绝缘锚段关节3的两根接触线11连接,通过检测连接线5的电流而得到列车7全电流(在非过分相时,电流是分成两部分,一部分流经接触线,一部分流经承力索)。本发明的三断口过分相列车电流检测方法,在分相区前设置一个非绝缘锚段关节3,非绝缘锚段关节3的两根接触线11通过连接线5连接,通过检测连接线5上的电流从而得到列车7全电流大小以及相位信息,从而得到列车7的精准运行位置,而且检测精准可靠。
如图2至图5所示,本发明还公开了一种三断口过分相列车电流检测装置,包括供电臂1末端的非绝缘锚段关节3(图2中虚线框中部分),其中非绝缘锚段关节3的一端连接绝缘锚段关节4(与中性线2重叠部分),非绝缘锚段关节3的两根接触线11之间通过一连接线5连接,连接线5上设有电流检测件6,用于检测列车7全电流,通过检测连接线5上的电流从而得到列车7电流大小以及相位信息,从而得到列车7的精准运行位置。
如图3所示,本实施例中,连接线5的两端分别连接在非绝缘锚段关节3的两根接触线11的抬高处,不仅不影响列车7的正常行车,而且连接方便可靠。
本实施例中,电流检测件6为穿心式电流传感器,套设在连接线5上;当然,也可以采用其它形式的电流传感器,如串联式电流互感器,串联于连接线5上等等。
工作原理:如图4所示,当列车7未经过非绝缘锚段关节3时,仅由左侧供电臂1(主要为接触线11和承力索12)向列车7供电,连接线5上无电流流过,电流如图4中虚线所示;
如图5所示,当列车7驶过非绝缘锚段关节3时,供电臂1的所有电流都经连接线5流至右侧接触线,再经受电弓流至列车7,此时,电流互感器检测到的电流为列车7的全部电流(如图5中虚线所示)。另外,也可以同时对电流谐波等进行检测。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种三断口过分相列车电流检测方法,其特征在于,在的供电臂(1)的末端设置一个非绝缘锚段关节(3),并通过连接线(5)将非绝缘锚段关节(3)的两根接触线连接,通过检测连接线(5)的电流而得到列车(7)全电流。
2.根据权利要求2所述的三断口过分相列车电流检测方法,其特征在于,所述连接线(5)的两端分别连接在非绝缘锚段关节(3)的两个接触线(11)的抬高处。
3.根据权利要求1或2所述的三断口过分相列车电流检测方法,其特征在于,通过电流传感器检测连接线(5)的电流。
4.根据权利要求3所述的三断口过分相列车电流检测方法,其特征在于,所述电流传感器为穿心式电流传感器,套设在所述连接线(5)上。
5.根据权利要求3所述的三断口过分相列车电流检测方法,其特征在于,所述电流传感器为串联式电流互感器,串联于连接线(5)上。
6.一种三断口过分相列车电流检测装置,其特征在于,包括位于供电臂(1)末端的非绝缘锚段关节(3),所述非绝缘锚段关节(3)的两根接触线(11)之间通过一连接线(5)连接,所述连接线(5)上设有电流检测件(6),用于检测列车(7)全电流。
7.根据权利要求6所述的三断口过分相列车电流检测装置,其特征在于,所述连接线(5)的两端分别连接在非绝缘锚段关节(3)的两根接触线(11)的抬高处。
8.根据要求6或7所述的三断口过分相列车电流检测装置,其特征在于,所述电流检测件(6)为穿心式电流传感器,套设在所述连接线(5)上。
9.根据权利要求6或7所述的三断口过分相列车电流检测装置,其特征在于,所述电流检测件(6)为串联式电流互感器,串联于连接线(5)上。
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