CN110877619B - 一种列车救援供电电路、控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列车救援供电电路、控制方法及装置,该电路应用于施救列车,包括:牵引变压器、由第一预设数量的独立轴控电路组成的整流逆变器和牵引电机;第二预设数量的独立轴控电路,包括:第一供电隔离开关,用于连接或断开对应的独立轴控电路的中间直流环节的正线与被救援列车的连接;第二供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述中间直流环节的负线与被救援列车的连接;本发明中第二预设数量的独立轴控电路的中间直流环节的正线和负线可以通过第一供电隔离开关和第二供电隔离开关直接为被救援列车供电,使救援回送过程中,被救援列车可以维持辅助负载正常运行,提高了用户体验,减少了设计成本。
Description
技术领域
本发明涉及轨道列车故障救援供电领域,特别涉及一种列车救援供电电路、控制方法及装置。
背景技术
随着现代社会科技的发展,轨道列车在人们生产生活中得到了广泛的应用。列车因发生故障无法正常牵引运行时,往往只能通过其他列车(施救列车)救援的方式回送至目的地。
现有技术中,施救列车无法直接对故障列车(被救援列车)供电,只能在施救列车拖行故障列车或拖行故障列车达到一定速度后,由故障列车利用自身装置和控制方案维持辅助负载(如空调、照明、换气装置等设备)运行,因此,上述现有方案中故障列车的辅助负载如需救援回送时正常运行,需要故障列车增加额外的设备,设计成本较高;并且上述现有方案中当故障列车速度在静止至救援发电最低速度阈值之间时,故障列车辅助供电系统无法工作,这将导致故障列车的辅助负载无法投入工作,这段时期将严重影响故障列车救援回送过程中乘坐的舒适性。
因此,如何能够利用施救列车直接对故障列车供电,使救援回送过程中,故障列车可以维持辅助负载正常运行,最大限度的维持故障列车旅客乘车的舒适环境,缓解乘务人员及司机的工作压力,减少设计成本,是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种列车救援供电电路、控制方法及装置,以利用施救列车直接对故障列车供电,减少设计成本,提高用户体验。
为解决上述技术问题,本发明提供一种列车救援供电电路,应用于施救列车,包括:牵引变压器、由第一预设数量的独立轴控电路组成的整流逆变器和牵引电机;
其中,每个所述独立轴控电路的输入端分别与各自对应的所述牵引变压器的次边绕组一对一连接,每个所述独立轴控电路的输出端分别与各自对应的牵引电机连接;
第二预设数量的所述独立轴控电路,包括:
第一供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述独立轴控电路的中间直流环节的正线与被救援列车的连接;其中,所述第二预设数量小于或等于所述第一预设数量;
第二供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述中间直流环节的负线与被救援列车的连接。
可选的,所述独立轴控电路,包括:
与对应的所述牵引变压器的次边绕组连接的高压电器开关,用于引入或隔离电网电压经所述牵引变压器降压后的供电电压;
与所述高压电器开关连接的整流装置,用于将所述供电电压整流为直流电;
与所述整流装置连接的所述中间直流环节,用于释放和存储所述独立轴控电路的电路电能;
与所述中间直流环节连接的逆变装置,用于将所述中间直流环节中的直流电逆变为交流电,为对应连接的牵引电机供电。
可选的,所述第二供电隔离开关的第一端与对应的所述中间直流环节的负线连接,所述第二供电隔离开关的第二端与所述施救列车的轮对连接。
可选的,所述独立轴控电路,包括:
中间直流电压传感器,用于检测对应的所述中间直流环节的电压值。
本发明还提供了一种列车救援供电的控制方法,应用于包含如权上述任一项所述的列车救援供电电路的施救列车,包括:
获取救援供电指令;
根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用所述救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
可选的,所述救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关一端与轮对连接时,所述根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,包括:
控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关导通;
判断所述救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;
若是,则控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通;
若否,则判断所述电压值是否持续在第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开所述救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关。
可选的,所述控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通之后,还包括:
判断所述电压值是否持续在所述第一预设范围内;
若否,则判断所述电压值是否持续在所述第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关。
可选的,所述确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关,包括:
断开所述高压电器开关、所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关;
预设时间阈值后,导通所述高压电器开关和所述第二供电隔离开关,判断所述电压值是否持续在所述第一预设范围内;
若是,则确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第二供电隔离开关;
若否,则判断所述电压值是否持续在所述第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开所述高压电器开关和所述第二供电隔离开关。
可选的,所述确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点之后,还包括:
向提示装置发送救援线路更换指令,以提示用户将所述独立轴控电路更换为所述第二预设数量的独立轴控电路中其他的独立轴控电路。
可选的,该方法还包括:
获取牵引级位指令;
控制当前独立轴控电路的高压电器开关导通和整流装置启动;其中,所述当前独立轴控电路为所述牵引级位指令对应的任一独立轴控电路;
判断所述当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在所述第一预设范围内;
若是,则启动所述当前独立轴控电路的逆变装置,为所述当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电。
此外,本发明还提供了一种列车救援供电的控制装置,应用于包含如上述任一项所述的列车救援供电电路的施救列车,包括:
获取模块,用于获取救援供电指令;
控制模块,用于根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用所述救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
本发明所提供的一种列车救援供电电路,应用于施救列车,包括:牵引变压器、由第一预设数量的独立轴控电路组成的整流逆变器和牵引电机;其中,每个独立轴控电路的输入端分别与各自对应的牵引变压器的次边绕组一对一连接,每个独立轴控电路的输出端分别与各自对应的牵引电机连接;第二预设数量的独立轴控电路,包括:第一供电隔离开关,用于连接或断开对应的独立轴控电路的中间直流环节的正线与被救援列车的连接;其中,第二预设数量小于或等于第一预设数量;第二供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述中间直流环节的负线与被救援列车的连接;
可见,本发明通过整流逆变器中第二预设数量的独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的设置,使第二预设数量的独立轴控电路的中间直流环节的正线和负线可以通过第一供电隔离开关和第二供电隔离开关直接为被救援列车供电,从而使救援回送过程中,被救援列车可以维持辅助负载正常运行,最大限度的维持故障列车旅客乘车的舒适环境,缓解了乘务人员及司机的工作压力,提高了用户体验,减少了设计成本。此外,本发明还提供了一种列车救援供电的控制方法及装置,同样具有上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种列车救援供电电路的结构示意图;
图2为本发明实施例所提供的一种列车救援供电的控制方法的流程图;
图3为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的流程图;
图4为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的在静态工况下的流程示意图;
图5为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的在动态工况下的流程示意图;
图6为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的流程图;
图7为本发明实施例所提供的一种列车救援供电的控制装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明实施例所提供的一种列车救援供电电路的结构示意图。该电路应用于施救列车,可以包括:牵引变压器10、由第一预设数量的独立轴控电路20组成的整流逆变器30和牵引电机40;
其中,每个独立轴控电路20的输入端分别与各自对应的牵引变压器10的次边绕组一对一连接,每个独立轴控电路20的输出端分别与各自对应的牵引电机40连接;
第二预设数量的独立轴控电路20,包括:
第一供电隔离开关21,用于连接或断开对应的独立轴控电路20的中间直流环节的正线与被救援列车的连接;其中,第二预设数量小于或等于第一预设数量;
第二供电隔离开关22,用于连接或断开对应的中间直流环节的负线与被救援列车的连接。
可以理解的是,本实施例中的第二预设数量的独立轴控电路20可以为由第一预设数量的独立轴控电路20组成的整流逆变器30(Convertor Inverter,CI)中的部分或全部独立轴控电路20。对于整流逆变器30中独立轴控电路20的具体数量和设置有第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22的独立轴控电路20的具体数量,即第一预设数量和第二预设数量的具体数值,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如图1所示,整流逆变器30可以包括两个独立轴控电路20,其中的一个独立轴控电路20中设置有第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22,即第一预设数量和第二预设数量可以分别为2和1。只要可以保证整流逆变器30中存在设置有第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22的独立轴控电路20,即第二预设数量小于等于第一预设数量且不为0。本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是,本实施例的目的可以为通过第二预设数量的独立轴控电路20中的第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22的设置,使第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22导通时,导通的第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22所在的独立轴控电路20的中间直流环节的正线和负线可以连接被救援列车,从而将中间直流电压输出至被救援列车。也就是说,本实施例中第二预设数量的独立轴控电路20中的每个独立轴控电路20均可以包括第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22。
对应的,本实施例中若施救列车的独立轴控电路20中的第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22与被救援列车直接通过供电线连接,需要用户(维修人员或驾驶人员)将需要导通的第一个隔离开关和第二隔离开关的一端连接的供电线从施救列车连接到被救援列车,为了减少用户的工作量,减少供电线的使用,减低列车重量、成本及整车的布线难度,可以如图1所示,利用施救列车与被救援列车之间轮对和铁轨的连接,实现施救列车与被救援列车通过第一个隔离开关或第二隔离开关的连接,即第一隔离开关或第二隔离开关可以与施救列车的轮对连接,如可以设置第二供电隔离开关22的第一端与对应的中间直流环节的负线连接,第二供电隔离开关22的第二端与施救列车的轮对连接,将第二供电隔离开关22所在的独立轴控电路20的中间直流环节的负线通过第二供电隔离开关22和被救援列车的轮对及钢轨做负线接地回流;或者也可以设置第一供电隔离开关21的第一端与对应的中间直流环节的正线连接,第一供电隔离开关21的第二端与施救列车的轮对连接,将第一供电隔离开关21所在的独立轴控电路20的中间直流环节的正线通过第一供电隔离开关21和被救援列车的轮对及钢轨做正线接地回流。本实施例对此不做任何限制。
具体的,对于本实施例中整流逆变器30的每个独立轴控电路20的具体结构可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如图1所示,每个独立轴控电路20可以均包括:与对应的牵引变压器10的次边绕组连接的高压电器开关,用于引入或隔离电网电压经牵引变压器10降压后的供电电压;与高压电器开关连接的整流装置,用于将供电电压整流为直流电,即利用牵引变压器10的次边绕组及整流设备进行升压,将交流电整流为直流电,使中间直流环节的电压稳定在预设范围(额定中间直流电压);与整流装置连接的中间直流环节,用于释放和存储独立轴控电路20的电路电能;与中间直流环节连接的逆变装置,用于将中间直流环节中的直流电逆变为交流电,为对应连接的牵引电机40供电,即从中间直流环节取电,将直流电逆变为变压变频的交流电,按照司机的操作方式控制牵引电机40运行。每个独立轴控电路20或第二预设数量的独立轴控电路20还可以包括用于检测对应的中间直流环节的电压值的中间直流电压传感器,即如图1所示,中间直流电压传感器可以检测自身所在独立轴控电路20的中间直流环节的电压值,以方便如传动控制单元(Drive ControlUint,DCU)的处理器可以在第一隔离开关或第二隔离开关与施救列车的轮对连接时,根据中间直流电压传感器检测到的电压值进行负线接地点或正线接地点的诊断。只要第二预设数量的独立轴控电路20中每个独立轴控电路20可以包括中间直流环节,以通过各自第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22的导通为被施救列车施加中间直流环节的直流电,本实施例对此不做任何限制。
对应的,施救列车还可以包括如DCU的处理器,以根据如电网电压、中间直流环节电压、列车速度、各开关状态、司机控制指令信号等信号,实现对CI中供电隔离开关、高压电器开关、整流装置和逆变装置的控制。
需要说明的是,对于本实施例中被救援列车被施救列车供电的具体装置,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,可以如图1所示,施救列车仅对被救援列车的辅助供电系统供电,即仅维持辅助负载(如空调、照明、换气装置等设备)运行;还可以对被救援列车的其他系统供电,本实施例对此不做任何限制。
可见,本发明通过整流逆变器30中第二预设数量的独立轴控电路20的第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22的设置,使第二预设数量的独立轴控电路20的中间直流环节的正线和负线可以通过第一供电隔离开关21和第二供电隔离开关22直接为被救援列车供电,从而使救援回送过程中,被救援列车可以维持辅助负载正常运行,最大限度的维持故障列车旅客乘车的舒适环境,缓解了乘务人员及司机的工作压力,提高了用户体验,减少了设计成本。
基于上述实施例,请参考图2,图2为本发明实施例所提供的一种列车救援供电的控制方法的流程图。该方法应用于包含如上述实施例所提供的列车救援供电电路的施救列车,可以包括:
步骤101:获取救援供电指令。
可以理解的是,本实施例是以设置有上一实施例所提供的列车救援供电电路的施救列车,利用第二预设数量的独立轴控电路的一个独立轴控电路的中间直流环节对被救援列车供电为例进行的展示,若施救列车需要利用第二预设数量的独立轴控电路的多个独立轴控电路的中间直流环节对被救援列车供电,可以采用与本实施例相似的方式对应设置,本实施例对此不做任何限制。
其中,本步骤中的救援供电指令可以为用户连接好被救援列车与施救列车的第二预设数量的独立轴控电路的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和/或第二供电隔离开关的一端的连接后,通过人机交互界面向施救列车的控制CI的如DCU的处理器发送的启动救援供电的指令。如若施救列车的独立轴控电路中的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关与被救援列车需要通过供电线连接,用户可以在被救援列车与施救列车的第二预设数量的独立轴控电路的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的一端的连接后,向处理器发送救援供电指令;若利用施救列车与被救援列车的第一供电隔离开关或第二供电隔离开关通过轮对和铁轨的连接,用户可以在被救援列车与施救列车的第二预设数量的独立轴控电路的一个独立轴控电路的第二供电隔离开关或第一供电隔离开关通过供电线连接后,向处理器发送救援供电指令。
对应的,本步骤之后还可以包括检测对应的供电线是否连接成功的步骤,若连接成功,则进入步骤102;若连接不成功,则可以通过如显示屏、显示灯、蜂鸣器的提示装置,提示用户供电线未连接成功的消息。本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是,对于本步骤中的救援供电指令的具体内容,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如施救列车包含多个设置有第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的独立轴控电路时,以每个第二供电隔离开关第一端与所在独立轴控电路的中间直流环节的负线连接,第二端与施救列车的轮对连接为例,若每个第一供电隔离开关均通过施救列车上设置的各自对应的供电线连接口与被救援列车通过供电线连接,则救援供电指令中可以包含用户选择或处理器检测获取的供电线连接口对应的独立轴控电路信息;若每个第一供电隔离开关均通过施救列车上设置一个供电线连接口与被救援列车通过供电线连接,则救援供电指令可以仅为启动救援供电的指令,即处理器可以自行选择第二预设数量的独立轴控电路中的一个独立轴控电路对被救援列车供电。本实施例对此不做任何限制。
步骤102:根据救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
可以理解的是,本步骤的目的可以为在处理器接收到救援供电指令后,控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。具体的,以图1所示的列车救援供电电路为例,若施救列车的牵引变压器的受电弓已升起,且救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关2已闭合,整流装置2已启动,则本步骤可以直接闭合第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电;若施救列车的牵引变压器的受电弓未升起,且救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关2未闭合,整流装置2未启动,则本步骤可以先升起施救列车的牵引变压器的受电弓,闭合救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关2,启动整流装置2,再闭合第一供电隔离开关和第二供电隔离开关;只要可以通过控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电,本实施例对此不做任何限制。
其中,对于救援供电指令对应的第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个独立轴控电路的具体选择,可以由设计人员根据实用场景和用户需自行设置,如救援供电指令中包含对应的独立轴控电路信息时,可以根据该独立轴控电路信息确定对应的独立轴控电路;救援供电指令中不包含对应的独立轴控电路信息时,对于如图1所示的施救列车,仅包括一个包含的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的独立轴控电路,该独立轴控电路可以为救援供电指令对应的独立轴控电路,对于包括多个包含的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的独立轴控电路的施救列车,处理器可以预设算法自行选择救援供电指令对应的独立轴控电路,本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是,由于在第一隔离开关或第二隔离开关与施救列车的轮对连接时,待救援供电指令对应的独立轴控电路的与施救列车的轮对连接的第一隔离开关或第二隔离开关导通的工况下,即在该独立轴控电路的中间直流环节的正线或负线已接地的工况下,若该独立轴控电路或被救援列车存在对应的负线接地点或正线接地点,则该独立轴控电路的中间直流环节会发生短路,使牵引变流器存在烧损风险,因此,在第一隔离开关或第二隔离开关与施救列车的轮对连接时,本实施例中处理器还可以根据救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值进行负线接地点或正线接地点的诊断,确定救援供电指令对应的独立轴控电路和被救援列车是否存在负线接地点或正线接地点。
本实施例中,本发明实施例通过根据救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电,使救援回送过程中,被救援列车可以维持辅助负载正常运行,最大限度的维持故障列车旅客乘车的舒适环境,缓解了乘务人员及司机的工作压力,提高了用户体验,减少了设计成本。
基于上述实施例,请参考图3,图3为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的流程图。该方法可以包括:
步骤201:获取救援供电指令。
其中,本步骤与步骤101相似,在此不再赘述。
具体的,对于如图1所示的施救列车,在静态工况下,施救列车牵引变流器的二轴连接的独立轴控电路的中间直流环节2的正线通过供电隔离开关1(第一供电隔离开关)引出的救援供电正线与故障列车相应接口连接完毕后,如图4所示,司机可以通过人机交互装置发送救援供电指令给如DCU的处理器,同时施救列车司机可以升牵引变压器的受电弓,给施救列车供电。
步骤202:控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关导通。
可以理解的是,本实施例是以救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关与施救列车的轮对连接为例进行的展示,对于救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关与施救列车的轮对连接的情况,可以采用与本实施例相识的方式对应进行设置,本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是,本步骤的目的可以为先导通救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关,以通过步骤203和步骤204,在该独立轴控电路的第一供电隔离开关导通前,确定该独立轴控电路是否存在正线接地点。本实施例是以之前未确定该独立轴控电路和被救援列车是否存在正线接地点为例进行的展示,如图4所示的静态工况;对于之前已确定该独立轴控电路和被救援列车是否存在正线接地点,则直接采用与本实施例所提供的方式对应控制该独立轴控电路的高压电器开关和第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,如图5所示的动态工况,本实施例对此不做任何限制。
其中,由于步骤103之前需要保证牵引变压器的受电弓升起,且救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关导通、整流装置启动,若本步骤之前施救列车的牵引变压器的受电弓已升起,且该独立轴控电路的高压电器开关已导通且整流装置已启动,则本步骤可以如本实施例所示仅导通该独立轴控电路的第二供电隔离开关;本步骤可以如图4所示,对应升起施救列车的牵引变压器的受电弓,导通该独立轴控电路的高压电器开关(高压电器开关2)和第二供电隔离开关(供电隔离开关),和启动整流装置(整流装置2);其中,图4是以同时启动CI中的两个整流装置(整流装置1和2)为例进行的展示,仅启动该独立轴控电路的整流装置也可以实现本实施例的目的。只要可以在步骤103之前保证牵引变压器的受电弓升起,且救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关导通、整流装置启动,本实施例对此不做任何限制。
步骤203:判断救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;若否,则进入步骤204;若是,则进入步骤206。
其中,本步骤中的救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值可以为如图1中的中间直流电压传感器采集的电压值,也可以为其他装置检测获取的电压值,只要可以获取救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值,本实施例对此不做任何限制。
需要说明的是,本步骤中的第一预设范围可以为救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节正常使用时的电压值范围,对于第一预设范围的具体数值设置,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如图4中的额定中间直流电压的范围。本实施例对此不做任何限制。
可以理解的是,本实施例中施救列车的每个独立轴控电路对应的第一预设范围可以为相同的一个范围值;也可以为各自对应的不同的范围值,即若更换救援供电指令对应的独立轴控电路,则本步骤中的第一预设范围也可以对应更换。
步骤204:判断电压值是否持续在第二预设范围内;若是,则进入步骤205;若否,则进入步骤203。
可以理解的是,本步骤中的第二预设范围可以为救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节短路时,中间直流环节的电压值范围,对于第一预设范围的具体数值设置,可以由设计人员根据实用场景和用户需求自行设置,如图4中的很小的零飘值的范围。本实施例对此不做任何限制。
步骤205:确定救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关。
可以理解的是,由于本步骤是在牵引变压器的受电弓升起,救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关导通、整流装置启动的情况下,确定该独立轴控电路的中间直流环节的电压值在第二预设范围内,即本步骤可以确定救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,通过断开救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关,维持救援供电指令对应的独立轴控电路的封锁,即不再使用援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车和牵引电机供电。
进一步的,本实施例还可以包括向提示装置发送救援线路更换指令的步骤,以通过如显示器的提示装置,提示用户将救援供电指令对应的独立轴控电路更换为第二预设数量的独立轴控电路中其他的独立轴控电路,即可以提示用户将与被救援列车连接的供电线更换连接为其他的独立轴控电路的第一供电隔离开关。若第二预设数量的独立轴控电路中的每个独立轴控电路的第一供电隔离开关均通过同一供电线连接口与被救援列车连接,则处理器也可以自动更换救援供电指令对应的独立轴控电路。本实施例对此不做任何限制。
具体的,对于如图1所示的施救列车,在静态工况下,如图4所示施救列车的DCU检测到电网电压供电正常后,首先控制高压电器开关1和2及供电隔离开关2处于闭合状态,启动整流单元1和2,使中间直流环节1和2维持在额定中间直流电压后,若DCU采样中间直流电压传感器电压值为很小的零漂值,则认为施救列车牵引变流器二轴存在正线接地点(在二轴负线已接地的工况下,二轴存在正线接地点,表明高压输入的情况下,中间直流环节2发生短路,牵引变流器二轴存在烧损风险),可以立即封锁整流装置2,控制高压电器开关1和供电隔离开关2处于断开状态,维持牵引变流器二轴封锁。
步骤206:控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通。
可以理解的是,本步骤是在确定救援供电指令对应的独立轴控电路不存在正线接地点后进行的步骤,本步骤通过控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通,在该独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围后,给被救援列车供电。
步骤207:判断电压值是否持续在第一预设范围内;若否,则进入步骤208。
其中,本步骤和步骤208与步骤203和步骤204相似,在此不再赘述。
可以理解的是,本步骤和步骤208可以为在救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通后,确定被救援列车是否存在正线接地点,对于电压值持续在第一预设范围内的情况,可以确定被救援列车和救援供电指令对应的独立轴控电路均不存在正线接地点,可以返回步骤206维持救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车的供电。
需要说明的是,不进行本步骤直接进入步骤208判断电压值是否持续在第二预设范围内,也可以实现本实施例的目的,如电压值不持续在第二预设范围内,则返回206维持救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车的供电,若电压值持续在第二预设范围内,则进入步骤209。
步骤208:判断电压值是否持续在第二预设范围内;若是,则进入步骤209;若否,则进入步骤207。
步骤209:确定被救援列车存在正线接地点,断开第一供电隔离开关和第二供电隔离开关。
其中,本实施是以控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通后第一次进入步骤206为例进行的展示,即若此时该独立轴控电路的中间直流环节的电压值持续在第二预设范围内,则可以确定被救援列车存在正线接地点,通过断开第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,使该独立轴控电路不再为被救援列车供电。
需要说明的是,本步骤中的断开第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,可以通过直接断开连接状态的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,维持第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的断开状态;也可以先封锁该独立轴控电路的整流装置、断开连接状态该独立轴控电路的高压电器开关、第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,延时预定时间后,再启动该独立轴控电路的整流装置和连接该独立轴控电路的高压电器开关,维持第一供电隔离开关和第二供电隔离开关的断开状态。只要可以保证断开该独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关,使该独立轴控电路不再为被救援列车供电,本实施例对此不做任何限制。
具体的,对于如图1所示的施救列车,在静态工况下,如图4所示施救列车的DCU检测到电网电压供电正常后,首先控制高压电器开关1和2及供电隔离开关2处于闭合状态,启动整流单元1和2,使中间直流环节1和2维持在额定中间直流电压后,若DCU采样中间直流电压传感器电压值为额定值左右,则控制供电隔离开关1闭合,给被救援列车辅助系统供电后,若此时DCU采样中间直流电压传感器电压值为很小的零飘值,则认为施救列车牵引变流器二轴给被救援列车辅助供电系统供电后引入了正线接地点,该接地点在被救援列车辅助供电系统(在二轴负线已接地的工况下,二轴给被救援列车辅助供电系统供电后引入正线接地点,表明高压输入的情况下,中间直流环节2发生短路,对牵引变流器二轴存在烧损风险),将立即封锁整流单元2,控制高压电器开关1和供电隔离开关1和2处于断开状态。延时一定时间T后,DCU控制高压电器开关1和2处于闭合状态,启动整流单元2,使中间直流环节2维持在额定中间直流电压,维持供电隔离开关1和2处于断开状态,施救列车牵引变流器二轴不再给被救援列车辅助供电系统,只为启动逆变单元2控制牵引电机拖行施救列车做供电输入。
可以理解的是,若在救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通后按预设时间间隔持续进入步骤206,由于该独立轴控电路为被救援列车持续供电的过程中,该独立轴控电路可能出现的正线接地点,因此本步骤无法直接确定是被救援列车存在正线接地点,本步骤可以采用与上述步骤相似的方式重新确定正线接地点的位置,如本实施例可以包括断开高压电器开关、第一供电隔离开关和第二供电隔离开关;预设时间阈值后,导通高压电器开关和第二供电隔离开关,判断电压值是否持续在第一预设范围内;若是,则确定被救援列车存在正线接地点,断开第二供电隔离开关;若否,则判断电压值是否持续在第二预设范围内;若电压值持续在第二预设范围内,则确定救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开高压电器开关和第二供电隔离开关。
本实施例中,本发明实施例通过判断救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内和判断电压值是否持续在第二预设范围内,对施救列车和被救援列车是否存在正线接地点进行自动控制和诊断,在保证救援供电的同时,能在施救列车牵引变流器负线接地工况下,很好的规避出现正线接地引发牵引变流器烧损的风险,进一步提高了用户体验。
基于上一实施例,请参考图6,图6为本发明实施例所提供的另一种列车救援供电的控制方法的流程图。该方法可以包括:
步骤301:获取牵引级位指令。
其中,本步骤中的牵引级位指令可以为用户控制施救列车的手柄向如DCU的处理器发送的向对应的牵引电机供电的指令。
步骤302:控制当前独立轴控电路的高压电器开关导通和整流装置启动;其中,当前独立轴控电路为牵引级位指令对应的任一独立轴控电路。
可以理解的是,本步骤是以DCU对牵引级位指令对应的任一独立轴控电路的控制为例进行的展示,对于DCU对牵引级位指令对应的每个独立轴控电路的控制,可以采用与本实施例相同或相似的方式实现,本实施例对此不做任何限制。
对应的,若当前独立轴控电路的高压电器开关不能导通或整流装置无法启动,则当前独立轴控电路无法为所连接的牵引电机供电。
需要说明的是,若当前独立轴控电路为上述实施例中救援供电指令对应的独立轴控电路,且在获取牵引级位指令之前,即在施救列车的静态工况下,已确定当前独立轴控电路存在正线接地点,则可以直接结束本流程,继续维持对当前独立轴控电路的封锁。
步骤303:判断当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;若是,则进入步骤304。
可以理解的是,本步骤的目的是在当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值持续在第一预设范围内时,通过步骤304启动当前独立轴控电路的逆变装置,为当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电。对于当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值不持续在第一预设范围内情况,可以继续返回本步骤持续判断,也可以在一定时间后断开当前独立轴控电路的高压电器开关,封锁当前独立轴控电路的整流装置,不利用当前独立轴控电路为所连接的牵引电机供电。本实施例对此不做任何限制。
步骤304:启动当前独立轴控电路的逆变装置,为当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电。
需要说明的是,本实施例是以施救列车的启动牵引电机的动态工况为例进行的展示,若当前独立轴控电路不为上述实施例中救援供电指令对应的独立轴控电路,则可以本步骤可以直接启动当前独立轴控电路的逆变装置,为当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电;若当前独立轴控电路为上述实施例中救援供电指令对应的独立轴控电路,且在动态工况之前的静态工况中已通过上一实施例所提供的方法对被救援列车进行供电,则本实施例所提供的方法可以如图5所示。
动态工况下,施救列车牵引变流器二轴(当前独立轴控电路)和被救援列车均不存在正线接地点时,若静态工况下,施救列车牵引变流器二轴和被救援列车辅助供电系统均不存在正线接地点,则施救列车牵引变流器二轴维持给被救援列车辅助供电系统供电。司机控制手柄,施加牵引级位后,施救列车牵引变流器的DCU启动逆变装置1和2,控制牵引电机1和2拖动被救援列车运行,运行过程中,施救列车牵引变流器二轴始终维持给被救援列车辅助供电系统供电。
动态工况下,施救列车牵引变流器二轴或被救援列车辅助供电系统存在正线接地点时,若静态工况下,施救列车牵引变流器二轴已存在正线接地点,此时施救列车牵引变流器的DCU维持牵引变流器二轴封锁,司机控制手柄,施加牵引级位后,施救列车牵引变流器的DCU启动逆变装置1,控制牵引电机1拖动被救援列车运行,运行过程中,施救列车牵引变流器二轴始终维持封锁,既不启动逆变装置2控制牵引电机2拖行被救援列车,也不给被救援列车辅助供电系统供电。
若静态工况下,被救援列车辅助供电系统已存在正线接地点,此时施救列车牵引变流器二轴不给被救援列车辅助供电系统供电,司机控制手柄,施救列车牵引变流器的DCU启动逆变装置1和2,控制牵引电机1和2拖动被救援列车运行,运行过程中,施救列车牵引变流器二轴始终不给被救援列车辅助供电系统供电。
若静态工况下,施救列车牵引变流器二轴和被救援列车辅助供电系统均不存在正线接地点,则施救列车牵引变流器二轴维持给被救援列车辅助供电系统供电,司机控制手柄,施加牵引级位后,施救列车牵引变流器的DCU启动逆变装置1和2,控制牵引电机1和2拖动被救援列车运行,施救列车牵引变流器二轴始终维持给被救援列车辅助供电系统供电,运行过程中,若DCU采样中间直流电压传感器电压值为很小的零飘值,则认为施救列车的牵引变流器二轴至被救援列车辅助负载供电线路存在正线接地点(在牵引变流器二轴负线已接地的工况下,牵引变流器二轴至被救援列车辅助负载引入正线接地点,表明高压输入的情况下,中间直流环节2发生短路,对牵引变流器二轴存在烧损风险),可以立即封锁整流装置2,控制高压电器开关2和供电隔离开关1处于断开状态。此时正线接地点可以分为两种工况进行诊断:若DCU采样中间直流电压传感器电压值在额定中间直流电压附近(第一预设范围),则认为被救援列车存在正线接地点,再断开供电隔离开关2(切断施救列车牵引变流器二轴负线接地点),延时一定时间T后,控制高压电器开关2闭合,重新启动整流装置2和逆变装置2,控制牵引电机1和2拖动被救援列车运行,运行过程中,施救列车牵引变流器二轴始终不给被救援列车辅助供电系统供电;若DCU采样中间直流电压传感器电压值仍为很小的零飘值(第二预设范围),则认为施救列车牵引变流器二轴存在正线接地点,再断开供电隔离开关2,施救列车牵引变流器二轴始终维持封锁,不给被救援列车辅助供电系统供电,仅依靠其他牵引电机(牵引电机1)拖动被救援列车运行。
本实施例中,本发明实施例实现了动态工况下施救列车对被救援列车的供电,进一步提升了用户体验。
请参考图7,图7为本发明实施例所提供的一种列车救援供电的控制装置的结构图。该装置应用于包含如上述实施例所提供的列车救援供电电路的施救列车,可以包括:
获取模块100,用于获取救援供电指令;
控制模块200,用于根据救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
可选的,救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关一端与轮对连接时,控制模块200,可以包括:
第一控制子模块,用于控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关导通;
第一判断子模块,用于判断救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;
第二控制子模块,用于若电压值持续在第一预设范围内,则控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通;
第二判断子模块,用于若电压值不持续在第一预设范围内,则判断电压值是否持续在第二预设范围内;
第三控制子模块,用于若电压值持续在第二预设范围内,则确定救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关。
可选的,控制模块200,还可以包括:
第三判断子模块,用于判断电压值是否持续在第一预设范围内;
第四判断子模块,用于若电压值不持续在第一预设范围内,则判断电压值是否持续在第二预设范围内;
第五控制子模块,用于若电压值持续在第二预设范围内,则确定被救援列车存在正线接地点,断开第一供电隔离开关和第二供电隔离开关。
可选的,第五控制子模块,包括:
第一控制单元,用于断开高压电器开关、第一供电隔离开关和第二供电隔离开关;
第一判断单元,用于预设时间阈值后,导通高压电器开关和第二供电隔离开关,判断电压值是否持续在第一预设范围内;
第二控制单元,用于若电压值持续在第一预设范围内,则确定被救援列车存在正线接地点,断开第二供电隔离开关;
第二判断单元,用于若电压值不持续在第一预设范围内,则判断电压值是否持续在第二预设范围内;
第三控制单元,用于若电压值持续在第二预设范围内,则确定救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开高压电器开关和第二供电隔离开关。
可选的,该装置还可以包括:
发送模块,用于向提示装置发送救援线路更换指令,以提示用户将独立轴控电路更换为第二预设数量的独立轴控电路中其他的独立轴控电路。
可选的,该装置还可以包括:
牵引获取模块,用于获取牵引级位指令;
第一牵引控制模块,用于控制当前独立轴控电路的高压电器开关导通和整流装置启动;其中,当前独立轴控电路为牵引级位指令对应的任一独立轴控电路;
牵引判断模块,用于判断当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;
第二牵引控制模块,用于若电压值持续在第一预设范围内,则启动当前独立轴控电路的逆变装置,为当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电。
本实施例中,本发明实施例通过控制模块200根据救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电,使救援回送过程中,被救援列车可以维持辅助负载正常运行,最大限度的维持故障列车旅客乘车的舒适环境,缓解了乘务人员及司机的工作压力,提高了用户体验,减少了设计成本。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的列车救援供电电路、控制方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种列车救援供电电路,应用于施救列车,其特征在于,包括:牵引变压器、由第一预设数量的独立轴控电路组成的整流逆变器和牵引电机;
其中,每个所述独立轴控电路的输入端分别与各自对应的所述牵引变压器的次边绕组一对一连接,每个所述独立轴控电路的输出端分别与各自对应的牵引电机连接;
第二预设数量的所述独立轴控电路,包括:
第一供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述独立轴控电路的中间直流环节的正线与被救援列车的连接;其中,所述第二预设数量小于或等于所述第一预设数量;
第二供电隔离开关,用于连接或断开对应的所述中间直流环节的负线与被救援列车的连接;
所述独立轴控电路,包括:
中间直流电压传感器,用于检测对应的所述中间直流环节的电压值。
2.根据权利要求1所述的列车救援供电电路,其特征在于,所述独立轴控电路,包括:
与对应的所述牵引变压器的次边绕组连接的高压电器开关,用于引入或隔离电网电压经所述牵引变压器降压后的供电电压;
与所述高压电器开关连接的整流装置,用于将所述供电电压整流为直流电;
与所述整流装置连接的所述中间直流环节,用于释放和存储所述独立轴控电路的电路电能;
与所述中间直流环节连接的逆变装置,用于将所述中间直流环节中的直流电逆变为交流电,为对应连接的牵引电机供电。
3.根据权利要求1所述的列车救援供电电路,其特征在于,所述第二供电隔离开关的第一端与对应的所述中间直流环节的负线连接,所述第二供电隔离开关的第二端与所述施救列车的轮对连接。
4.一种列车救援供电的控制方法,应用于包含如权利要求1至3任一项所述的列车救援供电电路的施救列车,其特征在于,包括:
获取救援供电指令;
根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用所述救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
5.根据权利要求4所述的列车救援供电的控制方法,其特征在于,所述救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关一端与轮对连接时,所述根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,包括:
控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第二供电隔离开关导通;
判断所述救援供电指令对应的独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;
若是,则控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通;
若否,则判断所述电压值是否持续在第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开所述救援供电指令对应的独立轴控电路的高压电器开关和第二供电隔离开关。
6.根据权利要求5所述的列车救援供电的控制方法,其特征在于,所述控制救援供电指令对应的独立轴控电路的第一供电隔离开关导通之后,还包括:
判断所述电压值是否持续在所述第一预设范围内;
若否,则判断所述电压值是否持续在所述第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关。
7.根据权利要求6所述的列车救援供电的控制方法,其特征在于,所述确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关,包括:
断开所述高压电器开关、所述第一供电隔离开关和所述第二供电隔离开关;
预设时间阈值后,导通所述高压电器开关和所述第二供电隔离开关,判断所述电压值是否持续在所述第一预设范围内;
若是,则确定所述被救援列车存在正线接地点,断开所述第二供电隔离开关;
若否,则判断所述电压值是否持续在所述第二预设范围内;
若所述电压值持续在所述第二预设范围内,则确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点,断开所述高压电器开关和所述第二供电隔离开关。
8.根据权利要求5所述的列车救援供电的控制方法,其特征在于,所述确定所述救援供电指令对应的独立轴控电路存在正线接地点之后,还包括:
向提示装置发送救援线路更换指令,以提示用户将所述独立轴控电路更换为所述第二预设数量的独立轴控电路中其他的独立轴控电路。
9.根据权利要求4至8任一项所述的列车救援供电的控制方法,其特征在于,还包括:
获取牵引级位指令;
控制当前独立轴控电路的高压电器开关导通和整流装置启动;其中,所述当前独立轴控电路为所述牵引级位指令对应的任一独立轴控电路;
判断所述当前独立轴控电路的中间直流环节的电压值是否持续在第一预设范围内;
若是,则启动所述当前独立轴控电路的逆变装置,为所述当前独立轴控电路的逆变装置连接的牵引电机供电。
10.一种列车救援供电的控制装置,应用于包含如权利要求1至3任一项所述的列车救援供电电路的施救列车,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取救援供电指令;
控制模块,用于根据所述救援供电指令,控制第二预设数量的独立轴控电路中对应的一个所述独立轴控电路的第一供电隔离开关和第二供电隔离开关导通,以利用所述救援供电指令对应的独立轴控电路对被救援列车供电。
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