CN111086416A - 一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，供电装置包括电缆槽，电缆槽内设有分段的触网电缆，供电电缆通过各个段的接触器与各个段的触网电缆连接；授电弓将电流导入车内的电控箱中，授电弓固定在车的底部；电控箱是列车的控制中心，通过内部设的传感器和指令发射装置实现信号的输入和输出；电车上的无线指令发射装置遥控该段的接触器，从而使该段的触网电缆有电；同时使车身下方的这段触网电缆断电；实现了全线只有唯一的一段触网电缆带电，本发明充分利用现有成熟的输变电技术和变频电动机驱动技术，使机车驱动结构简单、车载轻、建造、运行和维护成本低，由于没有二次电源，不涉及电池和充电等问题，使该发明更加节能和环保。

Description

一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统
技术领域
本发明涉及城市轨道交通供电技术领域，具体涉及一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统。
背景技术
传统有轨电车是在轨道上行驶、电力驱动、有集电杆、架空输电线并以钢轨作为供电另一回路的的交通车辆。其在马路或公路上行驶，有单节或多节车厢，是一种无污染环保的公共交通工具。早在1181年电车的概念就在柏林提出了。1179年德国工程师维尔纳·冯·西门子又在柏林的博览会上首先尝试使用电力驱动轨道车辆；1187年在布达佩斯创立了首个电车系统；1188年美国弗吉尼亚州也开通了有轨电车。
17世纪70年代以来，以汽车为主导的交通模式所带来的问题日显严重,能源危机、环境污染、土地紧缺、交通拥堵等问题,迫使欧洲发达国家重新将大容量的轨道交通作为发展城市公共交通的重点。由于中小城市无法负担地铁的巨额投资,于是现代有轨电车在一些国家中小城市，例如法国斯特拉斯堡、瑞士日内瓦、德国、波兰、奥地利、意大利、比利时、荷兰、日本、西班牙巴塞罗那以及我国的上海松江大学城、大连、天津开发区等应运而生。1712年至1717年，我国现代有轨电车规划已超过2500公里，工程总投资预计达3000亿元，车辆市场规模达600亿元，年均需求75亿元。
传统的或现代有轨电车共同的特点,都需要在车顶架设集电杆和在地上竖立电线杆用来架设触输电线以及地面需要铺设钢轨。但是作为有轨电车与其它车辆的路权共享，铺设钢轨还是非常经济的，对交通没有什么影响，反而由于公共交通权大于其它交通的，会使公共交通更加便捷。但是由于车顶架设集电杆和在地上竖立电线杆。有轨电车一直以来由架空电缆和授电弓将760V高压输送到电车中，主要体现在双高上，即高电压和高架线。高电压是因为输电电压越高，输电损失就越小；但高架线因为高电压会对人造成触电的危险。因为输电线电压一般为350-380伏，必须远离人群，必须架设在空中，这样一来就会影响市容或影响其它方式的运输，且这种双高影响市容。但如何保证高电压，还要保证人不触电？这是人们久久期待而又没能解决的历史难题。
发明内容
本发明提供了一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，充分利用成熟的输变电技术和变频电动机驱动技术，使机车驱动结构简单，车载轻，建造费用、运行成本和维护成本低。由于没有蓄电池等充电问题，所以绿色环保。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，包括供电装置和授电装置，所述授电装置设于电车车头底部，所述供电装置包括地面电缆槽，所述电缆槽内设有T型支架，所述T型支架上设有触网电缆，所述电缆槽一侧设有供电电缆，所述供电电缆通过接触器与所述触网电缆连接；
所述电缆槽上端铺设有地面盖板，所述地面盖板无接触对称设置，所述地面盖板之间设有缝隙；
所述触网电缆与授电弓接触，所述触网电缆通过授电弓将电传输给电车，所述授电弓通过所述电缆槽上端铺设有地面盖板之间的缝隙向地面上方伸出，所述授电弓固定在电车的绝缘底座上；
所述授电装置设有控制装置；所述控制装置作为电车的控制中心，通过内部设有的传感器和指令发射装置实现信号的输入和输出；
电车上的所述传感器检测电车前方最近的那段触网电缆的初始位置；
所述无线指令发射装置与所述接触器信号连接，所述无线指令发射装置对接触器发送信号，从而控制接触器得电或失电，进而使该段触网电缆通电或断电。
进一步的，所述接触器上设有接受装置，能够接收电车无线指令发射装置发出的信号。
进一步的，所述触网电缆分段设置于所述电缆槽内部，所述每段触网电缆分别通过接触器与所述供电电缆连通。
进一步的，所述触网电缆长度等于电车总长。
进一步的，在同一时刻，全线中只有一段所述触网电缆与所述供电电缆连通供电。
进一步的，所述路面盖板相对处设有可形变的橡胶条。
进一步的，缝隙的宽度小于人体脚面的宽度。
进一步的，所述授电弓包括触头，所述触头与所述触网电缆接触。
进一步的，所述电车专用铁轨作为供电装置的地线。
进一步的，所述授电装置包括变频器、变频电机和变速箱。所述变频器与所述授电弓电连接，所述变频器与所述控制装置电连接，所述变频器与所述变频电机电连接，所述变频电机与变速箱动力连接。
进一步的，所述电缆槽内设有排水口，可以将雨水及脏污及时排出
进一步的，所述供电电缆与触网电缆之间设有接触器。
进一步的，所述供电电缆为750V三相交流供电电缆；供电电缆上的750V电压通过授电弓传导到电车中。
进一步的，通过车头上的变频器驱动变频电动机，再通过变速箱进而驱动车轮运转。
进一步的，当有轨电车行至每段铁轨的入口端时，车头的传感器感应到轨道的初始位置，通过所述无线指令发射装置对接触器发送一个接通电源的信号，该段触网电缆接收到车上发来的接通电源的信号，使该段地下触网电缆通过对应的接触器得电而通电，同时通知后面的一段触网电缆断电，由于该段导电铁轨长度与电车长度相匹配，这样就可以实现虽然电车在行驶，但总是只有列车下面一段触网电缆有电，其它段触网电缆不带电。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明提供的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，采用分段传感模式，分段接通电源模式，在每段触网电缆的入口端有一个传感器。当有轨电车行至每段触网电缆的入口端时，该段触网电缆接收到车上发来的接通电源的信号，使该段地下触网电缆通过对应的接触器得电而通电，同时通知后面的一段地下触网电缆断电。由于该段地下触网电缆长度与电车长度相匹配，这样就可以实现虽然电车在行驶，但总是只有一段地下触网电缆在通电，而且电车尾部露出的地下触网电缆总是无电的状态，这样即保障了人身安全，又提高了输电效率。
2.本发明提供的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，由于地面盖板中间缝隙侧面设有橡胶条，在授电弓经过时张开，在授电弓离开时闭合，防止异物落下，保证了人身安全。
3.本发明提供的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，采用变频器、变频电机和变速箱系统驱动，使电车启动平稳，无极变速。电车上的控制器、传感器、无线指令发射装置和地面上接收装置、接触器组成的闭环控制系统使某段触网电缆通电或断电指令唯一的从电车上发出。使沿线其它各段触网电缆处于无电的状态，使其安全性得到保证，大大提高了整个装置的整体性能，本发明充分利用成熟的输变电技术和变频电动机驱动技术，使机车驱动结构简单、车载轻、建造、运行和维护成本低，更加节能环保。
附图说明
图1是本发明的电车供电示意图；
图2是本发明的供电装置的结构示意图；
图3是本发明的信号连接的模块图。
图中：电缆槽-1、T型支架-2、触网电缆-3、供电电缆-4、接触器-5、地面盖板-6、缝隙-7、授电弓-8、传感器-9、指令发射装置-10、变频器-11、电车-12、橡胶条-13、触头-14、电车专用铁轨-15、排水口-16、变频电动机-17。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
实施例1：
有轨电车供电时：
如图1-图3所示：一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，包括供电装置和授电装置，授电装置设于电车12车头底部，供电装置包括电缆槽1，电缆槽1内设有T型支架2，T型支架2上设有触网电缆3，电缆槽1一侧设有供电电缆4，供电电缆4通过接触器5与触网电缆3连接；
电缆槽1上端铺设有地面盖板6，地面盖板6无接触对称设置，地面盖板6之间设有缝隙7；
触网电缆3与授电弓8接触，授电弓8通过缝隙7向地面上伸出，授电弓8固定电车12的底部；
授电装置设有控制装置；控制装置作为电车12的控制中心，通过内部设有的传感器9和指令发射装置10实现信号的输入和输出；
电车12上的传感器9检测到电车12前方最近一段触网电缆3的初始位置；
无线指令发射装置10与接触器5信号连接，无线指令发射装置10通对接触器5发送得电信号，该段触网电缆3接收到车上发来的接通电源的信号，从而控制接触器5闭合，使该段地下触网电缆3通过对应的接触器5与供电电缆4连通而通电，供电电缆4中的750V高压通过授电弓8传导到电车12中，电流通过电车12上的变频器11驱动变频电动机17工作，从而驱动车轮运转。
实施例2：
有轨电车在两段触网电缆3交接处时：
如图1-图3所示：一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，包括供电装置和授电装置，授电装置设于电车12车头内，供电装置包括电缆槽1，电缆槽1内设有T型支架2，其上设有触网电缆3，电缆槽1一侧设有供电电缆4，供电电缆4分别通过各个段的接触器5与相应的触网电缆3连接；
电缆槽1上端铺设有地面盖板6，地面盖板6无接触对称设置，地面盖板6之间设有缝隙7；
与触网电缆3接触的是授电弓8，授电弓8通过缝隙7向地面上伸出，授电弓8固定在电车的底部；
授电装置设有控制装置，控制装置作为电车12的控制中心，通过内部设有的传感器9和指令发射装置10实现信号的输入和输出；
当电车12行进到前一段触网电缆前端时，电车上的传感器9能检测到电车12前方最近的一段触网电缆3的初始位置；指令发射装置10遥控，使接触器5得电，从而使前一段触网电缆3得电，同时控制后面的一段触网电缆3连接的接触器5失电，从而切断供电电缆与触网电缆3的连接，从而使后一段触网电缆3断电。由于每段触网电缆3长度与电车12长度相匹配，这样就可以实现虽然电车在行驶，但总是只有一段触网电缆3在通电。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，包括供电装置和授电装置，所述授电装置设于电车(12)车头底部，所述供电装置包括电缆槽(1)，其特征在于：所述电缆槽(1)内设有T型支架(2)，所述T型支架(2)上设有触网电缆(3)，所述电缆槽(1)一侧设有供电电缆(4)，所述供电电缆(4)通过接触器(5)与所述触网电缆(3)连接；
所述电缆槽(1)上端铺设有地面盖板(6)，所述地面盖板(6)无接触对称设置，所述地面盖板(6)之间设有缝隙(7)；
所述触网电缆(3)末端设有授电弓(8)，所述授电弓(8)通过所述缝隙(7)向地面上方伸出，所述授电弓(8)固定连接在电车(12)的绝缘底座上；
所述授电装置设有控制装置；所述控制装置作为电车(12)的控制中心，通过内部设有的传感器(9)和指令发射装置(10)实现信号的输入和输出；
所述传感器(9)检测电车(12)前方段的触网电缆(3)的初始位置；
所述无线指令发射装置(10)与所述接触器(5)信号连接，所述无线指令发射装置(10)向接触器(5)发送信号，从而控制该段的接触器(5)得电或失电，进而使该段触网电缆(3)通电或断电。
2.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述触网电缆(3)分段设置于所述电缆槽(1)内部，每段所述触网电缆(3)分别通过接触器(5)与所述供电电缆(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述触网电缆(3)长度等于电车(12)总长。
4.根据权利要求2或3所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：在同一时刻，只有一段所述触网电缆(3)与所述供电电缆(4)连通供电。
5.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述地面盖板(6)相对设有可形变的橡胶条(13)，在没有电车经过时所述橡胶条(13)闭合。
6.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述授电弓(8)包括触头(14)，所述触头(14)与所述触网电缆(3)接触。
7.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述电车专用铁轨(15)作为供电装置的地线。
8.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述授电装置包括变频器(11)、变频电机(17)和变速箱，所述变频器(11)与授电弓(8)电连接，所述变频器(11)与所述控制装置电连接，所述变频器(11)与所述变频电机(17)电连接，所述变频电机(17)与变速箱动力连接。
9.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述电缆槽(1)内设有排水口(16)。
10.根据权利要求1所述的一种地槽触网分段授流有轨电车供电系统，其特征在于：所述供电电缆(4)通过每一段的接触器(5)与该段的触网电缆(3)连接。
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