CN112234841A - 接触网取电的二段式动力变调压装置 - Google Patents

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李晋
靳忠福
吴振升
宫衍圣
黄文勋
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Abstract

本发明涉及接触网取电的二段式动力变调压装置，所述调压装置包括长行程电磁推动机构和分接头转换模块，分接头转换模块包括移动触头，长行程电磁推动机构端部与移动触头连接；移动触头上具有两个端子，对应VL接头、出线接头和VH接头，两个端子在长行程电磁推动机构作用下在VL接头和出线接头、以及出线接头和VH接头两个位置间切换。本发明利用大行程电磁式推拉装置作为调节动力机构，推动转换端子进行两个出线端子UH和UL之间的转换，实现二段式调压，满足铁路动力变压器二次侧电压输出指标，在简单可靠的机构设计基础上，节约了投资成本，提高了供电可靠性。

Description

接触网取电的二段式动力变调压装置
技术领域
本发明涉及接触网取电技术领域，具体涉及一种接触网取电的二段式动力变调压装置。
背景技术
接触网取电供给铁路沿线负载是解决偏远地区铁路沿线负载供电问题的一个非常经济的方式，在满足铁路供电需求的同时还可以解决铁路电力投资成本的问题。
针对于接触网取电，国内最早采用由接触网转换为25kV/220V变电台供电的做法。在20世纪70年代的阳安线、襄渝线等电源匮乏地区就已采用，起初是为了节省第一回贯通线，作为唯一电源使用；进入80年代后在多条电气化铁路应用，主要为通信信号设备做第二电源，铁路行业陆续定型了安装图、定额；那时由其供电的负荷种类很少，主要是小站通信、信号、照明，都是单相。
20 世纪 80 年代初，阳安线、襄渝线有几个车站的三相水泵需要供电，为解决难题，尝试了采用电容劈相技术。劈相机实为一台三相异步电动机接在单相电源上, 启动后其定子三相电压基本对称, 然后由这三相系统向其他三相异步电动机供电，它是一种将单相电变换成三相电的特殊电机，其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机。
发明内容
本发明的目的是提供一种接触网取电的二段式动力变调压装置，实现二段式调压，满足铁路动力变压器二次侧电压输出指标。
本发明所采用的技术方案为：
接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
所述调压装置包括长行程电磁推动机构和分接头转换模块，分接头转换模块包括移动触头，长行程电磁推动机构端部与移动触头连接；
移动触头上具有两个端子，对应VL接头、出线接头和VH接头，两个端子在长行程电磁推动机构作用下在VL接头和出线接头、以及出线接头和VH接头两个位置间切换。
长行程电磁推动机构端部通过绝缘杆连接到分接头转换模块的移动触头上。
移动触头的另一端连接到拉力结构上。
拉力结构为弹簧，弹簧位于导轨中。
弹簧一端连接到移动触头上，另一端连接到预收紧机构上。
预收紧机构包括卷收器和其上缠绕的钢丝，钢丝的端头连接到弹簧上。
本装置位于变压器10kV出线分级接头处
本发明具有以下优点：
本发明利用铁路牵引单相供电线路作为变压器的输入侧电源，变压器的二次侧输出绕组供给功率单元进行单相整流和单相逆变。变频功率单元为基本的交一直一交整流电路一逆变电路。整流侧为二极管整流，逆变侧为基于模块的桥单相逆变。通过对逆变桥进行正弦波调制的控制，可得到正弦的单相交流输出。三相电源由每一相的功率单元的输出端相互串接后，通过三相Y型连接， 实现的三相交流电源输出，直接给用户供电。
本发明利用大行程电磁式推拉装置作为调节动力机构，推动转换端子进行两个出线端子UH和UL之间的转换，行程长度100mm，电磁式推拉装置推动力不不小于150公斤。利用该二段式机构，检测到电压低于下限时，触发电磁推拉装置，将出线接头与UH接触，当电压超过上限时，再次触发电磁推拉装置，将出线接头返回UL接头，实现二段式调压，满足铁路动力变压器二次侧电压输出指标，在简单可靠的机构设计基础上，节约了投资成本，提高了供电可靠性。
附图说明
图1是本发明结构图；
图2是变压器二次侧抽头示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
铁路动力变压器一般指的是自铁路牵引网取电，给铁路沿线非牵引负荷供电的变压器。牵引网电压存在一个基本特征：供电臂有车辆经过，即有负荷时电压下降，供电臂无车辆经过时，即无负荷时电压升高。针对这个电压基本特征，考虑到动力变压器二次侧电压幅值维持，特提出本发明的调压设计结构。
本发明涉及一种接触网取电的二段式动力变调压装置，所述调压装置包括长行程电磁推动机构和分接头转换模块，分接头转换模块包括移动触头，长行程电磁推动机构端部与移动触头连接；移动触头上具有两个端子，对应VL接头、出线接头和VH接头，两个端子在长行程电磁推动机构作用下在VL接头和出线接头、以及出线接头和VH接头两个位置间切换。
长行程电磁推动机构端部通过绝缘杆连接到分接头转换模块的移动触头上。移动触头的另一端连接到拉力结构上。拉力结构为弹簧，弹簧位于导轨中。
弹簧一端连接到移动触头上，另一端连接到预收紧机构上。预收紧机构包括卷收器和其上缠绕的钢丝，钢丝的端头连接到弹簧上。
本装置位于变压器10kV出线分级接头处。
参见附图对本发明做进一步详细的说明：
本发明的装置长行程电磁推动机构、分接头转换模块、导轨机构、拉力结构和预收紧机构组成，如图1和图2所示。
当检测到输出电压低于下限值时，启动长行程电磁推动机构，利用绝缘杆把移动触头接触位置从UL位置推到UH位置，为了避免转换过程中出现掉电情况，移动触头采用了双接触点模式。与此同时，拉力机构加速移动触头转换，到达UH位置后，弹簧拉力机构释能处于放松状态，预收紧机构钢丝绕线处于自由状态。
当检测到输出电压高于上限值时，反向启动长行程电磁推动机构，将移动触头向UL位置变换。弹簧拉力结构仍然处于释能状态，多余行程由预收紧机构延伸钢丝提供。当变换到位后，触发预收紧机构开关，预收紧机构通过电机旋转将多余的延伸钢丝收紧，同时拉开弹簧，给拉力机构储能，预收紧到位后触发停止收紧机构，动作完成。
根据理论推算和实际测试，单次转换速率小于20ms，达到用电设备的无闪变切换指标。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
所述调压装置包括长行程电磁推动机构和分接头转换模块，分接头转换模块包括移动触头，长行程电磁推动机构端部与移动触头连接；
移动触头上具有两个端子，对应VL接头、出线接头和VH接头，两个端子在长行程电磁推动机构作用下在VL接头和出线接头、以及出线接头和VH接头两个位置间切换。
2.根据权利要求1所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
长行程电磁推动机构端部通过绝缘杆连接到分接头转换模块的移动触头上。
3.根据权利要求2所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
移动触头的另一端连接到拉力结构上。
4.根据权利要求3所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
拉力结构为弹簧，弹簧位于导轨中。
5.根据权利要求4所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
弹簧一端连接到移动触头上，另一端连接到预收紧机构上。
6.根据权利要求5所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
预收紧机构包括卷收器和其上缠绕的钢丝，钢丝的端头连接到弹簧上。
7.根据权利要求6所述的接触网取电的二段式动力变调压装置，其特征在于：
本装置位于变压器10kV出线分级接头处。
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