CN113131536A - 用于双流制测试线的联锁控制系统 - Google Patents
用于双流制测试线的联锁控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及轨道交通技术领域,具体涉及一种用于双流制测试线的联锁控制系统,包括:直流负载模块:用于通过第一供电回路将直流母线的直流电供给给接触网或接触轨,还用于将直流电通过第一回流回路回流到直流母线上;所述第一供电回路包括第一开关;所述第一回流回路包括第二开关;交流负载模块:用于将电源进线输入的交流电通过第二供电回路供给给接触网,还用于将交流电通过第二回流回路回流到升压变压器上;所述第二供电回路包括第三开关;所述第二回流回路包括第四开关;联锁控制模块:用于将同一类型的开关进行相互联锁控制。本发明能够实现相关控制开关的联锁控制,避免列车出现供电冲突,造成列车安全事故。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通控制技术领域,具体涉及一种用于双流制测试线的联锁控制系统。
背景技术
随着时代的不断发展,现在我国地铁轨道建设正不断的完善,使得我们出行更加的便利,且安全性大大提高。为了进一步提高省市内各个地区人们出行的便利性,未来的地铁建设规划中,地铁的建设数量正逐步增加,且距离由近及远,计划从省会中心逐渐覆盖到周围区县。
目前的地铁多采用直流供电,因为市区内的路途短,线路损耗小且调速方便。而从省会中心逐渐覆盖到周围区县的轨道建设中,单条轨道的建设长度无疑会增长,地铁站与地铁站的距离增大,若继续采用直流供电,会使得轨道路途上需要的变电所增加,以及电压损耗增大,还会造成建设成本增大。因此面对长距离的轨道交通,需要向国铁那般引用交流供电,但是省市内的轨道长度又比不上国铁,若轨道全程只采用交流供电,其交流升压设备的建设成本也会增大,因此需要采用直流供电与交流供电相结合的方式。但是同一轨道线上无法同时应用直流供电和交流供电,必须采取一定的措施来分开供电。若在操作失误或控制系统出现问题时,容易导致局部应该关闭的控制开关处于开启状态,应该开启的控制开关处于关闭状态。也就使得同一轨道线上同时应用直流供电和交流供电,从而出现供电冲突,造成列车安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双流制测试线的联锁控制系统,能够使列车在同一轨道线上进行直流供电与交流供电的切换供电行驶时,实现相关控制开关的联锁控制,避免出现供电冲突,造成列车安全事故。
为了达到上述目的,提供了一种双流制测试线的联锁控制系统,包括:
直流负载模块:用于通过第一供电回路将直流母线的直流电供给给接触网或接触轨,还用于将流经接触网或接触轨的直流电通过第一回流回路回流到直流母线上;
所述第一供电回路包括用于启闭第一供电回路的第一开关;
所述第一回流回路包括用于启闭第一回流回路的第二开关;
交流负载模块:用于将电源进线输入的交流电通过升压变压器升压,并通过第二供电回路供给给接触网,还用于将流经接触网的交流电通过第二回流回路回流到升压变压器上;
所述第二供电回路包括用于启闭第二供电回路的第三开关;
所述第二回流回路包括用于启闭第二回流回路的第四开关;
联锁控制模块:用于将同一类型的开关进行相互联锁控制;所述接触网和接触轨分别对应的第一开关为同一类型,所述第一开关与第三开关为同一类型;所述接触网和接触轨分别对应的第二开关为同一类型,所述第二开关与第四开关为同一类型。
原理及优点:
1.直流负载模块的设置,能够在选择将交流供电切换为直流供电时,然后可以再根据需要接触网或接触轨的需求,将直流母线的直流电通过第一供电回路供给给接触网或接触轨。最后将流经接触网或接触轨的直流电通过第一回流回路回流到直流母线上。
2.交流负载模块的设置,能够在选择将直流供电切换为交流供电时,将交流电通过第二供电回路供给给接触网,最后将流经接触网的交流电通过第二回流回路回流到升压变压器上。
3.联锁控制模块的设置,能够将同一类型的开关进行相互联锁控制,联锁控制可参考电机正反转的联锁控制,例如在选择直流供电时,第二供电回路和第二回流回路上实现交流电的控制开关(第三开关和第四开关)关闭作为直流供电时开启条件,避免出现交直流一起供电的情况,导致供电冲突,造成列车安全事故。同理,选择交流供电时,第一供电回路和第一回流回路上实现直流电的控制开关(第一开关和第二开关)关闭作为交流供电时开启条件。在选择直流供电,且选择接触轨供电时,相应接触网上的控制开关关闭作为开启条件。在选择直流供电,且选择接触网供电时,相应接触轨上的控制开关关闭作为开启条件。因此通过对同一类型的开关进行相互联锁控制,能够在同一轨道上进行直流供电或交流供电切换的同时实现联锁控制,避免出现供电冲突,造成列车安全事故。
进一步,所述第一供电回路还包括用于启闭第一供电回路的第五开关,所述第二供电回路还包括用于启闭第二供电回路的第六开关;
所述接触网和接触轨分别对应的第五开关为同一类型,所述第五开关与第六开关为同一类型。
效果:联锁控制模块可以对接触网和接触轨分别对应的第五开关,以及第六开关进行相互联锁,第五开关的联锁控制保证接触轨和接触网只能二选一,然后在选择接触网供电时,通过第五开关和第六开关的联锁控制,保证只能从直流供电和交流供电进行二选一,进而避免出现供电事故。
进一步,所述第五开关包括同一类型的第五接触轨开关和第五接触网开关,所述第五接触轨开关为双刀单掷开关,用于同时启闭接触轨的第一供电回路和第一回流回路。
效果:第五接触轨开关为双刀单掷开关的设置,便于在选择直流供电且选择接触轨供电时,通过双刀单掷的第五接触轨开关就能同时完成第一供电回路和第一回流回路的联通。
进一步,所述接触网包括静调接触网和动调接触网。
效果:方便测试列车在不同状态下的性能,以及开关回路的联锁控制,从而保证列车运行的安全性。
进一步,所述第五接触网开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第五静调开关和对应连接动调接触网的第五动调开关。
效果:第五静调开关和第五动调开关的设置,方便在联锁控制模块进行联锁控制后,并选择直流供电时,只能从静调接触网和动调接触网中进行列车供电的二选一,避免列车静态、动态测试出现供电交叉而导致测试出错。
进一步,所述第二开关包括同一类型的第二接触轨开关和第二接触网开关,所述第二接触网开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第二静调开关和对应连接动调接触网的第二动调开关。
效果:第二静调开关和第二动调开关的设置,方便在联锁控制模块进行联锁控制后,并选择直流供电时,只能从静调接触网和动调接触网中进行列车供电的二选一,避免列车静态、动态测试出现供电交叉而导致测试出错。
进一步,所述第四开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第四静调开关和对应连接动调接触网的第四动调开关。
效果:第四静调开关和第四动调开关的设置,方便在联锁控制模块进行联锁控制后,并选择交流供电时,只能从静调接触网和动调接触网中进行列车供电的二选一,避免列车静态、动态测试出现供电交叉而导致测试出错。
进一步,所述第六开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第六静调开关和对应连接动调接触网的第六动调开关。
效果:第六静调开关和第六动调开关的设置,方便在联锁控制模块进行联锁控制后,并选择交流供电时,只能从静调接触网和动调接触网中进行列车供电的二选一,避免列车静态、动态测试出现供电交叉而导致测试出错。
进一步,所述直流母线还连接有预留的备用直流供电回路,所述备用直流供电回路包括用于启闭备用直流供电回路的第一开关。
效果:备用直流供电回路的设置,便于现有的供电回路出现故障时,可进行快速切换,避免列车中途停电而导致乘客的人身安全问题。
进一步,所述第一开关包括靠近直流母线且对应于接触轨的第一接触轨开关、靠近直流母线且对应于接触网的第一接触网开关,以及用于备用直流供电回路的第一备用开关。
效果:第一接触轨开关、第一接触网开关和第一备用开关均为同类型的开关,联锁控制模块能够对其进行相互联锁控制,从而保证在选择直流供电时,只能从接触网供电和接触轨供电,以及备用直流供电回路供电进行三选一,从而避免出现供电事故。
进一步,所述第一开关为直流断路器,所述第二开关、第四开关、第五开关和第六开关均为电动隔离开关,所述第三开关为交流断路器。
效果:直流断路器具有超一流的限流性能,能准确保护继电保护、自动装置免受过载、短路等故障危害。直流断路器具备的限流、灭弧能力优势,经过大量综合的科学试验,可实现3000Ah以下直流系统中主(分)屏、保护屏、继电屏级间的全选择性保护。电动隔离开关可以方便通过电控的作用不带负荷分断和接通线路。交流断路器能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,可以和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。
进一步,所述联锁控制模块还用于对同一供电回路上的断路器与电动隔离开关进行相互联锁控制,所述供电回路包括第一供电回路和第二供电回路,所述断路器包括交流断路器和直流断路器。
效果:通过对同供电回路上的开关进行相互联锁控制,可以保护供电回路。例如在同供电回路上,不可以带负载的电动隔离开关要先导通,而可以带负载的断路器要后导通,因此可以带负载的断路器必须在不可以带负载的电动隔离开关为闭合状态时才能闭合,换而言之,就是不可以带负载的电动隔离开关为闭合状态作为可以带负载的断路器的开启条件。同理,可以带负载的断路器为断开状态作为不可以带负载的电动隔离开关的开启条件,以此实现对同供电回路上的开关进行联锁控制,从而保护供电回路。
进一步,所述第一供电回路和第一回流回路上设有用于检测电流的分流器,所述第二供电回路和第二回流回路上第三开关和第四开关的两端均设有带电显示装置。
效果:分流器能够方便测量直流供电的第一供电回路和第一回流回路中直流电流的大小,以及确认第一供电回路和第一回流回路是否通电,从而方便监控第一开关和第二开关的状态,进而方便实现各个相联开关的联锁控制。带电显示装置可以方便检测第二供电回路和第二回流回路中是否存在高压交流电,从而方便监控第三开关和第四开关的状态,进而方便实现各个相联开关的联锁控制。
进一步,所述带电显示装置包括电容和指示器,所述电容一端电连接供电回路或回流回路,电容另一端电连接指示器,指示器一端接地设置。
效果:可以方便且安全的测量第二供电回路和第二回流回路是否存在高压交流电。
附图说明
图1为本发明实施例用于双流制测试线的联锁控制系统的逻辑框图;
图2为用于双流制测试线的联锁控制系统的电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:第一开关1、第二开关2、第三开关3、第四开关4、第五开关5、第六开关6、第五接触轨开关2031、第五动调开关2021、第五静调开关2022、第六动调开关2711、第六静调开关2712、第二接触轨开关3113、第二静调开关3112、第二动调开关3111、第四静调开关3702、第四动调开关3701、第一接触轨开关213、第一接触网开关212、第一备用开关211、分流器4011、带电显示装置4012。
实施例
一种用于双流制测试线的联锁控制系统,主要应用于地铁测试线,基本如附图1、图2所示:包括:
直流负载模块:用于通过第一供电回路将直流母线的直流电供给给接触网或接触轨,还用于将流经接触网或接触轨的直流电通过第一回流回路回流到直流母线上;
本实施例中,直流母线包括正母线和负母线,用于提供750V或1500V的直流电。
接触轨包括正极单轨线、接地轨和负极单轨线。接触网包括静调接触网和动调接触网。静调接触网包括地铁静调线和钢轨,用于列车静止停靠在钢轨上进行静调。动调接触网包括地铁动调线(试车线)和钢轨,用于列车试运行在钢轨上进行动调。
对于直流供电:
在接触轨供电中,第一供电回路一端电气连接正母线,另一端电气连接接触轨的正极单轨线;
在接触网供电中,第一供电回路一端电气连接正母线,另一端电气连接接触网的地铁静调线或电气连接接触网的地铁动调线。
第一供电回路上包括用于启闭第一供电回路的第一开关1和第五开关5;第一开关1靠近正母线,第五开关5靠近正极单轨线、地铁静调线或地铁动调线。
第一开关1包括靠近正母线且对应于接触轨的第一接触轨开关213和靠近正母线且对应于接触网的第一接触网开关212。正母线还电气连接有预留的备用直流供电回路,备用直流供电回路上也设有第一开关1,第一开关1为用于启闭备用直流供电回路的第一备用开关211。本实施例中,第一接触轨开关213、第一接触网开关212和第一备用开关211均为同类型的直流断路器。
第五开关5包括对应于接触轨的第五接触轨开关2031和对应于接触网的第五接触网开关,第五开关5包括同一类型的第五接触轨开关2031和第五接触网开关,所述第五接触轨开关2031为双刀单掷开关,用于同时启闭接触轨的第一供电回路和第一回流回路。第五接触网开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第五静调开关2022和对应连接动调接触网的第五动调开关2021。本实施例中,第五接触轨开关2031、第五静调开关2022和第五动调开关2021均为电动隔离开关。
在接触轨供电中,第一回流回路一端电气连接负母线,另一端电气连接接触轨的接地轨;
在接触网供电中,第一回流回路一端电气连接负母线,另一端电气连接接触网中地铁静调线对应的钢轨或地铁动调线对应的钢轨。
所述第一回流回路包括用于启闭第一回流回路的第二开关2;第二开关2靠近负母线,第二开关2包括对应连接接触轨的第二接触轨开关3113和对应连接接触网的第二接触网开关。
第二接触网开关包括对应连接静调接触网的第二静调开关3112和对应连接动调接触网的第二动调开关3111。本实施例中,第二接触轨开关3113、第二静调开关3112和第二动调开关3111均为电动隔离开关。其中,第一供电回路中的第五接触轨开关2031为双刀单掷开关,可以同时启闭接触轨的第一供电回路和第一回流回路。第五接触轨开关2031启闭接触轨第一回流回路的一端相比第二接触轨开关3113跟靠近接触轨的接地轨。
交流负载模块:用于将电源进线输入的交流电通过升压变压器升压,并通过第二供电回路供给给接触网,还用于将流经接触网的交流电通过第二回流回路回流到升压变压器上;
电源进线输入的交流电为10KV的交流电,升压变压器为三相变单相变压器,三相变单相变压器是一种三相输入两路单相输出的变压器,可以将10KV的三相交流电转变为27.5KV的单相交流电。
对于交流供电:
交流供电仅用于接触网供电,第二供电回路一端电气连接升压变压器的一输出端,另一端电气连接接触网的地铁静调线或电气连接接触网的地铁动调线;
第二供电回路上包括用于启闭第二供电回路的第三开关3和第六开关6;第三开关3靠近升压变压器的一输出端。第六开关6包括对应连接且靠近静调接触网的第六静调开关2712和对应连接且靠近动调接触网的第六动调开关2711。本实施例中,第三开关3为交流断路器,第六静调开关2712和第六动调开关2711采用同类型的电动隔离开关。
所述第二回流回路包括用于启闭第二回流回路的第四开关4;第四开关4包括对应连接静调接触网的第四静调开关3702和对应连接动调接触网的第四动调开关3701。本实施例中,第四静调开关3702和第四动调开关3701为同一类型的电动隔离开关。
联锁控制模块:其中,同供电属性的第一供电回路中的第一开关1和第二供电回路中的第三开关3为同一类型的开关;同回流属性的第一回流回路中的第二开关2和第二回流回路中的第四开关4为同一类型的开关。
第一开关1包括的第一接触轨开关213、第一接触网开关212、第一备用开关211为同一类型的开关;
第二开关2包括的第二接触轨开关3113、第二静调开关3112和第二动调开关3111为同一类型的开关;
第四开关4包括的第四静调开关3702和第四动调开关3701为同一类型的电动隔离开关。
第五开关5包括的第五接触轨开关2031、第五静调开关2022和第五动调开关2021为同一类型的电动隔离开关。
第六开关6包括的第六静调开关2712和第六动调开关2711为同一类型的电动隔离开关。
具体包括:
将第一供电回路中第一开关1的第一接触轨开关213、第一接触网开关212和第一备用开关211,以及第二供电回路中的第三开关3进行联锁控制,使第一接触轨开关213、第一接触网开关212、第一备用开关211和第三开关3只能开启一个;例如第一接触轨开关213要开启,那么第一接触网开关212、第一备用开关211和第三开关3都需要闭合,以作为第一接触轨开关213开启的必要条件。其余开关的联锁控制同理。
将第一供电回路中第五开关5的第五接触轨开关2031、第五静调开关2022和第五动调开关2021,以及第二供电回路中第六开关6的第六静调开关2712和第六动调开关2711进行联锁控制,使第五接触轨开关2031、第五静调开关2022、第五动调开关2021、第六静调开关2712和第六动调开关2711只能开启一个;
将第一回流回路中第二开关2的第二接触轨开关3113、第二静调开关3112和第二动调开关3111,以及第二回流回路的第四开关4进行联锁控制,使第二开关2的第二接触轨开关3113、第二静调开关3112、第二动调开关3111,以及与第四开关4的第四静调开关3702和第四动调开关3701只能开启一个。
联锁控制模块:用于对同一供电回路上的断路器与电动隔离开关进行相互联锁控制,所述供电回路包括第一供电回路和第二供电回路,所述断路器包括交流断路器和直流断路器。具体包括:
将接触轨供电中的第一供电回路的第一接触轨开关213(直流断路器)和第五接触轨开关2031(电动隔离开关)进行相互联锁控制。第一接触轨开关213(直流断路器)可以带负载启动,第五接触轨开关2031(电动隔离开关)不可以带负载启动,第五接触轨开关2031(电动隔离开关)为闭合状态作为可以带负载的第一接触轨开关213(直流断路器)的开启条件;而可以带负载的第一接触轨开关213(直流断路器)为断开状态作为不可以带负载的第五接触轨开关2031(电动隔离开关)的开启条件,以此达到同一供电回路上的断路器与电动隔离开关的相互联锁控制。
将接触网供电中的第一供电回路的第一接触网开关212(直流断路器),以及与第五静调开关2022(电动隔离开关)或第五动调开关2021(电动隔离开关)进行相互联锁控制,相互联锁控制原理同第一接触轨开关213(直流断路器)和第五接触轨开关2031(电动隔离开关);
将接触网供电中的第二供电回路的第三开关3(交流断路器)与第六开关6的第六静调开关2712(电动隔离开关)或第六动调开关2711(电动隔离开关)进行相互联锁控制,相互联锁控制原理同第一接触轨开关213(直流断路器)和第五接触轨开关2031(电动隔离开关)。
联锁控制模块通过对各开关的联锁控制,可以实现直流供电和交流供电的联锁控制,接触轨供电和接触网供电的联锁控制,接触网供电的静调与动调的联锁控制,以及同一供电回路上的断路器与电动隔离开关的联锁控制。从而达到保护电路,避免出现供电冲突,造成列车安全事故的情况。
所述第一供电回路和第一回流回路上设有用于检测电流的分流器4011,所述第二供电回路和第二回流回路上第三开关3和第四开关4的两端均设有带电显示装置4012。所述带电显示装置4012包括电容和指示器,所述电容一端电连接供电回路或回流回路,电容另一端电连接指示器,指示器一端接地设置。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (14)
1.用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于,包括:
直流负载模块:用于通过第一供电回路将直流母线的直流电供给给接触网或接触轨,还用于将流经接触网或接触轨的直流电通过第一回流回路回流到直流母线上;
所述第一供电回路包括用于启闭第一供电回路的第一开关;
所述第一回流回路包括用于启闭第一回流回路的第二开关;
交流负载模块:用于将电源进线输入的交流电通过升压变压器升压,并通过第二供电回路供给给接触网,还用于将流经接触网的交流电通过第二回流回路回流到升压变压器上;
所述第二供电回路包括用于启闭第二供电回路的第三开关;
所述第二回流回路包括用于启闭第二回流回路的第四开关;
联锁控制模块:用于将同一类型的开关进行相互联锁控制;所述接触网和接触轨分别对应的第一开关为同一类型,所述第一开关与第三开关为同一类型;所述接触网和接触轨分别对应的第二开关为同一类型,所述第二开关与第四开关为同一类型。
2.根据权利要求1所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第一供电回路还包括用于启闭第一供电回路的第五开关,所述第二供电回路还包括用于启闭第二供电回路的第六开关;
所述接触网和接触轨分别对应的第五开关为同一类型,所述第五开关与第六开关为同一类型。
3.根据权利要求2所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第五开关包括同一类型的第五接触轨开关和第五接触网开关,所述第五接触轨开关为双刀单掷开关,用于同时启闭接触轨的第一供电回路和第一回流回路。
4.根据权利要求3所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述接触网包括静调接触网和动调接触网。
5.根据权利要求4所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第五接触网开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第五静调开关和对应连接动调接触网的第五动调开关。
6.根据权利要求4所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第二开关包括同一类型的第二接触轨开关和第二接触网开关,所述第二接触网开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第二静调开关和对应连接动调接触网的第二动调开关。
7.根据权利要求4所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第四开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第四静调开关和对应连接动调接触网的第四动调开关。
8.根据权利要求4所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第六开关包括同一类型的对应连接静调接触网的第六静调开关和对应连接动调接触网的第六动调开关。
9.根据权利要求1所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述直流母线还连接有预留的备用直流供电回路,所述备用直流供电回路包括用于启闭备用直流供电回路的第一开关。
10.根据权利要求9所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第一开关包括靠近直流母线且对应于接触轨的第一接触轨开关、靠近直流母线且对应于接触网的第一接触网开关,以及用于备用直流供电回路的第一备用开关。
11.根据权利要求2所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第一开关为直流断路器,所述第二开关、第四开关、第五开关和第六开关均为电动隔离开关,所述第三开关为交流断路器。
12.根据权利要求11所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述联锁控制模块还用于对同一供电回路上的断路器与电动隔离开关进行相互联锁控制,所述供电回路包括第一供电回路和第二供电回路,所述断路器包括交流断路器和直流断路器。
13.根据权利要求1所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述第一供电回路和第一回流回路上设有用于检测电流的分流器,所述第二供电回路和第二回流回路上第三开关和第四开关的两端均设有带电显示装置。
14.根据权利要求13所述的用于双流制测试线的联锁控制系统,其特征在于:所述带电显示装置包括电容和指示器,所述电容一端电连接供电回路或回流回路,电容另一端电连接指示器,指示器一端接地设置。
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