CN201914122U - 嵌地式接触轨供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌地式接触轨供电系统，它包括多条导电轨和多条绝缘轨，该多条导电轨、多条绝缘轨间隔布置在嵌地式支架上，该嵌地式支架由多段支架构件组成，该嵌地式支架埋入地面安装且位于列车行走的两条走行轨之间，该多条导电轨、多条绝缘轨的上表面露于地面外，该多条导电轨由上网配电系统控制得电和失电，从而使得列车正在通过的导电轨得电而为列车提供电能以及列车未通过和已通过的导电轨失电。本实用新型嵌地式接触轨供电系统是一种新型的城市轨道交通供电方式，不仅适用于封闭式和非封闭式的线路，而且还适用于非封闭式且对景观要求比较严格的城市轨道交通线路。

Description

嵌地式接触轨供电系统

技术领域

本实用新型涉及一种嵌地式接触轨供电系统，属于城市轨道交通领域。

背景技术

在城市轨道交通领域，对电动列车采用的传统供电系统主要有架空接触网供电系统、接触轨供电系统。架空接触网供电系统主要应用在对景观要求不太严格的地面线路、高架线路和地下线路，接触轨供电系统主要应用在封闭式城市轨道交通线路。但是，随着生活水平的不断提高，人们对城市景观的要求越来越高，上述两种传统供电系统无法满足非封闭式且对景观要求比较严格的城市轨道交通线路的需求，因此，在人车混行的城市交通运行环境下，如何解决列车安全供电、防止行人和车辆穿越轨道时触电等是目前所要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种嵌地式接触轨供电系统，该系统适用于非封闭式且对景观要求比较严格的城市轨道交通线路。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：它包括多条导电轨和多条绝缘轨，该多条导电轨、多条绝缘轨间隔布置在嵌地式支架上，该嵌地式支架由多段支架构件组成，该嵌地式支架埋入地面安装且位于列车行走的两条走行轨之间，该多条导电轨、多条绝缘轨的上表面露于地面外，该多条导电轨由上网配电系统控制得电和失电，从而使得列车正在通过的导电轨得电而为列车提供电能以及列车未通过和已通过的导电轨失电。

本实用新型的优点是：

本实用新型嵌地式接触轨供电系统是一种新型的城市轨道交通供电方式，不仅适用于封闭式和非封闭式的线路，而且还适用于非封闭式且对景观要求比较严格的城市轨道交通线路。

由于本实用新型中的电缆连接箱、上网配电箱、电缆等带电设施埋入地面安装，且导电轨只在列车经过时才带电而没有列车经过时不带电，因此，本实用新型可以用在非封闭式线路中，可以实现人车混行，对城市其他交通没有影响，且景观效果非常好。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图；

图2是本实用新型的导电轨配电系统的组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型嵌地式接触轨供电系统包括多条导电轨210和多条绝缘轨220，该多条导电轨210、多条绝缘轨220间隔布置在嵌地式支架(图中未示出)上，该嵌地式支架由多段支架构件组成，该嵌地式支架埋入地面安装(该嵌地式支架上端面与地面齐平)且位于列车行走的两条走行轨10之间(例如正中间位置)，该多条导电轨210、多条绝缘轨220的上表面露于地面外，该多条导电轨210由上网配电系统控制得电和失电，从而使得列车正在通过的导电轨210得电而为列车提供电能以及列车未通过和已通过的导电轨210失电。在本实用新型中，嵌地式支架及其上的导电轨210、绝缘轨220，以及它们之间的连接附件统称为接触轨。

在本实用新型中，嵌地式支架采用机械强度高、绝缘性能好的材质，嵌地式支架的每个支架构件内设置了多个槽孔，这些槽孔用于安装相应电路以及敷设各种电缆。导电轨210和绝缘轨220采用一条导电轨、一条绝缘轨、一条导电轨、一条绝缘轨、……这种间隔方式设置在嵌地式支架上，绝缘轨220用于将其两侧的导电轨210绝缘隔离开来，起到每条导电轨可单独安全供电的作用。导电轨210、绝缘轨220的长度视实际工程的需求确定。

上网配电系统包括多个导电轨配电系统，每条导电轨210相应配置有一个该导电轨配电系统。如图2，每个该导电轨配电系统包括列车位置信息接收处理单元32、控制单元31、转换单元33、列车位置环形感应电路35，该控制单元31的信号输入输出端与该列车位置信息接收处理单元32的输入输出端连接，该控制单元31的控制端与该转换单元33的控制端连接，该转换单元33的电源正输入端、接地端经由电缆连接箱50分别与牵引变电所60的电源正端、接地端连接，该转换单元33的输出端与相应的导电轨210连接，走行轨10通过均流电缆40经由该电缆连接箱50与该牵引变电所60的电源负端连接，该列车位置信息接收处理单元32的检测信号端与该列车位置环形感应电路35连接，该列车位置环形感应电路35安装在相应的导电轨210下的支架构件的槽孔内，该列车位置环形感应电路35用于与安装在列车设定位置处的前、后受流器(图中未示出)旁的车载天线(图中未示出)进行通讯，使得列车正在通过该列车位置环形感应电路35上方的导电轨210(指列车设定位置处的前或/和后受流器正在通过的导电轨)时，该列车位置环形感应电路35能够感测到列车正在通过该导电轨210，从而经由该控制单元31对该转换单元33的控制来使该导电轨210得电。

如图2，转换单元33可为直流双位置接触器，该直流双位置接触器的常开触点332(即K1)的两端分别与牵引变电所60的电源正端、相应的导电轨210连接，该直流双位置接触器的常闭触点333(即K2)的两端分别与牵引变电所60的接地端、相应的导电轨210连接，该常开触点332和常闭触点333相接的导电轨为同一条导电轨，该直流双位置接触器的线圈331两端分别与控制单元31的控制端连接。

如图2，直流双位置接触器的常开触点332一端与牵引变电所60的电源正端之间还可连接有断路器34(例如直流塑壳断路器)，该断路器34的分励脱扣器由控制单元31控制，控制单元31与外部监控中心70连接。除了通过列车行走位置来控制导电轨210得失电外，还可通过控制单元31对断路器34的控制或通过断路器34自身的切断来实现对导电轨210得失电的控制。

前、后受流器的安装位置应与导电轨210在两条走行轨10间的位置相对应。为了使列车在行走过程中始终能够得到电力支持，安装在列车上的前、后受流器间的距离应大于相邻的两条导电轨210间的间距，这样，在列车行走过程中，即使列车跨越绝缘轨时，前、后受流器中也总有一个会与一条导电轨210接触，也就是说，总会有一条导电轨210为列车提供电能(直流电)，使列车正常行驶。较佳地，前、后受流器安装在列车中间部位的一个车厢底部上，这样，更加确保了列车前后方的导电轨不带电，不会对穿越导电轨的行人和车辆的安全造成威胁。

在实际实施中，如图1，嵌地式支架中相邻两段支架构件在绝缘轨220下方连接；两个导电轨配电系统中的列车位置信息接收处理单元32、控制单元31、转换单元33设置在一个上网配电箱30内，该上网配电箱30分别对两条导电轨210的电能进行控制；该两条导电轨210间仅相隔一条绝缘轨220，该两条导电轨210分别对应的支架构件间通过连接盒230连接，该连接盒230用于将上网配电箱30上的相应电缆引入该支架构件的相应槽孔内；该两条导电轨210与仅相隔一条绝缘轨220的其他导电轨210分别对应的支架构件间通过连接件240连接。

在本实用新型中，连接盒230的作用为：第一，连接支架构件；第二，牵引电缆(例如，直流馈线电缆、控制电缆、辅助电源电缆、通信电缆等)，各种电缆在连接盒230内通过“T”型电缆接头引入、引出。连接件240的作用主要为连接支架构件，连接件240只有相关电缆穿越，但没有电缆引入或引出结构。

在实际应用中，电缆连接箱50埋入地面安装且安装在走行轨10的外侧。上网配电箱30埋入地面安装。上网配电箱30安装在走行轨10的外侧，或者安装在走行轨10与嵌地式支架之间。

在实际应用中，一般需要为列车设置上行和下行走行轨道，如图1，上行、下行走行轨道可以分别由一个本实用新型嵌地式接触轨供电系统供电。上、下行走行轨道的电缆连接箱50之间的相应电缆可互相连接。对应牵引变电所60的位置，上、下行走行轨道的四条走行轨10通过一条均流电缆40连接起来，并通过一点引出至牵引变电所60的电源负端，从而使走行轨10与导电轨210之间构成直流回流回路。

本实用新型的工作原理为：

以下所说列车运行位置是以列车上的受流器位置衡量的，例如，列车驶入第N条导电轨是指列车上的前受流器驶入该第N条导电轨，列车正在第N条导电轨上行进是指列车上的前、后受流器均在该第N条导电轨上，列车刚驶入第N+1条导电轨(下一条导电轨)是指列车上的后受流器还位于该第N条导电轨上而前受流器已驶入该第N+1条导电轨，列车完全驶进第N+1条导电轨是指列车上的前、后受流器均离开原来的那第N条导电轨而位于该第N+1条导电轨上。

每条导电轨210下方的列车位置环形感应电路35实时检测、接收列车位置信息。以第N条导电轨得失电过程为例进行说明。

当列车驶入第N条导电轨210时，该列车上的前受流器位于该第N条导电轨210上，与该第N条导电轨210接触，该第N条导电轨210下方的列车位置环形感应电路35通过前受流器旁的车载天线而感测到列车已开始行驶在该第N条导电轨210上，从而列车位置环形感应电路35将列车行驶信号经由第N条导电轨对应设置的导电轨配电系统中的列车位置信息接收处理单元32处理后传送给控制单元31，控制单元31通过控制线圈331得电而使常开触点332和常闭触点333动作，常开触点332闭合，常闭触点333打开，牵引变电所60向该第N条导电轨210供电，该第N条导电轨210经由前受流器向该列车供电。

当列车完全行驶在该第N条导电轨210上(前、后受流器全部位于该第N条导电轨210上)以及列车刚驶入第N+1条导电轨(即下一条导电轨)(只有后受流器位于该第N条导电轨210上)时，由于该第N条导电轨下方的列车位置环形感应电路35仍然可以感测到车载天线发送的列车行驶信号(前、后受流器全部位于该第N条导电轨210上时可同时接收到两个车载天线发送的信号；只有后受流器位于该第N条导电轨210上时可接收到后受流器旁的车载天线发送的信号)，因此，控制单元31继续使线圈331得电，常开触点332和常闭触点333不动作，该第N条导电轨210继续得电，向该列车供电。需要说明的是，列车刚驶入第N+1条导电轨时，第N条导电轨和第N+1条导电轨同时处于得电状态，向列车供电。

当列车完全驶进第N+1条导电轨时，该第N条导电轨下的该列车位置环形感应电路35无法感测到列车，将无列车行驶信号传送给控制单元31，控制单元31使线圈331失电，常开触点332和常闭触点333动作，常开触点332打开，常闭触点333闭合，该第N条导电轨210失电(该第N条导电轨210接地)，此时，第N+1条导电轨得电而向列车供电。

由于前、后受流器安装在列车中间部位的一个车厢底部上，因此，带电的导电轨总是位于列车下方，而列车前后方的导电轨总是处于不带电的状态，从而确保了行人和车辆安全穿越导电轨。

例如，当上网配电箱30内部元件间发生短路、导电轨与牵引变电所60的电源负端间发生短路等故障时，本实用新型中的断路器34可自身跳闸，以使相应导电轨210立即失电，确保安全。又例如，当因其他原因需要导电轨紧急断电时，外部监控中心70可向相应导电轨配电系统中的控制单元31发送命令，控制单元31通过对断路器34的切断控制而使相应导电轨210立即失电，确保行人、车辆安全穿越导电轨。

在本实用新型中，列车位置信息接收处理单元32、控制单元31、列车位置环形感应电路35等均为熟知电子技术，在这里不再详细描述。

本实用新型的优点是：

本实用新型嵌地式接触轨供电系统是一种新型的城市轨道交通供电方式，不仅适用于封闭式和非封闭式的线路，而且还适用于非封闭式且对景观要求比较严格的城市轨道交通线路。

由于本实用新型中的电缆连接箱、上网配电箱、电缆等带电设施埋入地面安装，且导电轨只在列车经过时才带电而没有列车经过时不带电，因此，本实用新型可以用在非封闭式线路中，可以实现人车混行，对城市其他交通没有影响，且景观效果非常好。

Claims (8)

1.一种嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：它包括多条导电轨和多条绝缘轨，该多条导电轨、多条绝缘轨间隔布置在嵌地式支架上，该嵌地式支架由多段支架构件组成，该嵌地式支架埋入地面安装且位于列车行走的两条走行轨之间，该多条导电轨、多条绝缘轨的上表面露于地面外，该多条导电轨由上网配电系统控制得电和失电，从而使得列车正在通过的导电轨得电而为列车提供电能以及列车未通过和已通过的导电轨失电。

2.如权利要求1所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述上网配电系统包括多个导电轨配电系统，每条所述导电轨相应配置有一个该导电轨配电系统；每个该导电轨配电系统包括列车位置信息接收处理单元、控制单元、转换单元、列车位置环形感应电路，该控制单元的信号输入输出端与该列车位置信息接收处理单元的输入输出端连接，该控制单元的控制端与该转换单元的控制端连接，该转换单元的电源正输入端、接地端经由电缆连接箱分别与牵引变电所的电源正端、接地端连接，该转换单元的输出端与相应的所述导电轨连接，所述走行轨经由该电缆连接箱与该牵引变电所的电源负端连接，该列车位置信息接收处理单元的检测信号端与该列车位置环形感应电路连接，该列车位置环形感应电路安装在相应的所述导电轨下的支架构件的槽孔内，该列车位置环形感应电路用于与安装在列车设定位置处的前、后受流器旁的车载天线进行通讯，使得列车正在通过该列车位置环形感应电路上方的导电轨时，该列车位置环形感应电路能够感测到列车正在通过该导电轨，经由该控制单元对该转换单元的控制而使该导电轨得电。

3.如权利要求2所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述转换单元为直流双位置接触器，该直流双位置接触器的常开触点的两端分别与所述牵引变电所的电源正端、相应的所述导电轨连接，该直流双位置接触器的常闭触点的两端分别与所述牵引变电所的接地端、相应的所述导电轨连接，该直流双位置接触器的线圈两端分别与所述控制单元的控制端连接。

4.如权利要求3所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述直流双位置接触器的常开触点一端与所述牵引变电所的电源正端之间连接有断路器，该断路器的分励脱扣器由所述控制单元控制，所述控制单元与外部监控中心连接。

5.如权利要求2或3或4所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述前、后受流器间的距离大于相邻的两条所述导电轨间的间距。

6.如权利要求5所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述前、后受流器安装在列车中间部位的一个车厢底部上。

7.如权利要求2所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述嵌地式支架中相邻两段支架构件在绝缘轨下方连接；

两个所述导电轨配电系统中的列车位置信息接收处理单元、控制单元、转换单元设置在一个上网配电箱内，该上网配电箱分别对两条导电轨的电能进行控制；该两条导电轨间仅相隔一条绝缘轨，该两条导电轨分别对应的支架构件间通过连接盒连接，该连接盒用于将上网配电箱上的相应电缆引入该支架构件的相应槽孔内；该两条导电轨与仅相隔一条绝缘轨的其他导电轨分别对应的支架构件间通过连接件连接。

8.如权利要求7所述的嵌地式接触轨供电系统，其特征在于：

所述电缆连接箱埋入地面安装且安装在所述走行轨的外侧；

所述上网配电箱埋入地面安装；所述上网配电箱安装在所述走行轨的外侧，或者所述上网配电箱安装在所述走行轨与所述嵌地式支架之间。