CN205686215U - 一种动车组不分闸过分相系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动车组不分闸过分相系统，包括接触网供电臂组、控制开关组、传感器组以及控制器；接触网供电臂组包括接触网A相供电臂、接触网B相供电臂以及接触网中性段供电臂，控制开关组用于实现接触网A相供电臂与接触网中性段供电臂的连接或者接触网B相供电臂与接触网中性段供电臂的连接；传感器组的信号输出端与控制器连接，控制器的信号输出端与控制开关组的信号输入端连接。本实用新型采用上述结构，能够使动车组通过分相时能轮流由两侧供电臂对中性段进行供电，从而使动车组几乎不断电地通过分相区，确保了机车的速度和牵引力不受损失。

Description

一种动车组不分闸过分相系统

技术领域

本实用新型涉及电气化铁道供电系统领域，具体涉及一种动车组不分闸过分相系统。

背景技术

电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由铁道附近的牵引变电所将电流通过接触网传输给机车，机车在长距离的行驶过程中，接触网供电会来自不同的变电所，两个变电所接触网供电交接处会有一段无电区，由于我国电气化铁道采用的是单相工频交流供电制式，为了使电力系统三相负荷电流基本对称，无论是普速铁路还是高速铁路，牵引供电系统皆采用了分段换相取流的方法，这就导致了变电所出口处或两变电所之间的分区所处电分相环节的出现，而高速铁路要求电力机车或电动车组受电弓平滑连续受流，因此，这种电分相由于其机械、电气上的弱点，不仅成为速度和牵引力损失的主要原因，也是整个系统中最薄弱的环节之一。如何减少电分相环节对高速动车组运行的影响，是牵引供电系统亟需解决的关键问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动车组不分闸过分相系统，解决目前的电分相存在机械、电气上的弱点，致使速度和牵引力受损，对高速动车组运行产生影响的问题。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种动车组不分闸过分相系统，包括接触网供电臂组、控制开关组、传感器组以及控制器；

接触网供电臂组包括接触网A相供电臂、接触网B相供电臂以及接触网中性段供电臂，控制开关组用于实现接触网A相供电臂与接触网中性段供电臂的连接或者接触网B相供电臂与接触网中性段供电臂的连接；

传感器组包括6个计轴传感器，6个计轴传感器平均分为两组，同一组计轴传感器位于铁轨的同一侧；

传感器组的信号输出端与控制器连接，控制器的信号输出端与控制开关组的信号输入端连接。

进一步地，作为优选技术方案，所述控制开关组包括10个断路器，分别为：第一断路器CB101、第二断路器CB102、第三断路器CB111、第四断路器CB112、第五断路器CB113、第六断路器CB201、第七断路器CB202、第八断路器CB211、第九断路器CB212以及第十断路器CB213，第一断路器CB101、第二断路器CB102、第三断路器CB111、第四断路器CB112和第五断路器CB113组成第一开关组，第六断路器CB201、第七断路器CB202、第八断路器CB211、第九断路器CB212和第十断路器CB213组成第二开关组，第一开关组与第二开关组互为备用，第三断路器CB111与第八断路器CB211串联组成第一支路，第四断路器CB112与第九断路器CB212串联组成第二支路，第五断路器CB113与第十断路器CB213串联组成第三支路，第一支路、第二支路以及第三支路相互并联，第一断路器CB101和第六断路器CB201分别连在第一支路和第三支路的两个并联端，第二断路器CB102和第七断路器CB202分别连在第一支路和第三支路的两个并联端；

进一步地，作为优选技术方案，所述接触网A相供电臂连接在第三断路器CB111与第八断路器CB211之间，接触网B相供电臂连接在第四断路器CB112与第九断路器CB212之间，接触网中性段供电臂连接在第五断路器CB113与第十断路器CB213之间。

进一步地，作为优选技术方案，还包括电流互感器组，电流互感器组包括6个电流互感器，分别是：第一电流互感器CT11、第二电流互感器CT12、第三电流互感器CT13、第四电流互感器CT21、第五电流互感器CT22以及第六电流互感器CT23，第一电流互感器CT11和第四电流互感器CT21串接在第一支路上，第二电流互感器CT12和第五电流互感器CT22串接在第二支路上，第三电流互感器CT13和第六电流互感器CT23串接在第三支路上。

进一步地，作为优选技术方案，还包括隔离开关组，隔离开关组包括第一隔离开关S1001、第二隔离开关S1002以及第三隔离开关S1003，第一隔离开关S1001串接在接触网A相供电臂上，第二隔离开关S1002串接在接触网B相供电臂上，第三隔离开关S1003串接在接触网中性段供电臂上。

进一步地，作为优选技术方案，还包括过电压吸收回路，过电压吸收回路包括电阻R1、电感L1、第一电容C1、第二电容C2、第一电压互感器CVT1以及第二电压互感器CVT2，所述电阻R1与电感L1并联，电阻R1与电感L1的其中一个并联端接地，另一个并联端连接至第二电容C2，第一电容C1的一端与第二电容C2串联，另一端连接至接触网中性段供电臂，第一电压互感器CVT1并联在第一电容C1的两端，第二电压互感器CVT2并联在第二电容C2的两端。

进一步地，作为优选技术方案，还包括第四隔离开关S1004，第四隔离开关S1004的一端连接至第一电容C1，另一端连接至接触网中性段供电臂。

进一步地，作为优选技术方案，还包括熔断器SL，熔断器SL连接在第四隔离开关S1004与第一电容C1之间。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过控制开关组对接触网A相供电臂、接触网B相供电臂进行切换，使动车组通过分相时能轮流由两侧供电臂对中性段进行供电，从而使动车组几乎不断电地通过分相区，确保了机车的速度和牵引力不受损失。

（2）本实用新型对过电压吸收回路进行了新的设计，熔断器能够保证在遇到尖峰过电压时及时断开回路，从而保护电阻、电容元件，另一方面，本实用新型的过电压吸收回路相对于传统的吸收回路而言，增大了容性阻抗，减小了回路谐振频率，对过电压起到了较佳的吸收作用，从而对动车组和过分相系统起到了很好地保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本实施例所述的一种动车组不分闸过分相系统，包括接触网供电臂组、控制开关组、传感器组以及控制器；

接触网供电臂组包括接触网A相供电臂、接触网B相供电臂以及接触网中性段供电臂，控制开关组用于实现接触网A相供电臂与接触网中性段供电臂的连接或者接触网B相供电臂与接触网中性段供电臂的连接；

传感器组包括6个计轴传感器，6个计轴传感器平均分为两组，同一组计轴传感器位于铁轨的同一侧，沿着列车运行的方向，同侧的三个计轴传感器将电分相区分为区段A和区段B，

传感器组的信号输出端与控制器连接，控制器的信号输出端与控制开关组的信号输入端连接，传感器组用于检测列车运行的位置，并反馈给控制器，控制器输出控制信号对相应的控制开关组进行控制，实现接触网A相供电臂与接触网中性段供电臂的连接或者接触网B相供电臂与接触网中性段供电臂的连接。

具体地，本实施例的控制开关组包括10个断路器，分别为：第一断路器CB101、第二断路器CB102、第三断路器CB111、第四断路器CB112、第五断路器CB113、第六断路器CB201、第七断路器CB202、第八断路器CB211、第九断路器CB212以及第十断路器CB213，第一断路器CB101、第二断路器CB102、第三断路器CB111、第四断路器CB112和第五断路器CB113组成第一开关组，第六断路器CB201、第七断路器CB202、第八断路器CB211、第九断路器CB212和第十断路器CB213组成第二开关组，第一开关组与第二开关组互为备用，第三断路器CB111与第八断路器CB211串联组成第一支路，第四断路器CB112与第九断路器CB212串联组成第二支路，第五断路器CB113与第十断路器CB213串联组成第三支路，第一支路、第二支路以及第三支路相互并联，第一断路器CB101和第六断路器CB201分别连在第一支路和第三支路的两个并联端，第二断路器CB102和第七断路器CB202分别连在第一支路和第三支路的两个并联端。

本实施例的接触网A相供电臂连接在第三断路器CB111与第八断路器CB211之间，接触网B相供电臂连接在第四断路器CB112与第九断路器CB212之间，接触网中性段供电臂连接在第五断路器CB113与第十断路器CB213之间。

当电分相区无车时，断路器CB111、CB112、CB113闭合，其它7个断路器断开，称为初始状态；当列车从馈线A进入区段A时，断路器CB101闭合，馈线A经CB111、CB101、CB113回路向中性段供电；当列车从区段A进入区段B时，CB101断开，CB102闭合，馈线B经CB112、CB102、CB113回路向中性段供电；当列车驶出区段B时，CB102断开，恢复到初始状态。

本实施例还包括电流互感器组，电流互感器组包括6个电流互感器，分别是：第一电流互感器CT11、第二电流互感器CT12、第三电流互感器CT13、第四电流互感器CT21、第五电流互感器CT22以及第六电流互感器CT23，第一电流互感器CT11和第四电流互感器CT21串接在第一支路上，第二电流互感器CT12和第五电流互感器CT22串接在第二支路上，第三电流互感器CT13和第六电流互感器CT23串接在第三支路上，各电流互感器用于判断相应的支路是否带电，从而为故障判断提供一定的依据。

本实施例还包括隔离开关组，隔离开关组包括第一隔离开关S1001、第二隔离开关S1002以及第三隔离开关S1003，第一隔离开关S1001串接在接触网A相供电臂上，第二隔离开关S1002串接在接触网B相供电臂上，第三隔离开关S1003串接在接触网中性段供电臂上。

本实施例还包括过电压吸收回路，还包括过电压吸收回路，过电压吸收回路包括电阻R1、电感L1、第一电容C1、第二电容C2、第一电压互感器CVT1以及第二电压互感器CVT2，电阻R1与电感L1并联，电阻R1与电感L1的其中一个并联端接地，另一个并联端连接至第二电容C2，第一电容C1的一端与第二电容C2串联，另一端连接至接触网中性段供电臂，第一电压互感器CVT1并联在第一电容C1的两端，第二电压互感器CVT2并联在第二电容C2的两端。为了更好地实现本实用新型的发明目的，本实施例中的元器件可选择如下参数：电阻R1：150KΩ，电感L1：19mH，第一电容C1：0.25μF,第二电容C2：0.25μF。

本实施例还包括第四隔离开关S1004，第四隔离开关S1004的一端连接至第一电容C1，另一端连接至接触网中性段供电臂。

本实施例还包括熔断器SL，熔断器SL连接在第四隔离开关S1004与第一电容C1之间，熔断器SL能够在电压过高时自动断开，对过电压吸收回路中的元器件起到保护作用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：包括接触网供电臂组、控制开关组、传感器组以及控制器；

接触网供电臂组包括接触网A相供电臂、接触网B相供电臂以及接触网中性段供电臂，控制开关组用于实现接触网A相供电臂与接触网中性段供电臂的连接或者接触网B相供电臂与接触网中性段供电臂的连接；

传感器组包括6个计轴传感器，6个计轴传感器平均分为两组，同一组计轴传感器位于铁轨的同一侧；

传感器组的信号输出端与控制器连接，控制器的信号输出端与控制开关组的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：所述控制开关组包括10个断路器，分别为：第一断路器（CB101）、第二断路器（CB102）、第三断路器（CB111）、第四断路器（CB112）、第五断路器（CB113）、第六断路器（CB201）、第七断路器（CB202）、第八断路器（CB211）、第九断路器（CB212）以及第十断路器（CB213），第一断路器（CB101）、第二断路器（CB102）、第三断路器（CB111）、第四断路器（CB112）和第五断路器（CB113）组成第一开关组，第六断路器（CB201）、第七断路器（CB202）、第八断路器（CB211）、第九断路器（CB212）和第十断路器（CB213）组成第二开关组，第一开关组与第二开关组互为备用，第三断路器（CB111）与第八断路器（CB211）串联组成第一支路，第四断路器（CB112）与第九断路器（CB212）串联组成第二支路，第五断路器（CB113）与第十断路器（CB213）串联组成第三支路，第一支路、第二支路以及第三支路相互并联，第一断路器（CB101）和第六断路器（CB201）分别连在第一支路和第三支路的两个并联端，第二断路器（CB102）和第七断路器（CB202）分别连在第一支路和第三支路的两个并联端；

所述接触网A相供电臂连接在第三断路器（CB111）与第八断路器（CB211）之间，接触网B相供电臂连接在第四断路器（CB112）与第九断路器（CB212）之间，接触网中性段供电臂连接在第五断路器（CB113）与第十断路器（CB213）之间。

3.根据权利要求2所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：还包括电流互感器组，电流互感器组包括6个电流互感器，分别是：第一电流互感器（CT11）、第二电流互感器（CT12）、第三电流互感器（CT13）、第四电流互感器（CT21）、第五电流互感器（CT22）以及第六电流互感器（CT23），第一电流互感器（CT11）和第四电流互感器（CT21）串接在第一支路上，第二电流互感器（CT12）和第五电流互感器（CT22）串接在第二支路上，第三电流互感器（CT13）和第六电流互感器（CT23）串接在第三支路上。

4.根据权利要求3所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：还包括隔离开关组，隔离开关组包括第一隔离开关（S1001）、第二隔离开关（S1002）以及第三隔离开关（S1003），第一隔离开关（S1001）串接在接触网A相供电臂上，第二隔离开关（S1002）串接在接触网B相供电臂上，第三隔离开关（S1003）串接在接触网中性段供电臂上。

5.根据权利要求1所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：还包括过电压吸收回路，过电压吸收回路包括电阻（R1）、电感（L1）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一电压互感器（CVT1）以及第二电压互感器（CVT2），所述电阻（R1）与电感（L1）并联，电阻（R1）与电感（L1）的其中一个并联端接地，另一个并联端连接至第二电容（C2），第一电容（C1）的一端与第二电容（C2）串联，另一端连接至接触网中性段供电臂，第一电压互感器（CVT1）并联在第一电容（C1）的两端，第二电压互感器（CVT2）并联在第二电容（C2）的两端。

6.根据权利要求5所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：还包括第四隔离开关（S1004），第四隔离开关（S1004）的一端连接至第一电容（C1），另一端连接至接触网中性段供电臂。

7.根据权利要求6所述的一种动车组不分闸过分相系统，其特征在于：还包括熔断器（SL），熔断器（SL）连接在第四隔离开关（S1004）与第一电容（C1）之间。