RU2521013C2 - Низковольтная линия питания для линии железной дороги или метро, электрифицированных постоянным током - Google Patents

Низковольтная линия питания для линии железной дороги или метро, электрифицированных постоянным током Download PDF

Info

Publication number
RU2521013C2
RU2521013C2 RU2011135539/11A RU2011135539A RU2521013C2 RU 2521013 C2 RU2521013 C2 RU 2521013C2 RU 2011135539/11 A RU2011135539/11 A RU 2011135539/11A RU 2011135539 A RU2011135539 A RU 2011135539A RU 2521013 C2 RU2521013 C2 RU 2521013C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
voltage
direct current
power
input
Prior art date
Application number
RU2011135539/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011135539A (ru
Inventor
Марко ВЕРНАЦЦА
Джанлуиджи КАСТАНЬЕТО
Original Assignee
Ансальдо Стс С.П.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ансальдо Стс С.П.А. filed Critical Ансальдо Стс С.П.А.
Publication of RU2011135539A publication Critical patent/RU2011135539A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2521013C2 publication Critical patent/RU2521013C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к обеспечению низковольтной линии питания устройств вдоль линий железной дороги и метро. Причем линия получает энергию от высоковольтной контактной линии постоянного тока, проходящей поверху, вместо специальной электрической линии, установленной для этой цели вдоль путей. Технический результат заключается в снижении стоимости и повышении надежности в эксплуатации низковольтной линии. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к низковольтной линии питания для железной дороги или линии метро, электрифицированной постоянным током.
В течение многих лет ощущалась необходимость обеспечения низковольтной электроэнергии для подачи питания в различные электрические и электронные системы, расположенные вдоль пути, для того, чтобы обеспечить технологическое развитие железнодорожной системы и в области железнодорожного транспорта, и в области метро.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такая энергия обычно подается посредством специализированных низковольтных электрических линий (как правило 400 В), которые расположены сбоку от пути между двумя последующими станциями.
Пределы использования специализированной линии следующие:
1) высокая конструкционная стоимость (работы по прокладке кабеля в бетонных тоннелях длительны и дорогостоящи);
2) высокая стоимость технического обслуживания и ремонтных работ;
3) плохая изоляция;
4) риск того, что произойдет бросок напряжения, вызванный стихийным снижением нагрузки и/или падением силового питающего кабеля железнодорожной линии из-за аварии;
5) высокие эксплуатационные затраты. Низковольтная электроэнергия подается по регулируемым ценам, сопоставимым с ценами, применяемыми для гражданского назначения, и таким образом совершенно отличным от обычных промышленных цен.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение низковольтной линии питания для линии железной дороги или линии метро, которая преодолевает проблемы электрических линий специализированного типа.
Вышеупомянутая задача решается настоящим изобретением, которое относится к низковольтной линии питания постоянного тока для линии железной дороги или метро, в которой путь соединен с множеством опор, выполненных с возможностью поддержания силового питающего кабеля высокого напряжения для электрической тяги железнодорожных транспортных средств, которые перемещаются вдоль пути посредством потребления тока, требуемого для их питания, от силового питающего кабеля, указанная линия питания характеризуется тем, что она содержит: разъединяющий переключатель, выполненный с возможностью соединения, при его замыкании, силовой питающей линии с внутренней электрической линией; статический преобразователь постоянного тока в постоянный ток, который получает напряжение постоянного тока по внутренней электрической линии в качестве входного и выполнен с возможностью уменьшения значения напряжения, подаваемого на его вход, до нормированного значения на его выходе; статический преобразователь постоянного тока в переменный ток, который получает нормированное напряжение в качестве входного и выполнен с возможностью генерирования переменного тока на его выходе; и по меньшей мере один трансформатор, который имеет вход, получающий напряжение переменного тока, и имеет по меньшей мере один выход, на котором имеется низковольтное напряжение, которое может быть использовано для питания электрических и электронных систем, расположенных вдоль пути.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 схематично изображает линию железной дороги или линию метро, электрифицированную постоянным током;
фиг.2 схематично изображает низковольтную линию питания для линии железной дороги или метро, обеспеченную в соответствии с пунктами формулы изобретения настоящего изобретения;
фиг.3 подробно изображает линию фиг.2.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 позиция 1 изображает в целом низковольтную линию питания для линии железной дороги или линии метро, электрифицированной постоянным током.
Линия 1 обеспечена вдоль линии 3 железной дороги или метро, электрифицированной постоянным током (изображена схематично), в которой путь 5 соединен с множеством вертикальных опор 7, выполненных с возможностью поддержки кабеля высокого напряжения постоянного тока, контактной силовой питающей линией 10 для подачи питания к железнодорожным транспортным средствам 12, которые перемещаются вдоль рельсов 5 посредством потребления тока, необходимого для их питания, от силового питающего кабеля 10 посредством токосъемника.
Контактная линия 10 снабжена множеством переключающих устройств 13, поддерживаемых опорами 7 и используемых для разделения участков линии 10 и обеспечения технического обслуживания самой линии 10.
Линия 1 (фиг.2) содержит разъединяющий переключатель 20, удерживаемый опорой 7 и выполненный с возможностью соединения, при замыкании, силовой питающей линии 10 постоянного тока с внутренней электрической линией 22, на которой расположен плавкий предохранитель 24.
Согласно настоящему изобретению разъединяющий переключатель 20 сконфигурирован так, чтобы его замкнутое/разомкнутое состояние непосредственно видно снаружи разъединяющего переключателя 20 и таким образом его состояние детектируемо с первого взгляда оператором, который находится рядом с опорой 7.
Может быть использован монопольный 100-амперный разъединяющий переключатель 20 с заземляющими пластинами промышленного типа.
Плавкий предохранитель 24 также виден оператору, находящемуся около опоры 7.
Как правило, плавкий предохранитель 24 представляет собой 63-амперный предохранитель типа «МТ» с отключающей способностью 100 кА.
Разрядник 25 с искровым промежутком с напряжением разряда ≥5 кВ расположен параллельно с плавким предохранителем 24.
Линия 1 содержит статический преобразователь 27 постоянного тока в постоянный ток (известного типа), который получает напряжение постоянного тока по внутренней электрической линии 22 в качестве входного и выполнен с возможностью уменьшения значения напряжения на входе 27а до нормированного значения на его выходе 27b.
Статический преобразователь 27 постоянного тока в постоянный ток выполнен с возможностью уменьшения и регулирования напряжения постоянного тока на силовом питающем кабеле 10.
Напряжение постоянного тока на силовом питающем кабеле 10 и на входе 27a обычно колеблется между 2,2 и 4 кВ (Uпост), в то время как напряжение на выходе 27b обычно составляет 450 (Uпост) по величине с устойчивостью во времени ±10%.
Статический преобразователь 27 постоянного тока в постоянный ток образует первую ступень линии 1.
Электронный переключатель I расположен в удобном положении между входом 27a и плавким предохранителем 24; такой электронный переключатель I соединен со схемой Р предварительной зарядки (известного типа), выполненной с возможностью регулирования резерва С мощности, соединенного с входом 27a при напряжении, эквивалентном напряжению на внутренней электрической линии 22 с временем задержки, которое обеспечивает замыкание разъединяющего переключателя 20 при отсутствии разности потенциалов на ее концах.
Линия 1 дополнительно содержит статический преобразователь 28 постоянного тока в переменный ток (известного типа), который получает нормированное напряжение на выходе 27b в качестве входного 28а и выполнен с возможностью генерирования синусоидального напряжения переменного тока (например, имеющего значение 400 В) на его выходе 28b.
Статический преобразователь 28 постоянного тока в переменный ток формирует вторую ступень линии 1.
Статический преобразователь 28 постоянного тока в переменный ток состоит из удобно расположенного преобразователя, выполненного с использованием наиболее современной технологии БТИЗ.
Например, преобразователь постоянного тока в переменный ток может иметь следующие электрические характеристики:
- входное напряжение Uвх: 2-4 кВ постоянного тока;
- переменное амплитудное колебание ±300 В на 3 кВ постоянного напряжения, f=300 Гц;
- номинальное выходное напряжение Uн: 230 В переменного тока, 50 Гц;
- динамическая устойчивость (10%-100% изменение колебаний нагрузки) относительно Uн: +/-5%;
- статическая устойчивость относительно Uн: +/-1%;
- гармоническое искажение с линейной нагрузкой: <1,5%;
- гармоническое искажение с нелинейной нагрузкой: <5%;
- КПД: >80%;
- естественная вентиляция линии 5 кВа;
- принудительная вентиляция линии 40 кВа;
- степень защиты: IP54;
- рабочая температура: -10°C +40°C (без воздействия прямых солнечных лучей).
Наконец, линия 1 содержит трансформатор 30, который имеет вход, получающий синусоидальное напряжение переменного тока от выхода 28b преобразователя 28 постоянного тока в переменный ток. Трансформатор 30, выполняющий функцию гальванической развязки, имеет выход 30b, на котором имеется переменный ток, который может быть использован для питания различных электрических и электронных систем 32 (например, сигнальных будок, шкафов цифровых передаточных систем, расположенных вдоль линии, освещения линии для технического обслуживания устройств электротяги, туннельного освещения и т.д.), расположенных вдоль пути 5.
Трансформатор 30 соответствует требованиям RFI (итальянские железные дороги) ST IS 365 и имеет дополнительную изоляцию между первичной обмоткой и вторичной обмоткой 8 кВ.
Во время функционирования, как только электронный переключатель I и затем разъединяющий переключатель 20 были замкнуты, постоянный ток на силовом питающем кабеле 10 подается на преобразователь 27, который его уменьшает и регулирует. Отрегулированный постоянный ток затем преобразуется в напряжение переменного тока посредством инвертора 28 и является доступным на выходе трансформатора 30.
Низковольтная энергия, подаваемая трансформатором 30, поступает от силового питающего кабеля 10, куда она подается по промышленным ценам.
Поэтому цена низковольтной энергии, подаваемой вдоль железнодорожного пути, значительно уменьшена.
Фиг.3 подробно изображает разъединяющий переключатель 20.
Такой разъединяющий переключатель 20 расположен на прямоугольном металлическом основании 40, прикрепленном посредством множества поперечин 41 к вертикальному столбу 42, формирующему часть опоры 7.
Разъединяющий переключатель 20 содержит поворотный прямолинейный нож 44, имеющий первый конец 44a, шарнирно прикрепленный к электрическому контакту 45, расположенному на концевом участке первого керамического изолятора 47, проходящего так, чтобы выступать от металлического основания 40.
Поворотный нож 44 имеет второй конец 44b, выполненный с возможностью примыкать к электрическому контакту 48, расположенному на концевом участке второго керамического изолятора 49, проходящего так, чтобы выступать от металлического основания 40.
Электрический медный кабель 50, имеющий концевой участок, электрически соединенный с силовым питающим кабелем 10, проходит от электрического контакта 48.
Нож 44 вручную перемещается посредством перемещающей системы 51 (известного типа), снабженной множеством рычагов и поперечин и выполненной с возможностью поворота ножа 44 между:
- первым замкнутым положением, в котором прямолинейный нож 44 параллелен металлическому основанию 40 и проходит между электрическими контактами 45 и 48, которые находятся в электрическом соединении друг с другом посредством самого ножа 44; и
- вторым разомкнутым положением, в котором прямолинейный нож 44 наклонен относительно металлического основания 40 и имеет второй концевой участок 44b, находящийся на расстоянии от второго электрического контакта 48.
Оператор может таким образом непосредственно детектировать замкнутое/разомкнутое состояние разъединяющего переключателя 20 соответственно угловому расположению прямолинейного ножа 44 относительно вертикали.
Плавкий предохранитель 24 содержит цилиндрический корпус, имеющий первый конец, соединенный с электрическим контактом 45, и второй конец, соединенный с электрическим контактом 52, удерживаемым концевым участком посредством третьего керамического изолятора 53, который проходит так, чтобы выступать от металлического основания 40.

Claims (5)

1. Низковольтная линия питания постоянного тока для железной дороги или линии метро, в которой путь (5) соединен с множеством опор (7), выполненных с возможностью поддержки силового питающего кабеля (10) высокого напряжения для электрической тяги железнодорожных транспортных средств (12), которые перемещаются вдоль пути (5), потребляя ток, требуемый для их питания, от силового питающего кабеля (10), отличающаяся тем, что содержит:
разъединяющий переключатель (20), выполненный с возможностью соединения, при его замыкании, силовой питающей линии (10) с внутренней электрической линией (22);
статический преобразователь (27) постоянного тока в постоянный ток, который получает напряжение постоянного тока по внутренней электрической линии (22) в качестве входного и выполнен с возможностью уменьшения значения напряжения, подаваемого на его вход (27а), до нормированного значения на его выходе (27b);
статический преобразователь (28) постоянного тока в переменный ток, который получает нормированное напряжение в качестве входного (28а) и выполнен с возможностью генерирования переменного тока на его выходе (28b); и
по меньшей мере один трансформатор (30), который имеет вход, получающий напряжение переменного тока, и имеет по меньшей мере один выход (30b), на котором имеется низковольтное напряжение, которое может быть использовано для питания электрических и электронных систем (32), расположенных вдоль пути (5).
2. Линия питания по п.1, в которой разъединяющий переключатель (20) сконфигурирован так, чтобы его замкнутое/разомкнутое состояние было непосредственно видимым снаружи разъединяющего переключателя (20) и, таким образом, его состояние детектировалось с первого взгляда оператором, который находится рядом с опорой (7).
3. Линия питания по п.1, в которой плавкий предохранитель (24) расположен на внутренней электрической линии (22) до статического преобразователя (28) постоянного тока в переменный ток.
4. Линия питания по любому из пп.1-3, в которой статический разрядник (25) расположен параллельно с плавким предохранителем (24).
5. Линия питания по п.1, в которой электронный переключатель (I) расположен между входом (27a) статического преобразователя (27) постоянного тока в постоянный ток и внутренней линией (22); электронный переключатель (I) соединен со схемой (Р) предварительной зарядки, выполненной с возможностью регулирования запаса (С) мощности, соединенной с входом (27a) при напряжении, эквивалентном напряжению на внутренней электрической линии (22) с временем задержки, которое обеспечивает замыкание разъединяющего переключателя (20) при отсутствии разности потенциалов на его концах.
RU2011135539/11A 2009-01-26 2010-01-25 Низковольтная линия питания для линии железной дороги или метро, электрифицированных постоянным током RU2521013C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITTO2009A000045 2009-01-26
ITTO2009A000045A IT1393196B1 (it) 2009-01-26 2009-01-26 Sistema di alimentazione a bassa tensione per linea ferroviaria o metropolitana elettrificata in corrente continua
PCT/IB2010/000119 WO2010084417A2 (en) 2009-01-26 2010-01-25 A low voltage supply line for a railway or metro line electrified in direct current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011135539A RU2011135539A (ru) 2013-03-10
RU2521013C2 true RU2521013C2 (ru) 2014-06-27

Family

ID=41264008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011135539/11A RU2521013C2 (ru) 2009-01-26 2010-01-25 Низковольтная линия питания для линии железной дороги или метро, электрифицированных постоянным током

Country Status (3)

Country Link
IT (1) IT1393196B1 (ru)
RU (1) RU2521013C2 (ru)
WO (1) WO2010084417A2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113119807A (zh) * 2021-04-23 2021-07-16 重庆中车长客轨道车辆有限公司 一种双流制车辆
CN113060052B (zh) * 2021-04-23 2022-07-08 重庆中车长客轨道车辆有限公司 一种双流制轨道交通车辆控制系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1584023A1 (ru) * 1988-12-08 1990-08-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Устройство защиты и автоматики распределительной подстанции
RU2161355C1 (ru) * 1999-04-15 2000-12-27 Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) Способ защиты тяговой сети постоянного тока по приращению тока
EP1127736A1 (de) * 2000-02-23 2001-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Stromversorgung für den Antrieb eines Schalters in Gleichstrom-Bahnnetzen, insbesondere für Streckentrennschalter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001157385A (ja) * 1999-11-22 2001-06-08 Toshiba Transport Eng Inc 電鉄用回生電力吸収貯蔵システム
EP1805880A2 (en) * 2004-10-20 2007-07-11 Ballard Power Systems Corporation Power system method and apparatus
FR2902710B1 (fr) * 2006-06-27 2008-09-19 Herve Afriat Perfectionnement a un systeme d'alimentation en energie electrique a tres basse tension pour vehicule a traction electrique a stockage d'energie embarque.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1584023A1 (ru) * 1988-12-08 1990-08-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Устройство защиты и автоматики распределительной подстанции
RU2161355C1 (ru) * 1999-04-15 2000-12-27 Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) Способ защиты тяговой сети постоянного тока по приращению тока
EP1127736A1 (de) * 2000-02-23 2001-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Stromversorgung für den Antrieb eines Schalters in Gleichstrom-Bahnnetzen, insbesondere für Streckentrennschalter

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010084417A8 (en) 2011-07-07
WO2010084417A2 (en) 2010-07-29
WO2010084417A3 (en) 2010-12-29
RU2011135539A (ru) 2013-03-10
IT1393196B1 (it) 2012-04-11
ITTO20090045A1 (it) 2010-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3160052B1 (en) Electric railway coaxial cable power supply system
CN103086278A (zh) 一种滑动式龙门行车及其用途
CN104267231A (zh) 一种内置于开关设备中的微型电压取能装置
RU2521013C2 (ru) Низковольтная линия питания для линии железной дороги или метро, электрифицированных постоянным током
JP2006311722A (ja) 電力融通装置
RU2552572C1 (ru) Система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока 25 кв
KR101332413B1 (ko) 전기철도 피뢰기를 이용한 전기철도 전력선 통신 시스템
CN201570889U (zh) 一种10kV系统应急供电装置
US11050357B2 (en) Modular multilevel power converter in which electronic components of the converter are arranged on different vehicles
Bahra et al. Earthing and bonding of electrified railways
CN109130956A (zh) 一种专用轨回流供电制式下的场段正负极系统及接地系统
RU2307036C1 (ru) Система тягового электроснабжения постоянного тока (варианты)
RU2679351C1 (ru) Абсолютная тяговая сеть линий метрополитена с непрерывным питанием вагонов
CN113147519A (zh) 一种轨道交通接触网用供电制式转换系统
CN208045949U (zh) 一种高压配电装置主接线系统
CN204481383U (zh) 一种中置柜
RU2258994C2 (ru) Система распределенного электроснабжения переменного тока железной дороги с трехфазными симметрирующими и однофазными трансформаторами
Sane et al. Harmonic analysis for AC and DC supply in Traction sub station of Mumbai
RU64438U1 (ru) Комплексно-блочная тяговая подстанция переменного тока повышенной сейсмостойкости
Li et al. Research on the Design Scheme of Routine Conductive High-Speed Maglev Integrated Grounding System
Lucica et al. THE ELECTRICITY SUPPLY TO THE ELECTRIC TRACTION SYSTEM.
RU2803041C1 (ru) Способ управления автоматическим повторным включением выключателя
RU2714196C1 (ru) Устройство ограничения уравнительного тока контактной сети переменного тока
JPS61278435A (ja) 電車への直流き電システム
KR101274216B1 (ko) 분리배선 급전장치