[發(fā)明專利]一種新型的地面過電分相控制方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010190418.5
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101837744A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊成林;馮曉云;趙舵;宋文勝;王青元;葛興來;韓坤;侯黎明;李云峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: B60M3/04
• 分類號: B60M3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交直交電力機車(動車組)、交直電力機車地面過電分相裝置制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力機車(動車組)過電分相的方法有多種，早期列車速度較慢，通常采用手動過電分相，在分相區(qū)設(shè)有分相標(biāo)志指揮司機過電分相操作。到中性段前，司機先將牽引級位降到0，斷開輔助系統(tǒng)，再將牽引變壓器原邊的主斷路器斷開，使機車不帶電通過中性段。機車進(jìn)入下一相供電臂的供電區(qū)后，司機合上主斷路、并啟動輔助系統(tǒng)、逐步恢復(fù)牽引級位。手動過電分相司機勞動強度大，在過分相時必須由司機斷電，如果沒斷電過電分相，會在進(jìn)入中性段時牽引網(wǎng)與受電弓產(chǎn)生過電壓拉弧，燒壞牽引網(wǎng)和受電弓，甚至兩相短路等嚴(yán)重事故，隨著列車運行速度的不斷提高這一問題將更為突出。

目前，電力機車(動車組)通常采用自動過電分相方法，主要有二種方法：地面自動過分相和車上自動過分相。采用地面過電分相時，電力機車(動車組)不需要任何動作，主電路斷電時間很短，適合坡度較大的和運量大的困難地段，日本將這種方法用于高速動車組。

附圖1為傳統(tǒng)地面自動過分相裝置的工作原理圖，其工作過程如下：當(dāng)電力機車(動車組)運行到CG1時(列車運行方向如圖所示；CG1～CG4為機車位置傳感器，用于產(chǎn)生開關(guān)切換信號，列車運行到某一位置時，相應(yīng)的開關(guān)動作)，開關(guān)K1閉合，中性段接觸網(wǎng)由A相供電，待機車進(jìn)入中性段，到達(dá)CG3時，K1斷開，K2迅速合上，完成中性段供電的換相變換。由于此時中性段已由B相供電，電力機車(動車組)可以在不用任何附加操作，負(fù)荷基本不變的情況下通過分相段，待機車駛離CG4處時，K2斷開，各個設(shè)備恢復(fù)原始狀態(tài)。反向行駛時，由控制系統(tǒng)控制兩個開關(guān)以相反順序輪流斷開與閉合。地面過電分相時，電力機車(動車組)在中性段進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，是帶載斷開分相開關(guān)，會生產(chǎn)截流過電壓，對開關(guān)要求較高；同時是滿載閉合另一個分相開關(guān)，機車上有牽引變壓器，因為兩相相位不一樣，變壓器的穩(wěn)態(tài)磁通有相差，合閘時會因為動態(tài)磁通飽和導(dǎo)致合閘浪涌過電流。對于旋轉(zhuǎn)電機并從牽引變壓器取電的機車，合閘時還會導(dǎo)致輔助系統(tǒng)過流。

針對傳統(tǒng)地面過電分相裝置的缺點，有研究人員提出了改進(jìn)措施，改進(jìn)后的地面過電分相裝置如附圖2所示，其工作原理如下：當(dāng)電力機車(動車組)運行到CG1時(列車運行方向如圖所示；CG1～CG4為機車位置傳感器，用于產(chǎn)生開關(guān)切換信號，列車運行到某一位置時，相應(yīng)的開關(guān)動作)，控制器發(fā)出控制信號使晶閘管SCR1、SCR2導(dǎo)通。A相電壓通過降壓變壓器TX1，晶閘管SCR1、SCR2，升壓變壓器TX3到達(dá)中性段。晶閘管SCR1、SCR2的觸發(fā)采用電壓過零觸發(fā)。當(dāng)機車行駛到CG3時，控制器發(fā)出控制信號使晶閘管SCR1、SCR2關(guān)斷，同時控制器發(fā)出控制信號使SCR3、SCR4導(dǎo)通。這樣中性段就由A相供電轉(zhuǎn)變?yōu)锽相供電。B相電壓通過降壓變壓器TX2，晶閘管SCR3、SCR4，升壓變壓器TX3到達(dá)中性段。當(dāng)機車行駛到CG4處時，控制器發(fā)出控制信號使晶閘管SCR1、SCR2、SCR3、SCR4關(guān)斷。系統(tǒng)恢復(fù)到原始狀態(tài)。可見，改進(jìn)后的方案仍然不能完全解決傳統(tǒng)地面過電分相裝置的缺點，由于需要采用升降壓變壓器，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度和成本。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的地面過電分相裝置存在的以下問題：1)由于在整個過程中是滿載分?jǐn)嚅_關(guān)，對開關(guān)要求較高；2)中性段電壓轉(zhuǎn)換時，是帶載斷開分相開關(guān)，會生產(chǎn)截流過電壓；3)在中性段進(jìn)行電壓切換時，切換前后電壓相位不一致，機車上牽引變壓器的穩(wěn)態(tài)磁通就會有相差，合閘時會因為動態(tài)磁通飽和導(dǎo)致合閘浪涌過電流。對于旋轉(zhuǎn)電機并從牽引變壓器取電的機車，合閘時還會導(dǎo)致輔助系統(tǒng)過流。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點，本發(fā)明的目的是提供一種新型的地面過電分相方法，使之克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點。

本發(fā)明的目的還在于，為上述方法提供實現(xiàn)裝置。

本發(fā)明的目的是通過如下的手段實現(xiàn)的。