[發明專利]一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法

有效

• 申請號: 201210101221.9
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102638019A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 鄧建華;黃燕艷;石二磊;王衛安;周成;周方圓;唐亞軍;吳強;張敏;段世彥;譚勝武;陳潔蓮;沈丁建;陶洪亮;唐建宇;邱文俊;吳明水;張玉平;郭民;蔡蔚;嚴樹鋼
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及一種應用于電力系統領域供電線路的直流融冰方法，尤其是一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法。

背景技術

近年來，我國電氣化鐵路建設進入了高速發展階段，新型大功率交直交電力機車逐步成為了我國電氣化鐵路尤其是高速鐵路的主力車型。尤其是其中的牽引供電系統更是擔負著向高速列車提供電能的重任，是列車安全可靠、高效運行的關鍵因素。

但是隨著全球氣溫的變化，我國南方、華中、華東地區均出現了歷史罕見的冰雪凝凍災害，尤其在湖南、貴州、江西省大部分地區受災尤為嚴重，電力設施遭受了前所未有的破壞。而對于電氣化鐵路而言，因列車運行的間隔時間較大、夜間停運易造成電氣化接觸網結冰。接觸網覆冰將會導致受電弓無法正常地取流，嚴重時將導致受電弓的損害或斷裂，將影響列車的安全和準點運行，特別對于超過200km/h時速以上的鐵路線路來說問題顯得尤為突出。

目前，對于電力系統的輸配電線路覆冰的各種解決方案中，經過實際應用和專家評定，直流融冰法是目前最可靠、最經濟的解決方法。而對于電氣化鐵路接觸網融冰方法，在現有技術當中與本專利申請相關的內容主要有以下文獻：

文獻一為中鐵第一勘察設計院集團有限公司于2009年07月23日申請，并于2010年05月05日公開，公開號為CN201446892U的實用新型專利《一種電氣化鐵路接觸網直流融冰系統》。該實用新型專利中涉及的直流融冰系統設置固定于變電所內，無法實現移動式融冰，母線通過斷路器、隔離開關與直流融冰限流裝置連接，直流融冰限流裝置的輸出電纜通過直流負荷隔離開關、分區所斷路器、直流隔離開關和上、下行接觸網構成回路。該系統的缺點是交流電源采用單相供電，整流后波形畸變嚴重，導致功率因數低。

文獻二為中鐵第一勘察設計院集團有限公司于2009年07月23日申請，并于2010年09月01日公開，公開號為CN201566513U的實用新型專利《一種電氣化鐵路接觸網交流融冰系統》。該專利所涉及的系統為接觸網交流限流融冰，設置在分區所，采用融冰電阻箱、融冰電容器箱等調整融冰電流值實現融冰。該方法的缺點是采用電阻限流，能量損耗大。

文獻三為李漢卿發表在2010年第4期的《電氣化鐵道》上的論文《一種針對客運專線的接觸線防冰凍實施方案》。該文獻提出一種在天窗期采用可調電抗器的防冰方案，該方案雖能有效減少有功損耗，但缺點是功率因數比較低(0.28～0.3)，接觸網本身向電力系統注入的無功功率較大，可達14607kvar/h。

發明內容

本發明的目的是提供一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法，該直流融冰方法針對高速電氣化鐵路專線運營的特點，以及供電接觸網夜間存在長時間停運導致覆冰嚴重，影響動車組及高鐵運行的現狀，提出了一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法，以最低的電能消耗及短時間融冰來解決覆冰對電氣化鐵路帶來的安全危害，保證高速列車安全、可靠、正點運行。

為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法的技術實現方案，一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法，包括：接觸網直流融冰裝置投入過程和退出過程；

其中，接觸網直流融冰裝置投入過程包括：當高速電氣化鐵路接觸網直流融冰系統監測到接觸網覆冰狀態，提出融冰需求時，由電力調度中心遠程斷開饋線開關組合的相應饋線開關和接觸網開關組合的相應接觸網開關，將變電所從牽引供電常規狀態切換至接觸網直流融冰運行狀態，再閉合變電所與接觸網直流融冰相關的直流融冰投切開關組合的直流融冰投切開關、接觸網開關組合的相應接觸網開關和饋線開關組合的相應饋線開關，投入接觸網直流融冰裝置；

接觸網直流融冰裝置退出過程包括：當接觸網直流融冰裝置退出時，首先停止接觸網直流融冰裝置運行，再斷開相應直流融冰投切開關組合的直流融冰投切開關、饋線開關組合的饋線開關和接觸網開關組合的接觸網開關，從而斷開接觸網直流融冰裝置與變電所和接觸網的連接，并閉合相應的饋線開關和接觸網開關，從而將接觸網直流融冰運行狀態切換至電力機車牽引供電狀態。

作為本發明一種高速電氣化鐵路接觸網直流融冰方法技術方案的進一步改進，接觸網直流融冰裝置投入過程包括從接觸網牽引供電狀態切換至單方向直流融冰狀態的步驟，該步驟包括：

S101：斷開第一饋線開關、第六饋線開關、第七饋線開關、第八饋線開關、第九饋線開關、第十饋線開關和第十一饋線開關；

S102：斷開第一接觸網開關、第二接觸網開關、第三接觸網開關、第四接觸網開關和第七接觸網開關；