[發明專利]基于固態切換開關的電氣化鐵路用地面自動過分相系統

在審

• 申請號: 201610166151.3
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105644392A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 楊振龍;董志杰;孫震洋;劉新宇;馬志遠;杜瑞建;邢曉乾;尚國旭
• 申請（專利權）人: 鐵道第三勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: B60M3/04
• 分類號: B60M3/04
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本發明涉及一種基于固態切換開關的電氣化鐵路用地面自動過分相系 統。

背景技術

目前電氣化鐵路采用的機車斷電自動過分相存在的主要問題是：車載斷 電自動過分相存在司機勞動強度大、車載斷路器動作頻繁問題；機械開關式 地面切換自動過分相裝置在普速鐵路上有應用，實現機車斷路器不分閘過分 相，交直機車一般都能適應，HXD3機車的兼容技術已解決，HXD其他型號 機車適應性還待驗證。由于機械開關式地面切換自動過分相裝置切換時間不 能適應CRH3型動車組控制特性，動車組過這種分相仍然分閘。

因此，國內高速鐵路一直采用車載斷電過分相方式，至目前尚無地面切 換自動過分相裝置。高速鐵路動車組質量小速度快，允許鐵路線路坡度大， 重載鐵路大部分在山區，個別區段線路坡也度大，由于電氣化鐵路供電系統 在接觸網必須設電分相。為了解決難以避免的大坡道設電分相帶來的問題， 克服機械開關難以滿足切換電源速度慢的缺陷，急需開發一種能夠快速切換 的地面切換機車不分閘自動過分相的供電裝置，提高自動過分相的適用性。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種基于固態切換開關的電氣化鐵路用 地面自動過分相系統，該系統以電力電子開關快速切換技術為基礎，結合電 氣化鐵路本身技術特點，提出適應用電氣化鐵路快速切換的電力電子開關， 實現電力電子開關為基礎的地面自動過分相系統。

本發明采取技術方案是提供一種基于固態切換開關的電氣化鐵路用地 面自動過分相系統，該系統設置在接觸網CL中電分相中性區NZ，電力機車 位于電分相中性區接觸網與鋼軌之間時，從接觸網中性區獲取電能，其中： 該系統包括固態切換開關，過電壓抑制裝置RC，固態切換開關回路保護開 關，機車位置檢測裝置，所述機車位置檢測裝置設置在鋼軌上，過電壓抑制 裝置設在中性區接觸網與鋼軌之間，固態切換開關及固態切換開關回路保護 開關連通接觸網中性區及相鄰兩側接觸網；通過導通固態切換開關將接觸網 CL中電分相中性區NZ始終保證帶電，使電力機車從接觸網通過時始終帶著 電壓AB相。

本發明的有益效果是：該系統通過切換固態開關使接觸網電分相中性區 始終帶27.5kV電壓，消除了電分相對高速動車組、重載電力機車速度及運 輸能力等多重影響；進而解決由電分相帶來的一系列問題，大大提高列車的 運能，降低司機的勞動強度。

附圖說明

圖1為本發明的地面自動過分相裝置系統構成示意圖。

圖中：

K1、第一保護開關；K2、第二保護開關；K3、第三保護開關

K4、第四保護開關；F1、第一電力電子開關；F2、第二電力電子開關

具體實施方式

結合附圖對本發明的基于固態切換開關的電氣化鐵路用地面自動過分 相系統結構加以說明。

本發明的基于固態切換開關的電氣化鐵路用地面自動過分相系統，該 系統設置在接觸網CL中電分相中性區NZ，電力機車位于電分相中性區接觸 網與鋼軌之間時，從接觸網中性區獲取電能，該系統包括固態切換開關，過 電壓抑制裝置RC，固態切換開關回路保護開關，機車位置檢測裝置，所述 機車位置檢測裝置設置在鋼軌上，過電壓抑制裝置設在中性區接觸網與鋼軌 之間，固態切換開關及固態切換開關回路保護開關連通接觸網中性區及相鄰 兩側接觸網；通過導通固態切換開關將接觸網CL中電分相中性區NZ始終保 證帶電，使電力機車從接觸網通過時始終帶著電壓AB相。

所述固態切換開關包括第一電力電子開關F1、第二電力電子開關F2、 第三保護開關K3、第四保護開關K4，固態切換開關回路保護開關包括第一 保護開關K1和第二保護開關K2，所述第一電力電子開關F1與第三保護開 關K3并聯連接和第二電力電子開關F2與第四保護開關K4并聯連接構成固 態切換開關，為了使固態切換開關能夠退出運行，在固態切換開關兩端分別 串聯連接第一保護開關K1和第二保護開關K2，構成固態開關切換回路。

所述過電壓抑制裝置包括有電阻R及電容C，過電壓抑制裝置RC的兩 端分別連接在接觸網中性區NZ和鋼軌，以使固態切換開關回路在切換過程 中抑制過電壓過電流。

所述機車位置檢測裝置在鋼軌上采用計軸設備設置第一檢測裝置CG1、 第二檢測裝置CG2、第三檢測裝置CG3三處機車位置檢測。