[發(fā)明專利]用于地面過分相的電子開關(guān)無線取能電路及過分相裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810097133.3
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN110098664A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂順凱;胡家喜;周方圓;曹洋;吳明水;張志學(xué);何健明;劉正雄;吳麗然;仇樂兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲中車時(shí)代電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J50/12
• 分類號(hào): H02J50/12;H02M5/458
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

本發(fā)明公開一種用于地面過分相的電子開關(guān)無線取能電路及地面過分相裝置，該取能電路包括依次連接的電源轉(zhuǎn)換模塊、無線電能傳輸模塊以及取能模塊，取能模塊的輸出端與電子開關(guān)的供電端連接，電源轉(zhuǎn)換模塊接入低壓交流電源，轉(zhuǎn)換為所需的單相高頻交流電后，輸出給無線電能傳輸模塊，無線電能傳輸模塊將接收到的單相高頻交流電無線傳輸至取能模塊，通過取能模塊給電子開關(guān)的控制電路供電。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、所需成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)電子開關(guān)控制電路無線傳輸取能，提高供電的安全可靠性等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣化鐵路牽引供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于地面過分相的電子開關(guān)無線取能電路及過分相裝置。

背景技術(shù)

目前電氣化鐵路是采用單相工頻交流27.5kV供電制式，而單相牽引負(fù)荷會(huì)在三相電力系統(tǒng)側(cè)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)序電流，會(huì)影響發(fā)電廠發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，降低電力網(wǎng)的輸送能力，為解決該問題，通過將相鄰牽引變電所換相連接，使得牽引變電所對(duì)接觸網(wǎng)實(shí)行換相輪流供電方式，不同供電區(qū)段的供電臂相位不同，因而在相鄰接觸網(wǎng)的分相處設(shè)置中性區(qū)，中性線與兩不同供電臂之間使用分相絕緣器或錨段關(guān)節(jié)隔開，即為電分相，使接觸網(wǎng)各相間采用絕緣物分割，以實(shí)現(xiàn)相間電氣隔離。

電分相的存在會(huì)給列車運(yùn)行帶來不便，電分相對(duì)于高速運(yùn)行的列車來說是機(jī)械上的硬點(diǎn)，影響系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，且列車在經(jīng)過電分相區(qū)時(shí)存在短時(shí)斷電，而列車斷電會(huì)給運(yùn)行可靠性帶來隱患，還會(huì)給列車帶來速度損失，速度損失對(duì)于山區(qū)重載列車來說尤其嚴(yán)重，容易造成坡停，因而也給分相區(qū)的選址帶來了困難，列車過分相過程中的開關(guān)開/閉過程還會(huì)產(chǎn)生過壓和過流，給車載設(shè)備帶來沖擊，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤гO(shè)備。

目前國內(nèi)主要是采用車載自動(dòng)過分相方式斷電通過該無電區(qū)，但是該類方式會(huì)造成列車的牽引力喪失及速度損失，特別在一些高坡度(如坡度大于30％)區(qū)段，上述影響尤為嚴(yán)重，而我國高速鐵路具有規(guī)模大、距離長的特點(diǎn)，長行程高速列車的過分相點(diǎn)多，上述車載過分相方案由于列車動(dòng)力丟失明顯，不能最大限度地壓縮運(yùn)行時(shí)間，且高速列車的維護(hù)工作量大、維護(hù)停運(yùn)時(shí)間長，已無法滿足高速鐵路的運(yùn)行需求。地面自動(dòng)過分相是通過跨接在中性段與供電臂之間的地面開關(guān)切換給中性段供電，中性段無電時(shí)間短，且列車無速度損失，同時(shí)車上主斷路器不動(dòng)作，減小了開斷次數(shù)，可延長主斷路器的使用壽命，能夠解決上述車載自動(dòng)過分相方式存在的問題。

傳統(tǒng)的地面自動(dòng)過分相裝置如圖1所示，接觸網(wǎng)分相處設(shè)置中性區(qū)，中性區(qū)與供電臂之間使用分相絕緣器JY1、JY2進(jìn)行隔離，在JY1、JY2上分別跨接地面開關(guān)V1、V2，在列車行駛路線上安裝至少三個(gè)列車位置傳感器，根據(jù)位置傳感器的信號(hào)控制地面開關(guān)V1、V2，以切換兩供電臂為中性區(qū)供電，其中地面開關(guān)V1、V2使用晶閘管的電子式開關(guān)，使用電子式開關(guān)的使用壽命長、可靠性高，且可控性強(qiáng)、響應(yīng)速度快，能夠精確控制開/閉角，抑制過電壓和涌流問題。但是上述地面自動(dòng)過分相裝置中，晶閘管閥組取電時(shí)，通常都是直接將低壓電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換后提供給開關(guān)供電，因而低壓電源與高電位控制電路板之前直接連接，取電的安全可靠性低，影響列車過分相的穩(wěn)定執(zhí)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、所需成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)電子開關(guān)無線傳輸取能，提高供電的安全可靠性的用于地面過分相的電子開關(guān)無線取能電路及過分相裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種用于地面過分相的電子開關(guān)無線取能電路，包括依次連接的電源轉(zhuǎn)換模塊、無線電能傳輸模塊以及取能模塊，所述取能模塊的輸出端與電子開關(guān)的控制電路連接，所述電源轉(zhuǎn)換模塊接入低壓交流電源，轉(zhuǎn)換為所需的單相高頻交流電后，輸出給所述無線電能傳輸模塊，所述無線電能傳輸模塊將接收到的所述單相高頻交流電無線傳輸至所述取能模塊，通過所述取能模塊給電子開關(guān)的控制電路供電。

作為本發(fā)明電路的進(jìn)一步改進(jìn)：所述無線電能傳輸模塊包括耦合電路，通過所述耦合電路將所述單相高頻交流電進(jìn)行無線傳輸。