[發(fā)明專利]一種分相區(qū)接觸線連接方法及絕緣分相器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810097245.9
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110091755B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡前;胡家喜;周方圓;邱文俊;曹洋;何多昌;吳麗然;呂順凱;仇樂兵;何健明;肖宇翔;田哲
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B60M3/00
• 分類號: B60M3/00;B60M3/04
• 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;蔣維特

本發(fā)明公開了一種分相區(qū)接觸線連接方法及絕緣分相器，方法為：第一臂的連接段和第二臂的連接段通過電氣隔離的方式進行連接；所述第一臂的連接段的電阻率大于所述第一臂的非連接段的電阻率；所述第一臂的連接段和所述第二臂的連接段具有取電重疊區(qū)，所述取電重疊區(qū)指能夠同時從所述第一臂和所述第二臂獲取電能。具有適用范圍廣，可有效抑制電弧產(chǎn)生，不會產(chǎn)生額外的諧波以及諧波放大現(xiàn)象，不會對地面過分相系統(tǒng)造成LC諧振，可減少地面過分相系統(tǒng)的控制與邏輯處理過程等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分相區(qū)接觸線連接方法及絕緣分相器。

背景技術(shù)

隨著我國電氣化鐵路的發(fā)展，電力機車的普遍應(yīng)用，牽引供電系統(tǒng)采用交流單相工頻換相供電方式，電力系統(tǒng)為了平衡電力系統(tǒng)A、B、C各相負(fù)荷，一般要實行A、B、C相的輪流供電，同時為避免異相短路并保證機車能順利通過電分相，電氣化鐵路接觸網(wǎng)第20～30km就要裝設(shè)一個電分相裝置，隨著線路運量和運行速度逐漸提升，電力機車在通過關(guān)節(jié)式電分相時出現(xiàn)過電壓及電弧，影響到鐵路的安全運行。為了解決這一問題，現(xiàn)階段采用電力電子開關(guān)地面自動過分相方案、車載自動斷電過分相方案以及柱上開關(guān)自動斷電方案，需要將中性區(qū)的無電區(qū)通過機械開關(guān)或電子開關(guān)實現(xiàn)將兩個不同供電臂的電源輪流引入中性區(qū)，為電力機車取流實現(xiàn)無感知過分相，其中電力電子開關(guān)地面自動過分相利用電力電子器件的快速響應(yīng)、精確控制、長壽命等優(yōu)點將成為較理想的地面自動過分相裝置，但電分相過渡區(qū)弓網(wǎng)拉弧一直成為過分相技術(shù)的亟待解決的關(guān)鍵問題，同時為滿足過分相區(qū)的過渡過程，需要單獨架設(shè)一段用于過分相的專用錨段，其結(jié)構(gòu)設(shè)置復(fù)雜，施工難度大。

目前在牽引供電系統(tǒng)中設(shè)置的過分相區(qū)段大多采用六跨、七跨和八跨等雙絕緣錨斷構(gòu)成的關(guān)節(jié)式電分相方式，過分相方式通常采用機車降負(fù)載、切斷主斷路器等方式來實現(xiàn)過分相，為實機車快速過分相、減少司機操作工作量、降低車輛速度損失，利用地面自動過分相裝置來快速切換兩個供電臂電源至中性區(qū)段，實現(xiàn)機車不斷電快速通過分相區(qū)，切換開關(guān)部分可采用斷路器和電子開關(guān)來實現(xiàn)，但機械斷路器開關(guān)因其固有的機械壽命有限，不利于長期使用，而電子開關(guān)其長壽命，易控制等優(yōu)點為理想的過分相切換開關(guān)裝置，如附圖1所示，具體過程為：

1、當(dāng)機車進入過分相區(qū)域時，通過列車位置檢測裝置判別機車位置，通過控制系統(tǒng)將電子開關(guān)SCR-V1導(dǎo)通，將A相電源引至中性段J0，機車可駛?cè)胫行詤^(qū)，并且同時為A相電源；

2、當(dāng)機車進入中性段后，通過列車位置檢測裝置判別機車位置，再通過控制系統(tǒng)在一定時間周期內(nèi)控制SCR-V1關(guān)斷與SCR-V2的開通來實現(xiàn)電源的換相，將A相電源斷開，同時快速將B相電源引入中性段內(nèi)，機車可實現(xiàn)不斷電或無感知通過分相區(qū)；

3、機車?yán)^續(xù)前行，進入B相供電接觸網(wǎng)，駛離過分相區(qū)，并通過列車檢測裝置反饋列車已離開中性區(qū)，控制系統(tǒng)則斷開SCR-V2，地面自動過分相裝置恢復(fù)，為下一次機車過分相作準(zhǔn)備。

根據(jù)絕緣錨斷關(guān)節(jié)過分相的接線和布置方式，采用地面開關(guān)自動過分相時，中性區(qū)接觸線與兩個供電臂必然存在兩個過渡區(qū)空氣間隙JX1、JX2，與兩相接觸網(wǎng)絕緣，如附圖1中所示，電力機車在通過過分相空氣間隙區(qū)段時受電弓先逐漸從A(或B)供電臂的牽引網(wǎng)脫離，再與中性區(qū)段的接觸網(wǎng)接通，此過程中受電弓與接觸網(wǎng)之間會有短暫的分?jǐn)嗯c接通，其過程長短取決于當(dāng)時的車速，同時受空氣介質(zhì)電離、電流大小、電壓高低等多種因素的綜合影響將會出現(xiàn)不同程度的電弧，特別是從有電至無電的過渡階段產(chǎn)生的電弧較大，若不及時消除，嚴(yán)重時會出現(xiàn)燒損或燒斷接觸線，損壞接觸網(wǎng)，造成斷電停車等現(xiàn)象。

現(xiàn)階段在牽引供電系統(tǒng)中針對這種工況下弓網(wǎng)電弧抑制也有很多方法，根據(jù)其原理，大致有如下幾種：