[發明專利]鐵路地面自動過分相控制方法及地面自動過分相裝置

有效

• 申請號: 201810098338.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN110091764B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 周方圓;曹洋;肖宇翔;胡前;呂順凱;仇樂兵;吳麗然;何健明
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B60M3/04
• 分類號: B60M3/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

本發明公開一種鐵路地面自動過分相控制方法及過分相裝置，該控制方法步驟包括：S1.將跨接在列車駛入側供電臂與中性區之間的第一換相開關單元配置為閉合狀態，以及將跨接在列車駛出側與中性區之間的第二換相開關單元配置為斷開狀態；S2.當列車過分相時，通過控制第一換相開關單元、第二換相開關單元的通斷，實現換相切換；S3.當列車駛出中性區時，恢復第二換相開關單元為斷開狀態以及第一換相開關單元為閉合狀態。本發明具有實現方法簡單、能夠降低過分相實現成本，同時保證過分相性能且安全可靠等優點。

技術領域

本發明涉及電氣化鐵路牽引供電技術領域，尤其涉及一種鐵路地面自動過分相控制方法及地面自動過分相裝置。

背景技術

如圖1所示，我國電氣化鐵路牽引供電系統是采用27.5kV單相供電方式，牽引變電所將電力系統提供的110kV或220kV三相電轉換成27.5kV的單相交流電給牽引供電網，但是單相供電容易在電網中產生負序電流，而負序電流對電網中的設備、輸電線路、繼電保護等會產生很大影響。為平衡電力系統的A、B、C三相電流，牽引變電所對接觸網實行換相輪流供電方式，同時為防止相間短路及供電電源之間環流，接觸網各相間采用絕緣物分割，即為“電分相”，因此在變電所出口處及兩牽引變電所之間(供電臂末端)的分區所必須設置電分相裝置。

為了避免變電所之間的環流，在物理結構上使用錨段式關節構成電分相區隔開，使得不直接連通，因而電力機車或動車組等從接觸網取電行駛時，就存在如何過電分相的問題。為了防止司機手動誤操作，帶電闖分相引起拉弧造成接觸網損毀事故，列車在通過該分相區時，通常是采用車載斷電自動過分相或者地面自動過分相兩種方式。

目前國內主要是采用車載自動過分相方式斷電通過該無電區，但是該類方式會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％)區段，上述影響尤為嚴重，而我國高速鐵路具有規模大、距離長的特點，長行程高速列車的過分相點多，上述車載過分相方案由于列車動力丟失明顯，不能最大限度地壓縮運行時間，且高速列車的維護工作量大、維護停運時間長，已無法滿足高速鐵路的運行需求。

地面自動過分相是通過跨接在中性段與供電臂之間的地面開關切換給中性段供電，中性段無電時間短，且列車無速度損失，同時車上主斷路器不動作，減小了開斷次數，可延長主斷路器的使用壽命，能夠滿足高速列車動力丟失少、壓縮運行時間及降低高速列車的維護工作量、減少維護停運時間等的需求，但目前的地面自動過分相方案尚處于設計試驗階段。

傳統的地面自動過分相裝置如圖2所示，接觸網分相處設置中性區，中性區與供電臂之間使用分相絕緣器JY1、JY2進行隔離，在JY1、JY2上分別跨接地面開關K1、K2，在列車行駛路線上安裝至少三個列車位置傳感器，根據位置傳感器的信號控制地面開關K1、K2，以切換兩供電臂為中性區供電。過分相控制的具體流程為：當傳感器G1檢測列車到達時，控制開關K1閉合，使得由A臂給中性區供電；當列車進入中性區到達傳感器G2時，開關K1斷開，開關K2閉合，切換由B臂給中性區供電；當列車運行至G3時，列車進入B臂供電區域，開關K1斷開，中性區斷電。

如圖2所示的傳統地面自動過分相裝置執行過分相控制時，兩個地面開關正常狀態時均斷開，中性段為無電狀態，當列車過分相時再進行開關通斷切換，而由于列車進入中性段之前中性段為無電狀態，當列車進入中性區時需立即進行開關切換，以切換供電臂為中性區供電，因而該類過分相控制方式必須實時檢測列車進入中性區的狀態(對應傳感器G1)，當傳感器G1檢測在列車到達中性區時立即閉合地面開關，再分別檢測列車是否到達換相位置(對應G2)以及列車是否離開中性區(對應G3)。上述傳統的面自動過分相裝置的控制方式中，必須設置傳感器實時檢測列車是否到達中性區，不僅增加了控制成本，還會增加硬件故障點，檢測傳感器的性能還會影響過分相的可靠執行，降低列車的運行可靠性。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種實現方法簡單、能夠降低過分相實現成本，同時保證過分相性能且安全可靠的鐵路地面自動過分相控制方法，及成本低、安全可靠的地面自動過分相裝置。