[發明專利]城市軌道交通列車自動過無電區方法、系統、裝置及介質

有效

• 申請號: 201910974020.1
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112721748B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 李寧;徐紹龍;王雨;余昌瑾;李爽;王興安;蔣明睿;段靜;黃文靜;劉鵬翔
• 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;B60L1/00;B60L7/10
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本發明公開了一種城市軌道交通列車自動過無電區方法、裝置及介質，通過獲取列車的狀態信息和即將要進入的無電區的區間信息；根據列車的狀態信息和無電區的區間信息，控制列車采用自動斷開模式或者微制動模式通過無電區；其中自動斷開模式為斷開列車供電網與牽引主電路之間的連接。本發明還公開了一種系統，包括無電區標識、標識識別單元和控制單元；無電區標識內置有對應無電區的區間信息；標識識別單元用于識別無電區標識并讀取區間信息發送至控制單元；控制單元用于讀取牽引系統中列車的狀態信息，并與無電區的區間信息相結合，控制列車采用自動斷開模式或者微制動模式通過無電區。本發明具有提高列車通過無電區的安全可靠性等優點。

技術領域

本發明主要涉及過分相技術領域，特指一種城市軌道交通列車自動過無電區方法、系統、裝置及介質。

背景技術

城市軌道交通列車是指地鐵、城市輕軌等軌道交通車輛。目前，城市軌道交通列車的工作能量大多數來源于供電網，供電網示意圖如圖1所示，由于客觀因素的制約，城市軌道交通列車的運營線路上常會出現長短不一的無電區，尤其是在第三軌供電的列車線路上更加常見，當列車經過這些無電區時，若不采取相應措施對列車進行供電，則會出現如下問題：

(1)輔助供電設備停機，導致空調、供暖等負載設備停機，影響乘坐舒適性；

(2)會引發牽引系統停機、電負載停機、變流器故障、主電路故障等諸多負面問題，給司機帶來困擾，甚至會影響列車運行。

因此，軌道交通列車如何通過無電區，才能夠避免上述問題，是軌道交通車輛控制技術的重要研究方向。

目前城市軌道交通列車過無電區常用的方法有如下幾種：

(1)司機手動過無電區。通過在線路上設置無電區標識，司機觀察到無電區標識時，手動斷開高速斷路器，通過無電區后，司機手動閉合高速斷路器，該方法需要司機頻繁操作，對司機要求較高，同時并未解決無電區區間失電導致的輔助供電設備停機，空調、供暖等負載設備停機的問題，所以該方法目前基本已經不再使用。

(2)采用貫穿直流母線技術。該方法是在城市軌道交通列車運營線路上的無電區長度限制(幾米至幾十米之間)基礎上，將列車各動車的供電電路通過一個與供電網相連的直流母線連接起來，并使首尾兩個受流設備間的距離大于無電區長度，這樣列車在通過無電區時便能保證至少有一個動車的受流設備可以從供電網取得電力供給，且整條母線上的每一個車廂都能從這個受流設備上分享到電量，該方法存在如下問題：

1、無電區長度大于所架設的直流母線長度時該方案不適用；

2、分電區直流母線很難穿過動車間的車勾，這使得直流母線技術在城市軌道交通列車需靈活編組時并不適用；

3、分電器兩段電壓不平衡時，電壓高的一側會有大的電流經過直流母線流向電壓低的一側以達到平衡，這就給直流母線帶來巨大的壓力與風險；

4、在列車上布設直流母線，占用了列車的布線空間，增加列車重量，提高了安裝維護成本；

(3)基于過分相/無電區裝置的方法。該方法是在線路上進出分相區處地面安裝有磁鋼，在列車上安裝有過分相車載檢測裝置，當列車到達分相區磁鋼處時，車載檢測裝置接收地面磁鋼信該信息并送入列車牽引控制系統，牽引控制系統延時斷開列車主斷路器，使列車惰行進入分相區，當過分相車載檢測裝置再次檢測到地面磁鋼信息，則表示列車已通過分相區，列車牽引控制系統將再次閉合主斷路器使牽引變流器重新投入工作，使列車恢復正常運行。

該方法存在如下問題：

1、車載要加裝過分相檢測裝置，占用了列車的布線空間，增加列車重量，提高了安裝維護成本；

2、過分相/無電區裝置只能傳遞簡單信號，車輛對于無電區的長度、坡道、后端電壓等信息一無所知，無法采用最優化的過無電區方法。