[實(shí)用新型]一種電氣化鐵路列車三軌供電構(gòu)造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920043795.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN209381847U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李群湛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B60M1/30
• 分類號(hào): B60M1/30
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本實(shí)用新型公開了一種電氣化鐵路列車三軌供電構(gòu)造，涉及列車供電與運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)中供電軌分為第一供電軌、第二供電軌、第三供電軌，其中第一供電軌、第二供電軌和走行軌構(gòu)成三相交流供電回路，第三供電軌和走行軌構(gòu)成直流供電回路；交直交變頻變壓裝置經(jīng)三相交流供電回路和集電器向列車牽引電機(jī)供電，通過地面的交直交變頻變壓裝置調(diào)頻、調(diào)壓供電進(jìn)行列車驅(qū)動(dòng)和運(yùn)行控制；直流供電回路由地面的整流裝置供電，再經(jīng)集電器向列車輔助用電設(shè)備供電。通過改變系統(tǒng)的供電方式，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效地減輕車載設(shè)備重量和軸重，實(shí)現(xiàn)列車輕量化，提高列車承載效率，同時(shí)用最經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)控制和無人駕駛。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及列車供電與運(yùn)行控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)行干線電氣化鐵路列車由工頻單相交流供電系統(tǒng)供電，在列車的機(jī)車和動(dòng)車上，電氣設(shè)備占有重要地位，其中最重要的就是交直交牽引傳動(dòng)系統(tǒng)。交直交牽引傳動(dòng)系統(tǒng)由車載牽引變壓器、牽引變流器和牽引電機(jī)串聯(lián)而成，驅(qū)動(dòng)牽引電機(jī)并通過調(diào)頻、調(diào)壓改變牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速來達(dá)到列車驅(qū)動(dòng)和調(diào)速運(yùn)行的目的，這個(gè)過程稱為列車駕駛。通常，現(xiàn)實(shí)情況下，列車駕駛是由人工操作完成的，少數(shù)是自動(dòng)駕駛的。這里存在一些問題。一是，在干線鐵路機(jī)車、動(dòng)車上的電氣設(shè)備中交直交牽引傳動(dòng)系統(tǒng)占有絕對(duì)分量，其重量大，體積大；重量大就增加軸重，軸重越大，線路造價(jià)越高，體積大則將更多占有機(jī)車和動(dòng)車的寶貴空間，降低功率密度和效率。二是，智能控制和自動(dòng)駕駛(ATC)來取代人工駕駛是必由之路，但是，在現(xiàn)行列車和供電方式下，駕駛所需的執(zhí)行設(shè)備均安裝在列車上，列車是移動(dòng)的，甚至是高速移動(dòng)的，而自動(dòng)駕駛(ATC)的命令和組織來源于地面控制中心，這兩者之間不能直接進(jìn)行，需要無線系統(tǒng)聯(lián)系，而無線系統(tǒng)故障或失靈必將造成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

現(xiàn)在要解決的技術(shù)問題是，一方面，省去車載牽引變壓器、牽引變流器，減輕車載電氣設(shè)備重量，降低軸重，實(shí)現(xiàn)列車輕型化，提高列車承載效率，提高機(jī)車和動(dòng)車功率密度，適應(yīng)更高速度運(yùn)行，另一方面，通過地面供電直接實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行的自動(dòng)控制和無人駕駛。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種電氣化鐵路列車三軌供電構(gòu)造，通過改變傳統(tǒng)的供電方式，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，省去車載牽引變壓器、牽引變流器，有效地降低軸重，實(shí)現(xiàn)列車輕量化，提高列車承載效率，提高機(jī)車和動(dòng)車功率密度，適應(yīng)更高速度運(yùn)行，同時(shí)通過地面供電直接實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行的自動(dòng)控制和無人駕駛。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種電氣化鐵路列車三軌供電構(gòu)造，包括電氣化鐵路沿線的走行軌以及與走行軌并行鋪設(shè)的供電軌，設(shè)置于地面的交直交變頻變壓裝置、整流裝置和設(shè)置于列車上的車載集電器、牽引電機(jī)以及輔助用電設(shè)備；所述供電軌包括第一供電軌、第二供電軌、第三供電軌；所述第一供電軌、所述第二供電軌與所述走行軌構(gòu)成三相交流供電回路，由設(shè)置于地面的交直交變頻變壓裝置供電；所述走行軌接地；所述第三供電軌與所述走行軌構(gòu)成直流供電回路，由設(shè)置于地面的整流裝置供電；所述車載集電器包括第一集電器、第二集電器、第三集電器和第四集電器；所述第一集電器、所述第二集電器和所述第四集電器的尾端通過電纜與所述列車的牽引電機(jī)的三相端子連接，所述第一集電器、所述第二集電器和第四集電器的前端分別與所述第一供電軌、所述第二供電軌和所述走行軌接觸受電；同時(shí)，所述第三集電器的尾端通過電纜與所述列車的輔助用電設(shè)備正極連接，所述第三集電器的前端與所述第三供電軌接觸受電，所述第四集電器的尾端通過電纜與所述列車的輔助用電設(shè)備負(fù)極連接；所述交直交變頻變壓裝置通過第一供電軌和所述第一集電器、所述第二供電軌和所述第二集電器、所述走行軌和所述第四集電器向所述列車的牽引電機(jī)供電，并通過控制所述交直交變頻變壓裝置的變頻、變壓來控制所述列車的啟停和運(yùn)行；所述整流裝置通過所述第三供電軌和所述第三集電器、所述走行軌和所述第四集電器向所述列車的輔助用電設(shè)備供電。

優(yōu)選地，所述走行軌包括第一走行軌以及與第一走行軌并聯(lián)的第二走行軌。