電氣化鐵道自動過分相裝置制造方法
【專利摘要】一種電氣化鐵道自動過分相裝置，其系統(tǒng)包括：接觸網(wǎng)一、二分別通過電分段一、二與中性段相連；接觸網(wǎng)一在靠近電分段一處串入電流互感器一，電流互感器二和常開開關(guān)一串接后再并聯(lián)于電分段一上，接觸網(wǎng)二在靠近電分段二處串入電流互感器四，電流互感器三和常開開關(guān)二串接后再并聯(lián)于電分段二上；電流互感器一處支柱上安裝有受電弓探測儀一，電分段一處安裝有受電弓探測儀二，電分段二處安裝有受電弓探測儀三，電流互感器四處安裝有受電弓探測儀四；電流互感器一、二、三、四，受電弓探測儀一、二、三、四，常開開關(guān)一、二均與控制單元連接。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、投資較少，便于實施，且能更完備、可靠地實現(xiàn)電氣化鐵道的自動過分相。
【專利說明】電氣化鐵道自動過分相裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電氣化鐵道自動過分相裝置及其自動過分相方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國電氣化鐵道普遍采用單相工頻交流制，為使電力系統(tǒng)三相負(fù)荷盡可能平衡，電氣化鐵道往往采用輪換相序、分相分區(qū)供電的方案。分相分區(qū)處的相鄰供電區(qū)間用空氣或絕緣子分割，形成絕緣電分相，簡稱電分相或分相。
[0003]為防止電力機(jī)車帶電通過分相因燃弧而燒壞接觸網(wǎng)懸掛部件，甚至導(dǎo)致相間短路等事故，列車過分相時，司機(jī)需進(jìn)行一系列操作，完成過分相過程，俗稱降弓過分相。隨著列車速度的提升和過分相頻繁，司機(jī)勞動強度大或者手動反應(yīng)不及而無法完成，必須采用措施。
[0004]目前主要措施為采用自動過分相技術(shù)，如本實用新型人申報了“一種電氣化鐵道自檢式自動過分相系統(tǒng)及其自動過分相方法”(申請?zhí)?01310199444.8)，其核心是利用接觸網(wǎng)上靠近電分段處串入的電流互感器和電分段并聯(lián)支路上的電流互感器輸出的電流值的比較，判斷出電力列車受流狀況及該列車到達(dá)電分相的位置，通過常開開關(guān)進(jìn)行接觸網(wǎng)一和接觸網(wǎng)二與中性段的閉合和斷開，實現(xiàn)電力列車的自動過分相。但它僅適于在通過電分相之前保持受流的電力列車過分相情形，如電力列車在電分相之前沒有受流，而在到達(dá)中性段時又需要受流，此時連接中性段的兩個開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，電流互感器無法檢測到列車通過信號，導(dǎo)致列車通過整個中性段均無法受流，出現(xiàn)供電盲區(qū)，降低列車速度和通行能力。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供一種電氣化鐵道自動過分相裝置，該裝置可實現(xiàn)各種工況下的電力機(jī)車自動過分相，結(jié)構(gòu)與控制簡單，能更完備、更安全可靠地實現(xiàn)列車自動過分相。
[0006]本實用新型實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種電氣化鐵道自動過分相裝置，包括接觸網(wǎng)一、接觸網(wǎng)二、中性段，接觸網(wǎng)一通過電分段一與中性段相連，接觸網(wǎng)二通過電分段二與中性段相連，其特征在于:
[0007]所述的接觸網(wǎng)一在靠近電分段一處串入電流互感器一，電流互感器二和常開開關(guān)一串接后再并聯(lián)于電分段一上；
[0008]所述的接觸網(wǎng)二在靠近電分段二處串入電流互感器四，電流互感器三和常開開關(guān)二串接后再并聯(lián)于電分段二上；
[0009]所述的接觸網(wǎng)一的電流互感器一處支柱上安裝有受電弓探測儀一，電分段一處支柱上安裝有受電弓探測儀二，電分段二處支柱上安裝有受電弓探測儀三，接觸網(wǎng)二的電流互感器四處支柱上安裝有受電弓探測儀四；
[0010]電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三、電流互感器四的輸出端，受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三、受電弓探測儀四的輸出端以及常開開關(guān)一和常開開關(guān)二的控制端均與控制單元連接；同時遠(yuǎn)動裝置也與控制單元相連接。
[0011]本實用新型的工作原理和過程是:
[0012]A、電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三、電流互感器四將輸出的電流值送控制單元；電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三或電流互感器四輸出的電流值為零時，控制單元記其狀態(tài)為0，輸出的電流值大于零時，控制單元記其狀態(tài)為I ;
[0013]受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三、受電弓探測儀四的探測信號送控制單元；當(dāng)受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三或受電弓探測儀四探測到受電弓經(jīng)過時，控制單元記其狀態(tài)為1，并保持；
[0014]B、當(dāng)電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三、電流互感器四狀態(tài)均為0，受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三、受電弓探測儀四的狀態(tài)亦均為O時，控制單元判定沒有電力列車駛?cè)脒^分相區(qū)間，不進(jìn)行任何操作；
[0015]C、當(dāng)電流互感器一的狀態(tài)為I且電流互感器二的狀態(tài)為O，或受電弓探測儀一的狀態(tài)為I且受電弓探測儀二的狀態(tài)為O時，控制單元判定電力列車從接觸網(wǎng)一方向駛過電流互感器一、即將經(jīng)電分段一進(jìn)入中性段，立刻控制常開開關(guān)一閉合，使中性段與接觸網(wǎng)一接通，由接觸網(wǎng)一向中性段供電；
[0016]隨后，在常開開關(guān)一閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器一和電流互感器二的狀態(tài)均為I且電流互感器三的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀二的狀態(tài)為I時，控制單元則判定電力列車已駛過電分段一進(jìn)入中性段，立刻控制常開開關(guān)一斷開，并隨即控制常開開關(guān)二閉合，此時中性段與接觸網(wǎng)二接通，由接觸網(wǎng)二向中性段供電；否則，控制單元則判定電力列車停在電流互感器一和電分段一之間，控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0017]然后，在常開開關(guān)二閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器三狀態(tài)為O且電流互感器四的狀態(tài)為1，或受電弓探測儀三狀態(tài)為I時，控制單元判定電力列車從中性段駛過電分段二，進(jìn)入接觸網(wǎng)二，立刻控制常開開關(guān)二斷開；否則，控制單元判定電力列車停在中性段，控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0018]最后，在常開開關(guān)二斷開后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器四的狀態(tài)為0，且受電弓探測儀四的狀態(tài)為I時，控制單元判定電力列車駛離分相區(qū)，自動過分相結(jié)束；此時電流互感器一、電流互感器二、電流互感器三、電流互感器四狀態(tài)均為0，控制單元將受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三和受電弓探測儀四的狀態(tài)由I歸0，系統(tǒng)等待下一次自動過分相操作；否則，控制單元判定電力列車停在電分段二和電流互感器四之間，控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0019]D、當(dāng)電流互感器四的狀態(tài)變?yōu)镮且電流互感器三的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀四的狀態(tài)為I且受電弓探測儀三的狀態(tài)為O時，控制單元判定電力列車從接觸網(wǎng)二方向駛過電流互感器四、即將經(jīng)電分段二進(jìn)入中性段，立刻控制常開開關(guān)二閉合，使中性段與接觸網(wǎng)二接通，由接觸網(wǎng)二向中性段供電；
[0020]隨后，在常開開關(guān)二閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器三和電流互感器四的狀態(tài)均為I且電流互感器二的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀三的狀態(tài)為I時，控制單元則判定電力列車已駛過電分段二進(jìn)入中性段，立刻控制常開開關(guān)二斷開，并隨即控制常開開關(guān)一閉合，此時中性段與接觸網(wǎng)一接通，由接觸網(wǎng)一向中性段供電；否則，控制單元則判定電力列車停在電流互感器四和電分段二之間，控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0021]然后，在常開開關(guān)一閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器二的狀態(tài)為O且電流互感器一的狀態(tài)保持為1，或受電弓探測儀二的狀態(tài)為I時，控制單元判定電力列車從中性段駛過電分段一，進(jìn)入接觸網(wǎng)一，立刻控制常開開關(guān)一斷開；否則，控制單元判定電力列車停在中性段，控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0022]最后，在常開開關(guān)一斷開后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器一的狀態(tài)變?yōu)?，且受電弓探測儀一的狀態(tài)為I時，控制單元判定電力列車駛離分相區(qū)，自動過分相結(jié)束，此時電流互感器一、電流互感器二、電流互感器二、電流互感器四的狀態(tài)均為0，控制單元將受電弓探測儀一、受電弓探測儀二、受電弓探測儀三和受電弓探測儀四的狀態(tài)從I歸0，系統(tǒng)等待下一次自動過分相操作；否則，控制單元判定電力列車停在電分段一和電流互感器一之間，通過遠(yuǎn)動裝置通知調(diào)度人員控制單元通過遠(yuǎn)動裝置將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0024]一、本實用新型利用接觸網(wǎng)上靠近電分段處串入的電流互感器和電分段并聯(lián)支路上的電流互感器輸出的電流值的比較，即根據(jù)電力列車在各區(qū)段的受流狀況判斷該列車到達(dá)電分相的位置，作為補充，進(jìn)一步利用支柱上安裝的受電弓探測儀檢測是否有受電弓通過探測點，在不受流的電力列車通過(電流互感器無法檢測到電流)時，也能有效的閉合與斷開，實現(xiàn)各種工況下電力列車均能自動過分相，更完備地實現(xiàn)電力列車的自動過分相。
[0025]二、本實用新型使用柱上電流互感器和受電弓探測儀，不使用地面位置信號感應(yīng)裝置，以避免該自動過分相系統(tǒng)與地面其他裝置之間的干擾以及地面的人為損壞，且在電流互感器失效時，受電弓探測儀也能判斷列車在分相區(qū)的位置，提高了系統(tǒng)可靠性，更好地保證了列車的安全、良好運行。
[0026]三、本實用新型通過控制單元可以判斷電力列車是否停在分相區(qū)以及電力列車停在分相區(qū)的位置，及時通過遠(yuǎn)動裝置通知調(diào)度控制系統(tǒng)，從而對電力列車調(diào)度或維修，能更好的保證列車運行的安全可靠。
[0027]四、本實用新型僅需在接觸網(wǎng)和支柱上上增設(shè)少量的電流互感器、電壓互感器、受電弓探測儀和常開開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單，投資較少，便于實施。
[0028]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步的描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本實用新型實施例的控制電路原理示意圖。
[0031]圖3是本實用新型實施例的自動過分相方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]實施例
[0033]圖1、2示出，本實用新型的一種【具體實施方式】為，一種電氣化鐵道自動過分相裝置，包括接觸網(wǎng)一 T1、接觸網(wǎng)二 T2、中性段TO，接觸網(wǎng)一 TI通過電分段一 SI與中性段TO相連，接觸網(wǎng)二 T2通過電分段二 S2與中性段TO相連，其中:[0034]所述的接觸網(wǎng)一 Tl在靠近電分段一 SI處串入電流互感器一 H1，電流互感器二 H2和常開開關(guān)一 Ki串接后再并聯(lián)于電分段一 SI上；
[0035]所述的接觸網(wǎng)二 T2在靠近電分段二 S2處串入電流互感器四H4，電流互感器三H3和常開開關(guān)二 K2串接后再并聯(lián)于電分段二 S2上；
[0036]所述的接觸網(wǎng)一 Tl的電流互感器一 Hl處支柱上安裝有受電弓探測儀一 VI，電分段一 SI處支柱上安裝有受電弓探測儀二 V2，電分段二 S2處支柱上安裝有受電弓探測儀三V3，接觸網(wǎng)二 T2的電流互感器四H4處支柱上安裝有受電弓探測儀四V4 ；
[0037]電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器三H3、電流互感器四H4的輸出端，受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3、受電弓探測儀四V4的輸出端以及常開開關(guān)一 Kl和常開開關(guān)二 K2的控制端均與控制單元⑶連接；同時遠(yuǎn)動裝置YD也與控制單元⑶相連接。
[0038]圖1-3示出，使用上述的電氣化鐵道自動過分相裝置進(jìn)行列車自動過分相的方法，其作法是:
[0039]A、電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器三H3、電流互感器四H4將輸出的電流值送控制單元⑶；電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器三H3或電流互感器四H4輸出的電流值為零時，控制單元CU記其狀態(tài)為0，輸出的電流值大于零時，控制單元⑶記其狀態(tài)為I ;
[0040]受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3、受電弓探測儀四V4的探測信號送控制單元CU;當(dāng)受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3或受電弓探測儀四V4探測到受電弓經(jīng)過時，控制單元CU記其狀態(tài)為1，并保持；
[0041]B、當(dāng)電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器三H3、電流互感器四H4狀態(tài)均為0，受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3、受電弓探測儀四V4的狀態(tài)亦均為O時，控制單元CU判定沒有電力列車駛?cè)脒^分相區(qū)間，不進(jìn)行任何操作；
[0042]C、當(dāng)電流互感器一 Hl的狀態(tài)為I且電流互感器二 H2的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀
一Vl的狀態(tài)為I且受電弓探測儀二 V2的狀態(tài)為O時，控制單元CU判定電力列車從接觸網(wǎng)
一Tl方向駛過電流互感器一 H1、即將經(jīng)電分段一 SI進(jìn)入中性段T0，立刻控制常開開關(guān)一Kl閉合，使中性段TO與接觸網(wǎng)一 Tl接通，由接觸網(wǎng)一 Tl向中性段TO供電；
[0043]隨后，在常開開關(guān)一Kl閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器一Hl和電流互感器二 H2的狀態(tài)均為I且電流互感器三H3的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀二 V2的狀態(tài)為I時，控制單元CU則判定電力列車已駛過電分段一 SI進(jìn)入中性段T0，立刻控制常開開關(guān)一Kl斷開，并隨即控制常開開關(guān)二 K2閉合，此時中性段TO與接觸網(wǎng)二 T2接通，由接觸網(wǎng)二T2向中性段TO供電；否則，控制單元CU則判定電力列車停在電流互感器一 Hl和電分段一SI之間，控制單元CU通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0044]然后，在常開開關(guān)二 K2閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器三H3狀態(tài)為O且電流互感器四H4的狀態(tài)為1，或受電弓探測儀三V3狀態(tài)為I時，控制單元CU判定電力列車從中性段TO駛過電分段二 S2，進(jìn)入接觸網(wǎng)二 T2，立刻控制常開開關(guān)二 K2斷開；否則，控制單元CU判定電力列車停在中性段TO，控制單元CU通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0045]最后，在常開開關(guān)二K2斷開后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器四H4的狀態(tài)為O，且受電弓探測儀四V4的狀態(tài)為I時，控制單元CU判定電力列車駛離分相區(qū)，自動過分相結(jié)束；此時電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器三H3、電流互感器四H4狀態(tài)均為O，控制單元CU將受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3和受電弓探測儀四V4的狀態(tài)由I歸O，系統(tǒng)等待下一次自動過分相操作；否則，控制單元CU判定電力列車停在電分段二 S2和電流互感器四H4之間，控制單元CU通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0046]D、當(dāng)電流互感器四H4的狀態(tài)變?yōu)镮且電流互感器三H3的狀態(tài)為O，或受電弓探測儀四V4的狀態(tài)為I且受電弓探測儀三V3的狀態(tài)為O時，控制單元CU判定電力列車從接觸網(wǎng)二 T2方向駛過電流互感器四H4、即將經(jīng)電分段二 S2進(jìn)入中性段T0，立刻控制常開開關(guān)二 K2閉合，使中性段TO與接觸網(wǎng)二 T2接通，由接觸網(wǎng)二 T2向中性段TO供電；
[0047]隨后，在常開開關(guān)二 K2閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器三H3和電流互感器四H4的狀態(tài)均為I且電流互感器二 H2的狀態(tài)為0，或受電弓探測儀三V3的狀態(tài)為I時，控制單元CU則判定電力列車已駛過電分段二 S2進(jìn)入中性段T0，立刻控制常開開關(guān)二K2斷開，并隨即控制常開開關(guān)一 Kl閉合，此時中性段TO與接觸網(wǎng)一 Tl接通，由接觸網(wǎng)一Tl向中性段TO供電；否則，控制單元CU則判定電力列車停在電流互感器四H4和電分段二S2之間，控制單元CU通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0048]然后，在常開開關(guān)一Kl閉合后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器二H2的狀態(tài)為O且電流互感器一 Hl的狀態(tài)保持為1，或受電弓探測儀二 V2的狀態(tài)為I時，控制單元⑶判定電力列車從中性段TO駛過電分段一 SI，進(jìn)入接觸網(wǎng)一 Tl，立刻控制常開開關(guān)一 Kl斷開；否則，控制單元CU判定電力列車停在中性段T0，控制單元CU通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)；
[0049]最后，在常開開關(guān)一 Kl斷開后的設(shè)定時間間隔內(nèi)，出現(xiàn)電流互感器一 Hl的狀態(tài)變?yōu)?，且受電弓探測儀一 Vl的狀態(tài)為I時，控制單元CU判定電力列車駛離分相區(qū)，自動過分相結(jié)束，此時電流互感器一 Hl、電流互感器二 H2、電流互感器二 H3、電流互感器四H4的狀態(tài)均為0，控制單元CU將受電弓探測儀一 V1、受電弓探測儀二 V2、受電弓探測儀三V3和受電弓探測儀四V4的狀態(tài)從I歸0，系統(tǒng)等待下一次自動過分相操作；否則，控制單元CU判定電力列車停在電分段一 SI和電流互感器一 Hl之間，通過遠(yuǎn)動裝置YD通知調(diào)度人員控制單元⑶通過遠(yuǎn)動裝置YD將此信息傳給調(diào)度控制系統(tǒng)。
[0050]下表總結(jié)出了本例的自動過分相的方法中測控流程中的電流互感器一、二、三、四，受電弓探測儀一、二、三、四的值、與列車位置、常開開關(guān)一、二狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。
[0051]表:電流互感器、受電弓探測儀的值、與列車位置、常開開關(guān)一、二狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種電氣化鐵道自動過分相裝置，包括接觸網(wǎng)一(Tl)、接觸網(wǎng)二(T2)、中性段(TO)，接觸網(wǎng)一(Tl)通過電分段一(SI)與中性段(TO)相連，接觸網(wǎng)二(T2)通過電分段二(S2)與中性段(TO)相連，其特征在于: 所述的接觸網(wǎng)一(Tl)在靠近電分段一(SI)處串入電流互感器一(H1)，電流互感器二(H2)和常開開關(guān)一(Kl)串接后再并聯(lián)于電分段一(SI)上； 所述的接觸網(wǎng)二(T2)在靠近電分段二(S2)處串入電流互感器四(H4)，電流互感器三(H3)和常開開關(guān)二(K2)串接后再并聯(lián)于電分段二(S2)上； 所述的接觸網(wǎng)一(Tl)的電流互感器一(Hl)處支柱上安裝有受電弓探測儀一(VI)，電分段一(SI)處支柱上安裝有受電弓探測儀二(V2)，電分段二(S2)處支柱上安裝有受電弓探測儀三(V3)，接觸網(wǎng)二(T2)的電流互感器四(H4)處支柱上安裝有受電弓探測儀四(V4); 電流互感器一(Hl)、電流互感器二(H2)、電流互感器三(H3)、電流互感器四(H4)的輸出端，受電弓探測儀一(VI)、受電弓探測儀二(V2)、受電弓探測儀三(V3)、受電弓探測儀四(V4)的輸出端以及常開開關(guān)一(Kl)和常開開關(guān)二(K2)的控制端均與控制單元(⑶)連接；同時遠(yuǎn)動裝置(YD)也與控制單元(⑶)相連接。
【文檔編號】B60M3/04GK203766547SQ201320692668
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】李群湛, 吳積欽, 趙元哲, 李子晗, 易東, 李亞楠, 周福林, 張麗艷 申請人:西南交通大學(xué)