專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置。
背景技術(shù)：
單相系統(tǒng)所具有的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、建設(shè)成本低、運(yùn)用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，決定了鐵路系 統(tǒng)在電氣化鐵路上普遍采用單相工頻交流電為鐵路機(jī)車(chē)供電。而作為供電部門(mén)的電力系統(tǒng) 則希望鐵路系統(tǒng)從電網(wǎng)三相對(duì)稱(chēng)地取用電流，從而避免在電網(wǎng)中引起過(guò)多的負(fù)序電流。為 滿(mǎn)足該要求，電氣化鐵道采用相序輪換、分段分相供電的方案，在鐵路沿線每20-25km作為 一個(gè)供電區(qū)段，各個(gè)區(qū)段依次分別由電網(wǎng)中的不同相供電。這種分段供電、輪流換相的方式 形成了電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的一個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)_電分相。由于采取分段供電方式，每段 的相位亦不同，段與段之間需通過(guò)適當(dāng)方式進(jìn)行絕緣，這種段與段之間的絕緣結(jié)構(gòu)即稱(chēng)為 電分相。列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，從一個(gè)供電段過(guò)渡到另一個(gè)供電段的過(guò)程，稱(chēng)為列車(chē)過(guò)分相。 由于分相頻繁，列車(chē)司機(jī)必須在極短時(shí)間內(nèi)完成過(guò)分相步驟，司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度極大，特別是在 高速鐵路中，過(guò)分相幾乎無(wú)法由司機(jī)手動(dòng)完成，必須采用自動(dòng)過(guò)分相技術(shù)。為使動(dòng)車(chē)組或電 力機(jī)車(chē)順利過(guò)分相，多種過(guò)分相解決方案被提出來(lái)，主要有車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相、地面自動(dòng)過(guò)分 相方案等。 車(chē)載自動(dòng)過(guò)分相通過(guò)列車(chē)與地面信號(hào)的配合，在列車(chē)上通過(guò)列車(chē)控制系統(tǒng)模擬司 機(jī)手動(dòng)過(guò)分相，即自動(dòng)斷輔助電路、斷主斷路器、合主斷路器、合輔助電路等一系列操作過(guò) 程。該過(guò)分相方式的最大特點(diǎn)是列車(chē)過(guò)分相時(shí)，需斷電，列車(chē)靠慣性通過(guò)中性段，既影響列 車(chē)的運(yùn)行速度，同時(shí)又由于主斷路器頻繁開(kāi)閉，主斷路器的使用壽命大受影響，增加了投資 和運(yùn)行費(fèi)用；切換動(dòng)作頻繁造成的過(guò)電壓，還會(huì)影響機(jī)車(chē)的電氣設(shè)備；在切換過(guò)程中還可 能出現(xiàn)鐵磁諧振現(xiàn)象，影響自動(dòng)過(guò)分相的可靠性。 地面自動(dòng)過(guò)分相，則是通過(guò)地面開(kāi)關(guān)設(shè)備與列車(chē)位置信號(hào)配合，先斷開(kāi)上一供電 臂，然后再與下一供電臂接通，即通過(guò)開(kāi)關(guān)分相處兩端的供電臂電壓切換到中性段上，列車(chē) 通過(guò)中性段時(shí)，它也需要短時(shí)間斷電。 自動(dòng)過(guò)分相的缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)需要頻繁地進(jìn)行切換動(dòng)作，在切換過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電 壓，影響了開(kāi)關(guān)壽命的影響，既影響了自動(dòng)過(guò)分相的可靠性，同時(shí)又需要經(jīng)常更換開(kāi)關(guān)，增 加了運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置，該過(guò)分相裝 置中不需要設(shè)置高壓開(kāi)關(guān)或斷路器，避免頻繁切換可能造成的暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)電力 機(jī)車(chē)安全可靠地自動(dòng)過(guò)分相；節(jié)約運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng) 過(guò)分相裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 牽引變電所的三相-兩相變壓器的任一輸出相的供電臂與牽引變電所出口處的接觸網(wǎng)中性段之間均串聯(lián)有高壓大阻值電阻；牽引變電所的任一供電臂的末端與兩個(gè)牽引 變電所之間的接觸網(wǎng)中性段之間也均串聯(lián)高壓大阻值電阻。 本發(fā)明的工作原理是牽引變電所由公用電網(wǎng)供電，牽引變電所的二輸出相各連 接供一條電臂，分別構(gòu)成電力機(jī)車(chē)的供電回路。在牽引變電所的任一相的供電臂與絕緣的 中性段之間均串聯(lián)高壓大阻值的電阻，由于電阻阻值大，雖然該兩電阻將左右供電回路串 聯(lián)，但是兩回路之間串通的電流很小，相互影響小，減小了機(jī)車(chē)過(guò)分相時(shí)的暫態(tài)過(guò)程。同樣， 兩變電所供電臂未端與中性段之間串接的電阻，也使兩變電所之間串通的電流很小，相互 影響小，滿(mǎn)足分相的絕緣要求。 當(dāng)機(jī)車(chē)在供電回路中運(yùn)行時(shí)，供電臂為機(jī)車(chē)供電；機(jī)車(chē)從供電臂運(yùn)行至牽引變電 所出口處的中性段或兩牽引變電所之間的中性段的過(guò)程中，由于串接在供電臂上的高壓大 阻值電阻的阻尼作用，避免了開(kāi)關(guān)切換的暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn)象；機(jī)車(chē)在中性段運(yùn)行時(shí)，由于中性 段兩端串接有大電阻，通過(guò)電阻的阻尼作用，使機(jī)車(chē)無(wú)暫態(tài)過(guò)電壓地切換至下一供電回路 供電。從而使機(jī)車(chē)實(shí)現(xiàn)無(wú)開(kāi)關(guān)切換，也無(wú)暫態(tài)過(guò)電壓的自動(dòng)、安全過(guò)分相。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是 —、本發(fā)明通過(guò)串接的大電阻，既解決了不同相位的兩供電段之間的絕緣問(wèn)題，列 車(chē)能夠順利過(guò)分相；同時(shí)利用電阻的阻尼作用，避免了頻繁切換可能造成的暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn) 象，提高了過(guò)分相的可靠性和安全性。 二、不需要設(shè)置高壓開(kāi)關(guān)或斷路器，降低了投資費(fèi)用，同時(shí)無(wú)需頻繁更換開(kāi)關(guān)，也 降低了運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。 二、由于削弱了過(guò)分相產(chǎn)生的暫態(tài)過(guò)程所引起的過(guò)電壓，減小了對(duì)牽引供電系統(tǒng) 電氣設(shè)備的不利影響，提高了供電可靠性和安全性。 上述的高壓大阻值電阻的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。 這樣的阻值既保證了能耗較少，同時(shí)在機(jī)車(chē)過(guò)分相時(shí)，電流變化率也較小，起到較
好的阻尼作用，有效避免暫態(tài)過(guò)電壓的產(chǎn)生。 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例 圖1示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
為一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分 相裝置中，牽引變電所的三相_兩相變壓器T的三相輸入端A、 B、 C分別與公用電網(wǎng)的三相 相連，其任一輸出相a，P的供電臂U、D與牽引變電所出口處的接觸網(wǎng)中性段M1之間均串 聯(lián)有高壓大阻值電阻R ;牽引變電所的任一供電臂U、 D的末端與兩個(gè)牽引變電所之間的接 觸網(wǎng)中性段M2之間也均串聯(lián)高壓大阻值電阻R。 本例中高壓大阻值電阻R的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。 圖l還示出了機(jī)車(chē)通過(guò)兩牽引變電所之間的中性段的過(guò)程。當(dāng)機(jī)車(chē)L在供電回路
中運(yùn)行時(shí)，上行供電臂U或下行供電臂D為機(jī)車(chē)L供電；機(jī)車(chē)L從上行供電臂U運(yùn)行至牽引變電所出口處的中性段M1，或兩牽引變電所之間的中性段M2的過(guò)程中，由于串接在供電 臂U上的高壓大阻值無(wú)感電阻R的阻尼作用，機(jī)車(chē)L電流逐漸減小，而非瞬時(shí)變化，避免了 暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn)象；當(dāng)機(jī)車(chē)L在中性段M2運(yùn)行時(shí)，由于中性段M2兩端串接有大電阻R，機(jī)車(chē)L 獲取小電流通過(guò)中性段M2，隨后又通過(guò)下行供電臂D上串接的電阻R的阻尼作用，使機(jī)車(chē)L 無(wú)暫態(tài)過(guò)電壓地切換至下一供電回路供電。
權(quán)利要求
一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置，其特征在于牽引變電所的三相-兩相變壓器(T)的任一輸出相(α，β)的供電臂(U、D)與牽引變電所出口處的接觸網(wǎng)中性段(M1)之間均串聯(lián)有高壓大阻值電阻(R)；牽引變電所的任一供電臂(U、D)的末端與兩個(gè)牽引變電所之間的接觸網(wǎng)中性段(M2)之間也均串聯(lián)高壓大阻值電阻(R)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置，其特征在于 所述的高壓大阻值電阻(R)的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。
全文摘要
一種電氣化鐵道無(wú)開(kāi)關(guān)切換自動(dòng)過(guò)分相裝置，其特征在于牽引變電所的三相-兩相變壓器T的任一輸出相α，β的供電臂U、D與牽引變電所出口處的接觸網(wǎng)中性段M1之間均串聯(lián)有高壓大阻值電阻R；牽引變電所的任一供電臂U、D的末端與兩個(gè)牽引變電所之間的接觸網(wǎng)中性段M2之間也均串聯(lián)高壓大阻值電阻R。該過(guò)分相裝置中不需要設(shè)置高壓開(kāi)關(guān)或斷路器，避免頻繁切換可能造成的暫態(tài)過(guò)電壓現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車(chē)安全可靠地自動(dòng)過(guò)分相；節(jié)約運(yùn)行成本和維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)B60M1/00GK101767540SQ20101012263
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉煒, 劉航, 周福林, 李子晗, 陳民武 申請(qǐng)人:李子晗