本發(fā)明涉及電氣化鐵路過分相技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流電氣化鐵路地面開關(guān)轉(zhuǎn)換控制的列車帶電過分相的設(shè)備或裝置。

背景技術(shù)：

鐵路供電有三種方式：直流供電、交流單相專網(wǎng)供電、交流單相工頻換相供電。前兩種供電方式都不存在過分相問題。對于第三種供電方式，為了避免相間短路，在牽引變電所出口及分區(qū)亭處設(shè)置了一段兩端都有電氣分段的接觸網(wǎng)，即中性段(或電分相)。中性段由中性區(qū)、兩端錨段關(guān)節(jié)組成。中性段隔離了同一條線路的兩個相鄰的具有不同標(biāo)稱電壓或相位的電氣區(qū)段。由于中性區(qū)接觸網(wǎng)本身不帶電，列車通過時，車載設(shè)備或地面裝置需要進(jìn)行特殊的操作。根據(jù)過分相時列車的帶電情況，可將過分相的方式分為兩類：斷電過分相和帶電過分相。

無論是斷電過分相，還是帶電過分相，列車位置的精確檢測都是必須的、無法回避的。發(fā)明專利“一種交流電氣化鐵路智能電分相裝置”，提出利用第一轉(zhuǎn)換開關(guān)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)兩側(cè)的電壓信息和流過這兩個開關(guān)的電流信息來自動準(zhǔn)確識別列車的受電弓位置，從而保證轉(zhuǎn)換開關(guān)的精確投切。該發(fā)明專利舍棄了實際應(yīng)用中故障率較高的傳統(tǒng)的列車位置檢測裝置，直接利用裝置內(nèi)部的電壓和電流信息，準(zhǔn)確判斷列車進(jìn)入中性區(qū)前受電弓在第一錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置以及列車離開中性區(qū)后受電弓在第二錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置，可確保受電弓位置的檢測不存在誤檢情況。由于通常列車運(yùn)行在中性區(qū)只允許單受電弓接觸通過中性區(qū)。因此只要確保受電弓在中性區(qū)域內(nèi)的中間支柱之間，任何時候切換轉(zhuǎn)換開關(guān)都可以，不需要準(zhǔn)確知道受電弓在中性區(qū)的位置。該發(fā)明專利正是利用這一特點(diǎn)在中性區(qū)完成轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換。隨著重載貨運(yùn)列車和高速動車組的發(fā)展，在中性區(qū)只允許一個受電弓工作已經(jīng)不符合發(fā)展的要求。這就需要發(fā)明一種技術(shù)，通過有關(guān)電壓和電流的信息，來準(zhǔn)確判斷受電弓在中性區(qū)的位置，以允許列車運(yùn)行至中性區(qū)時，可以多個受電弓同時工作并安全可靠進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換通過中性區(qū)。另一方面，現(xiàn)有的帶電自動過分相裝置在實際運(yùn)行中，列車運(yùn)行至中性區(qū)錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域時會產(chǎn)生嚴(yán)重的電弧，加速了接觸網(wǎng)的燒蝕，大大增加了線路的維護(hù)工作量。因此這一電弧問題也需設(shè)法解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是，實時準(zhǔn)確判斷列車在中性區(qū)運(yùn)行時的受電弓位置，確保智能電分相裝置中兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)在中性區(qū)的安全可靠切換，從而確保列車順利帶電通過電分相；本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是，最小化兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線路的電感，從而抑制甚至消除列車運(yùn)行在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域時受電弓與接觸網(wǎng)之間產(chǎn)生的電弧。轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線路是指：轉(zhuǎn)換開關(guān)兩側(cè)引出的分別到錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的供電臂和中性區(qū)的連接導(dǎo)線構(gòu)成的支路。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

所述的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，兩個帶有并聯(lián)阻抗的轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的電氣連接線(14)引出兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)連接到中性區(qū)(3)上，且兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的電氣連接線(14)和兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)以及中性區(qū)(3)構(gòu)成一個電氣回路，或者兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)和中性區(qū)(3)直接構(gòu)成一個電氣回路；列車的受電弓(11)運(yùn)行在中性區(qū)(3)時，根據(jù)兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)的電流信息、和兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的電流信息，可以實時準(zhǔn)確判斷該列車的受電弓在中性區(qū)的位置。同理，采用兩根連接導(dǎo)線和供電臂構(gòu)成一個電氣回路的方法，也可以準(zhǔn)確判斷列車的受電弓在供電臂的位置。

所述的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，所述的兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)的第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)與中性區(qū)(3)的電氣連接點(diǎn)位于第一錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域(15)內(nèi)，所述的兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)的第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)與中性區(qū)(3)的電氣連接點(diǎn)位于第二錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域(16)內(nèi)。

所述的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，所述的兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線路通過鄰近布線或雙絞布線實現(xiàn)的電感的最小化來抑制甚至消除列車通過錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域時受電弓和接觸網(wǎng)之間產(chǎn)生的電弧，其中第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線路是指第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的一側(cè)連接到第一供電臂(1)的連接導(dǎo)線(12)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)另一側(cè)的第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)和第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)構(gòu)成的支路，第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線路是指第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)的一側(cè)連接到第二供電臂(2)的連接導(dǎo)線(13)、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)另一側(cè)的第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)構(gòu)成的支路。

所述的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)可以安裝在同一地點(diǎn)，也可以分別安裝在中性區(qū)第一錨段轉(zhuǎn)換區(qū)域(15)附近和第二錨段轉(zhuǎn)換區(qū)域(16)附近，且所述的第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)和第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)可以連接到所述的兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)之間電氣連接線(14)的同一點(diǎn)上或兩個不同點(diǎn)上。

所述的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)上都必須安裝有電流傳感器，為實時準(zhǔn)確判斷列車的受電弓在中性區(qū)的位置提供必需的電流信息。

本發(fā)明提供了一種改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，其有益效果是：

1、本發(fā)明的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置，基于轉(zhuǎn)換開關(guān)和相關(guān)連接導(dǎo)線的電壓和電流信息，不僅能準(zhǔn)確判斷列車進(jìn)入中性區(qū)前受電弓在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置以及列車離開中性區(qū)后受電弓在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置，還能準(zhǔn)確判斷列車在中性區(qū)運(yùn)行時的受電弓的實時位置，從而為多機(jī)重聯(lián)或動車組的多受電弓受流運(yùn)行模式的列車在中性區(qū)實施從第一供電臂供電安全可靠地切換到第二供電臂供電提供了技術(shù)保障。

2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置采用兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線分別從中性區(qū)兩端的錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域連接到兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)之間的連接線上，使得錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線可以采取鄰近布線或雙絞絕緣電纜等方式最小化轉(zhuǎn)換開關(guān)連接線的電感，進(jìn)而抑制甚至消除列車受電弓進(jìn)入或離開中性區(qū)時的電弧。

3、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置中的兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)可以安裝在同一地點(diǎn)，也可以分別安裝在兩個錨段轉(zhuǎn)換區(qū)域附近，增加了地面帶電自動過分相系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用的靈活性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例子兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)安裝在同一地點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例子兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)分別安裝在中性區(qū)兩端錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域附近的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-第一供電臂的接觸網(wǎng)，2-第二供電臂的接觸網(wǎng)，3-中性區(qū)，4-第一中性區(qū)連接導(dǎo)線，5-第二中性區(qū)連接導(dǎo)線，6-第一轉(zhuǎn)換開關(guān)，7-第二轉(zhuǎn)換開關(guān)，8-控制系統(tǒng)(8a-第一控制系統(tǒng)，8b-第二控制系統(tǒng))，9-第一轉(zhuǎn)換開關(guān)兩端的并聯(lián)阻抗，10-第二轉(zhuǎn)換開關(guān)兩端的并聯(lián)阻抗，11-列車受電弓，12-第一轉(zhuǎn)換開關(guān)與第一供電臂的連接導(dǎo)線，13-第二轉(zhuǎn)換開關(guān)與第二供電臂的連接導(dǎo)線，14-兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)之間的電氣連接線，15-第一錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域，16-第二錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對實施例子作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

實施例1

參見圖1，本發(fā)明的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置包括兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)及其兩端的并聯(lián)阻抗、兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)、轉(zhuǎn)換開關(guān)與供電臂的連接導(dǎo)線(12、13)；兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)安裝在第一錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域(15)附近或第二錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域(16)附近；第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)、第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)上分別安裝了電流傳感器(圖中未畫出)；第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)兩側(cè)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)兩側(cè)分別安裝了電壓傳感器(圖中未畫出)；第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)與第一供電臂的連接導(dǎo)線(12)可采用鄰近布線或雙絞布線的實施方式，第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)與第二供電臂的連接導(dǎo)線(13)的布線方式同理。

上述裝置中所安裝的電流傳感器、電壓傳感器、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的驅(qū)動控制單元和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)的驅(qū)動控制單元均與控制系統(tǒng)(8)相連?？刂葡到y(tǒng)(8)獲取電流和電壓信息后可準(zhǔn)確判斷列車的受電弓(11)在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域和中性區(qū)的位置，并據(jù)此實現(xiàn)轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的閉合和開斷、以及列車受電弓在中性區(qū)(3)由第一供電臂(1)供電安全可靠地切換到第二供電臂(2)供電。

實施例2

參見圖2，本發(fā)明的改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置包括兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)及其兩端的并聯(lián)阻抗、兩根中性區(qū)連接導(dǎo)線(4、5)、轉(zhuǎn)換開關(guān)與供電臂的連接導(dǎo)線(12、13)；兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)分別安裝在兩個錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域(15、16)附近，第一控制系統(tǒng)(8a)與第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)安裝在同一地點(diǎn)，第二控制系統(tǒng)(8b)與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)安裝在同一地點(diǎn)；第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)、第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)上分別安裝了電流傳感器(圖中未畫出)；第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)兩側(cè)和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)兩側(cè)分別安裝了電壓傳感器(圖中未畫出)；第一中性區(qū)連接導(dǎo)線(4)、第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)與第一供電臂的連接導(dǎo)線(12)可采用鄰近布線或雙絞布線的實施方式，第二中性區(qū)連接導(dǎo)線(5)、第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)與第二供電臂的連接導(dǎo)線(13)的布線方式同理。

在上述裝置中，安裝第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)附近的電流傳感器、電壓傳感器和第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的驅(qū)動控制單元與第一控制系統(tǒng)(8a)相連，安裝在第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)附近的電流傳感器、電壓傳感器和第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)的驅(qū)動控制單元與第二控制系統(tǒng)(8b)相連，第一控制系統(tǒng)(8a)與第二控制系統(tǒng)(8b)之間無須直接通訊?？刂葡到y(tǒng)(8a、8b)獲取電流信息后可準(zhǔn)確判斷列車的受電弓(11)在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域和中性區(qū)(3)的位置，并據(jù)此實現(xiàn)轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)的閉合和開斷、以及列車受電弓在中性區(qū)(3)由第一供電臂(1)供電可靠安全地切換到第二供電臂(2)供電。

本發(fā)明改進(jìn)型交流電氣化鐵路智能電分相裝置的工作過程如下：

當(dāng)列車由第一供電臂(1)駛?cè)胫行詤^(qū)(3)時，該智能電分相裝置的控制系統(tǒng)(8或8a)基于檢測到的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)及其附近線路的電壓和電流信息，自動識別列車進(jìn)入中性區(qū)前受電弓(11)在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置，進(jìn)而閉合第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)，實現(xiàn)第一供電臂(1)向中性區(qū)(3)的供電，從而實現(xiàn)列車不斷電地進(jìn)入中性區(qū)(3)。

當(dāng)列車的受電弓(11)位于中性區(qū)(3)時，該智能電分相裝置的控制系統(tǒng)(8或8a和8b)基于檢測到的流過兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(6、7)及其附近線路的電壓和電流信息，自動判斷列車在中性區(qū)(3)運(yùn)行時的受電弓(11)的實時位置，進(jìn)而按時序邏輯先斷開第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)后再閉合第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)，實現(xiàn)中性區(qū)(3)由第一供電臂(1)供電切換到第二供電臂(2)供電，從而實現(xiàn)列車在中性區(qū)(3)運(yùn)行時不斷電地從第一供電臂(1)供電切換到第二供電臂(2)供電。

當(dāng)列車由駛離中性區(qū)(3)進(jìn)入第二供電臂(2)時，該智能電分相裝置的控制系統(tǒng)(8或8b)基于檢測到的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)附近線路的電壓和電流信息，自動識別列車駛離中性區(qū)(3)時受電弓(11)在錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換區(qū)域的位置，在確認(rèn)所有受電弓都已安全進(jìn)入第二供電臂(2)后，進(jìn)而斷開第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)，實現(xiàn)了列車安全可靠地從第一供電臂(1)經(jīng)由中性區(qū)(3)到第二供電臂(2)的帶電自動過分相。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。