專利名稱：當量吸流變壓器供電方式的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供電方式，特別是電氣化鐵道向電力機車供電的方式。
電氣化鐵道供電系統(tǒng)目前采用一種吸流變壓器供電方式，該吸流變壓器一次線圈經(jīng)一組分段絕緣器串聯(lián)于電氣化鐵道接觸網(wǎng)的高電壓電路中，二次線圈接與接觸網(wǎng)平行的回流線路，其目的是在回流線中產(chǎn)生一個與接觸網(wǎng)中電流方向相反的電流，用于減少對平行于接觸網(wǎng)的弱電線路的干擾;其結(jié)果卻增加阻抗，惡化電壓質(zhì)量，運行中機車受電弓將分段絕緣器短路，燒損受電弓和分段絕緣器，產(chǎn)生電磁干繞，成為一大弊病。
本發(fā)明的目的是提供一種當量吸流變壓器供電方式，它既有抵抗電磁干擾的能力，接觸網(wǎng)又不必分段，根除了電燒損和火花干擾。具有第二組二次線圈，電容器組還能部分地補償電壓損失。
本發(fā)明是電氣化鐵路供電方式的發(fā)明。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的

圖1所示的是當量吸流變壓器供電方式的接線圖，電力機車(7)及其供電線路接觸網(wǎng)(5)，架空回流線(4)與接觸網(wǎng)(5)平行，其特征是當量吸流變壓器(3)有一組一次線圈二組二次線圈，其一次線圈(3a)串聯(lián)于牽引變電所饋電線(8)，與接觸網(wǎng)(5)之間向電氣化鐵路供電的高壓電路中。第一組二次線圈(3b)的一端接地(鋼軌)(9)，另一端與接觸網(wǎng)(5)平行的架空回流線(4)相接，架空回流線(4)，有一處或多處經(jīng)吸上線(6)接地(鋼軌)(9)。二次線圈(3b)的極性使架空回流線(4)中的電流與接觸網(wǎng)(5)中的電流方向相反。
電力機車(7)，由電源(1)，經(jīng)母線(2)，當量吸流變壓器(3)的一次線圈(3a)，接觸網(wǎng)(5)，取得牽引電流Iq。電力機車(7)的回流Ih經(jīng)鋼軌(9)，吸上線(6)，經(jīng)架空回流線(4)接當量吸流變壓器(3)的二次線圈(3b)，回到鋼軌(地)(9)，返至電源(1)。
當量吸流變壓器的變比為1∶1時，Iq等于Ih，是大小相等，方向相反。假設電力機車位于供電范圍的接觸網(wǎng)(5)的中部，吸上線(6)也在中部，接觸網(wǎng)(5)與架空回流線(4)在空間布置相臨近，在AA'-BB'段內(nèi)，對于平行于接觸網(wǎng)的弱電線路的干擾幾乎抵消，對于接觸網(wǎng)全長而言，則有二分之一長度的電磁干擾得到補償，從而達到了防干擾的目的。
該當量吸流變壓器一次線圈(3a)串聯(lián)于電氣化鐵道饋電線的高電壓電路中，也增加阻抗，惡化電壓質(zhì)量，為此設置第二組二次線圈(3c)，二端接入一組電容器(10)，在有牽引電流Iq時，第二組二次線圈(3c)感生電勢，產(chǎn)生容性電流，相當于一次線圈串聯(lián)一組電容器，用以補償部分電抗;其中含牽引變壓器、當量吸流變壓器等的感抗;從而達到提高電壓水平的目的。電容器的容量根據(jù)第二組二次線圈的電壓、一次側(cè)電流及匝數(shù)、抵消部分電抗的值確定。電容器組要有保護裝置。
圖2所示的當量吸流變壓器供電方式，架空回流線由(4a)，(4b)，(4c)組成，吸上線由(6a)，(6b)，(6c)組成;
當電力機車(7a)位于吸上線(6a)與當量吸流變壓器(3)之間時，回流Iha的大部分經(jīng)吸上線(6a)，回流線(4a)，返回當量吸流變壓器(3)的第一組二次線圈(3b)，小部分電流經(jīng)鋼軌(地)(9b)，(9c)，吸上線(6b)，(6c)，返回當量吸流變壓器(3)的第一組二次線圈(3b)。
當電力機車(7b)位于吸上線(6a)與(6b)之間時，回流Ihb分別經(jīng)鋼軌(地)(9b)，(9c)吸上線(6a)，與(6b)，(6c)，回流線(4a)，(4b)，(4c)返回當量吸流變壓器(3)的第一組二次線圈(3b)，由電力機車的位置確定的各支路電流的量值與回流阻抗成反比例。在架空回流線(4b)中形成電流Iha＊，Ihb＊，Ihc＊，在架空回流線(4c)中形成電流Iha'，Ihb'，Ihc'，在架空回流線(4a)中形成電流Iha，Ihb，Ihc。
且有Iha＝Iha'+Iha＊
Ihb＝Ihb'+Ihb＊Ihc＝Ihc'+Ihc＊同理，當電力機車(7c)位于吸上線(6c)與(6b)之間時，回流Ihc分別經(jīng)鋼軌(地)(9b)，(9c)吸上線(6a)，(6b)，(6c)，回流線(4a)，(4b)，(4c)，返回當量吸流變壓器(3)的第一組二次線圈(3b)。
吸上線(6a)，(6b)，(6c)的地理位置，由具體的工程確定，一般應設在列車取流概率大，電流數(shù)值大的地方。
在實際工程應用中，吸上線的數(shù)量、位置、與運行中的電力機車數(shù)量、取流的大小、線路平縱斷面有關。
當量吸流變壓器(3)的第一組二次線圈(3b)，有多個抽頭，當回流線的接地數(shù)目及地點確定后，用以調(diào)整二次線圈的電流，使平行于牽引網(wǎng)的弱電線路中的感應電勢最小。
由于電氣化鐵路自動化、遠動化程度的提高，獲得列車的位置和取流的數(shù)值已成為可能，由列車的位置和取流的大小確定第一組二次線圈抽頭與回流線的聯(lián)接，可以使平行于接觸網(wǎng)的弱電線路中的感應電勢最小。
以上所述的吸上線(6)，既是電力機車回流的主要通道，又是影響電力機車回流分配的阻抗電氣元件，安裝時尤其注意與鋼軌和大地的聯(lián)接，力求降低接觸電阻。
圖3所示的當量吸流變壓器供電方式，當量吸流變壓器(3)可以在第一組二次線圈(3b)接入整流裝置(11)，經(jīng)由基波或諧波調(diào)制的直流變交流逆變裝置(12)，將逆變電流送入回流線(4)。
這是由于有些被干擾的弱電線路只對某些頻率比較敏感，而接觸網(wǎng)中的電流卻由多種頻率組成，使平行于牽引網(wǎng)的弱電線路中的感應電勢頻率也繁多，為了有目的抵抗干擾，也在回流線中進行一次預選頻，使平行于牽引網(wǎng)的弱電線路中的感應電勢最小。
本發(fā)明的當量吸流變壓器供電方式，特別適用于高速電氣化鐵路。由于取消了沿接觸網(wǎng)分布的吸流變壓器及分段絕緣器，根除了機車受電弓和分段絕緣器的燒損，延長了使用壽命，保證了行車安全，可以提高列車運行速度，同時也減少了維護費用。
取消了沿接觸網(wǎng)分布的吸流變壓器及分段絕緣器，集中于牽引變電所內(nèi)設置一臺當量吸流變壓器，一次投資可以減少30%以上。由于當量吸流變壓器(3)的第二組二次線圈(3c)，采用電容補償當量吸流變壓器及牽引變壓器的部分電抗，可以提高接觸網(wǎng)電壓水平，達3000伏以上，延長了供電臂的長度。對于一條長大干線，可以減少牽引變電所的數(shù)量，提高接觸網(wǎng)的電壓，改善電壓質(zhì)量，經(jīng)濟和技術方面都具明顯的優(yōu)點。
通過改變吸上線的數(shù)量及位置，可以方便的處理運行后抗干擾的能力。當量吸流變壓器設置于牽引變電所內(nèi)，便于維修和管理。
對于既有的吸流變壓器供電線路，由于列車數(shù)量增加，或者列車重量增加，而造成的接觸網(wǎng)電壓不足，本發(fā)明也是一個較好的改造方案;首先在饋電線與接觸網(wǎng)之間裝設當量吸流變壓器，然后拆除沿接觸網(wǎng)設置的吸流變壓器，拆除兩臺吸流變壓器之間的吸上線，并將分段絕緣器處的隔離開關短路，在原吸流變壓器的附近設置吸上線即可。
權利要求
1.一種當量吸流變壓器供電方式，有電力機車(7)，及其供電線路接觸網(wǎng)(5)，架空的回流線(4)，架空的回流線(4)與接觸網(wǎng)(5)平行，其特征是當量吸流變壓器(3)有一組一次線圈二組二次線圈，其一次線圈(3a)串聯(lián)于牽引變電所的饋電線(8)與接觸網(wǎng)(5)之間向電氣化鐵道供電的高電壓電路中，第一組二次線圈(3b)的一端接地(鋼軌)(9)，另一端與接觸網(wǎng)(5)平行的架空回流線(4)相接，架空回流線(4)有一處或多處經(jīng)吸上線(6)接地(鋼軌)(9)；二次線圈(3b)的極性使架空回流線(4)中的電流與接觸網(wǎng)(5)中電流方向相反；第二組二次線圈(3c)二端接入一組電容器(10)。
2.由權利要求1.所述的當量吸流變壓器(3)，其特征是可以在第一組二次線圈(3b)接入整流裝置(11)，經(jīng)由基波或諧波調(diào)制的直流變交流逆變裝置(12)，將逆變電流送入架空回流線(4)。
3.由權利要求1.所述的當量吸流變壓器(3)，其特征是第一組二次線圈(3b)有多個抽頭。
全文摘要
一種當量吸流變壓器供電方式，當量吸流變壓器有一組一次線圈和二組二次線圈，一次線圈接于饋電線和接觸網(wǎng)之間，第一組二次線圈接回流線和鋼軌(地)，第二組二次線圈接電容器組。它既有抵抗電磁干擾的能力，接觸網(wǎng)又不必分段，根除了火花干擾，提高接觸網(wǎng)電壓。
文檔編號B60M3/00GK1075121SQ9211326
公開日1993年8月11日 申請日期1992年12月2日 優(yōu)先權日1992年12月2日
發(fā)明者郭寶庫 申請人:郭福庫