一種城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)及融冰方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種城市軌道交通領(lǐng)域，特指一種適用于城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)的直流融冰系統(tǒng)及融冰方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著城市軌道交通迅速發(fā)展，城市軌道交通已成為中大型城市內(nèi)客運(yùn)中最優(yōu)先進(jìn)最便利的方式。接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安全成為城市軌道線路安全可靠和高速運(yùn)行的保障。在國內(nèi)沿?；蚰戏降某鞘兄?，由于冬天濕寒氣候的影響，夜晚線路停運(yùn)后城軌停車場聯(lián)絡(luò)段內(nèi)架空接觸網(wǎng)線以及露天接觸網(wǎng)線路在冰雪天氣里覆冰的現(xiàn)象越來越普遍，嚴(yán)重影響了城軌車輛的正常運(yùn)行。
[0003]目前，針對電氣化鐵路接觸網(wǎng)的直流融冰系統(tǒng)已有相關(guān)的研宄和技術(shù)應(yīng)用，但電氣化鐵路接觸網(wǎng)具有線路簡單、線路距離長等特點(diǎn)，普遍采用三相交流輸入轉(zhuǎn)化為直流輸出為接觸網(wǎng)融冰。而城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)具有線路復(fù)雜多變、線路距離短、線路長度不一、線徑不同等特點(diǎn)，在線路覆冰時，無法像高鐵接觸網(wǎng)線路一樣簡單形成均勻回路進(jìn)行融冰；且城軌既有的供電電源為DC1500V/750V，現(xiàn)有的融冰系統(tǒng)無法滿足城軌停車場聯(lián)絡(luò)段的融冰需求。
[0004]如圖1所示，城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)分為三個區(qū)域，分別為正線區(qū)域、停車場聯(lián)絡(luò)段區(qū)域與停車區(qū)域。三個區(qū)域的接觸網(wǎng)線6間通過絕緣間隔5隔離，城軌停車場聯(lián)絡(luò)段區(qū)域的接觸網(wǎng)系統(tǒng)是連接車輛停車場與運(yùn)營正線的過渡轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)線路布置復(fù)雜，線路長度不一、線徑不一，城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)是在城軌接觸網(wǎng)正線上通過分線形成的若干接觸網(wǎng)支路，連接到停車場區(qū)域。因此，針對電氣化鐵路接觸網(wǎng)的直流融冰系統(tǒng)及融冰方法并不適合城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)的融冰，尋求一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠、適應(yīng)城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)線路距離短、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的融冰系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、融冰效果好的城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)及融冰方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:一種城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)，包括進(jìn)線開關(guān)柜、直流融冰裝置和直流融冰切換開關(guān)；所述進(jìn)線開關(guān)柜包括隔離開關(guān)和進(jìn)線束解列開關(guān)，所述隔離開關(guān)連接在直流融冰裝置輸入端與母線之間，所述進(jìn)線束解列開關(guān)連接在接觸網(wǎng)線與母線之間；所述直流融冰裝置的輸入端通過隔離開關(guān)與母線連接，所述直流融冰裝置的輸出端通過直流融冰切換開關(guān)與接觸網(wǎng)線連接。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直流融冰裝置包括DC/DC變流器，所述DC/DC變流器的輸入端通過隔離開關(guān)與母線連接，所述DC/DC變流器的輸出端與直流融冰切換開關(guān)連接。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直流融冰切換開關(guān)分為兩組，一組連接在直流融冰裝置的輸出端正極與接觸網(wǎng)線之間，另一組連接在直流融冰裝置的輸出端負(fù)極與接觸網(wǎng)線之間。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述兩組直流融冰切換開關(guān)分別連接不同的接觸網(wǎng)線。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述接觸網(wǎng)線按照長度由長到短進(jìn)行排序，并分為數(shù)量均勻的兩組，一組接觸網(wǎng)線通過一組直流融冰切換開關(guān)與直流融冰裝置的輸出端正極連接，另一組接觸網(wǎng)線通過另一組直流融冰切換開關(guān)與直流融冰裝置的輸出端負(fù)極連接。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直流融冰裝置通過直流融冰切換開關(guān)與聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)線中靠近停車場段絕緣間隔的末端連接。
[0012]一種城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰方法，包括如下步驟:
[0013]S1.直流融冰系統(tǒng)投入:斷開進(jìn)線束解列開關(guān)，閉合隔離開關(guān)，投入直流融冰系統(tǒng)；
[0014]S2.直流融冰:閉合包括覆冰接觸網(wǎng)線在內(nèi)兩條接觸網(wǎng)線對應(yīng)的直流融冰切換開關(guān)，使所述兩條接觸網(wǎng)線構(gòu)成融冰回路，啟動直流融冰裝置，為覆冰接觸網(wǎng)線融冰；
[0015]S3.直流融冰系統(tǒng)退出:停止直流融冰裝置的運(yùn)行，斷開直流融冰切換開關(guān)，斷開隔離開關(guān)，閉合進(jìn)線束解列開關(guān)，退出直流融冰系統(tǒng)，恢復(fù)接觸網(wǎng)系統(tǒng)的正常供電。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直流融冰過程包括單線融冰模式，其融冰過程的具體步驟包括:
[0017]Sll.閉合覆冰接觸網(wǎng)線的直流融冰切換開關(guān)；
[0018]S12.選擇與所述覆冰接觸網(wǎng)線構(gòu)成最長回路的接觸網(wǎng)線，閉合該接觸網(wǎng)線對應(yīng)的直流融冰切換開關(guān)；
[0019]S13.啟動直流融冰裝置，為接觸網(wǎng)線融冰；
[0020]S14.接觸網(wǎng)線融冰完成，停止直流融冰裝置，斷開所述融冰回路接觸網(wǎng)線對應(yīng)的直流融冰切換開關(guān)。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述直流融冰過程包括多線路融冰模式，其融冰步驟包括:
[0022]S21.選擇一條覆冰接觸網(wǎng)線，并閉合該接觸網(wǎng)線的直流融冰切換開關(guān)；
[0023]S22.判斷與所述覆冰接觸網(wǎng)線構(gòu)成融冰回路的接觸網(wǎng)線是否都已完成融冰，是則跳轉(zhuǎn)到步驟S23，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S24 ；
[0024]S23.選擇一條與所述覆冰接觸網(wǎng)線構(gòu)成最長回路的接觸網(wǎng)線，并閉合該接觸網(wǎng)線的直流融冰切換開關(guān)，跳轉(zhuǎn)到步驟S25 ;
[0025]S24.選擇一條與所述覆冰接觸網(wǎng)線構(gòu)成最長回路的覆冰接觸網(wǎng)線，并閉合該接觸網(wǎng)線的直流融冰切換開關(guān)，跳轉(zhuǎn)到步驟S25 ;
[0026]S25.啟動直流融冰裝置，為處于融冰回路的接觸網(wǎng)線融冰；
[0027]S26.接觸網(wǎng)線融冰完成，停止直流融冰裝置，斷開所述融冰回路接觸網(wǎng)線對應(yīng)的直流融冰切換開關(guān)；
[0028]S27.判斷所有覆冰線路是否都已完成融冰，是則結(jié)束融冰過程，否則跳轉(zhuǎn)到步驟S21。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0030]1、本發(fā)明的城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)及融冰方法，利用城軌采用DC1500V/750V供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用城軌的供電系統(tǒng)作為本發(fā)明直流融冰系統(tǒng)的電源，利用接觸網(wǎng)既有的絕緣間隔，并通過進(jìn)線開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)與融冰狀態(tài)之間的切換，在融冰狀態(tài)時，停車場聯(lián)絡(luò)段的接觸網(wǎng)形成獨(dú)立的直流融冰回路，不會影響到城軌接觸網(wǎng)正線的正常運(yùn)行。
[0031]2、本發(fā)明通過直流融冰切換開關(guān)可實(shí)現(xiàn)融冰線路的靈活、隨機(jī)切換，通過不同的融冰模式，可以大大縮短融冰時間。
[0032]3、本發(fā)明城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)組成簡單、工程應(yīng)用成本低、可操作性強(qiáng)、解決了復(fù)雜接觸網(wǎng)系統(tǒng)的融冰困難的問題。
【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)系統(tǒng)工況示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)融冰系統(tǒng)在具體應(yīng)用實(shí)例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明直流融冰切換開關(guān)功能和切換示意圖。
[0036]圖4為本發(fā)明城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)融冰方法的流程示意圖。
[0037]圖例說明:1、進(jìn)線開關(guān)柜；11、隔離開關(guān)；12、進(jìn)線束解列開關(guān)；2、直流融冰裝置；21、DC/DC變流器；3、直流融冰切換開關(guān)；4、母線；5、絕緣間隔；6、接觸網(wǎng)線。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0039]如圖2所示，本發(fā)明一種城軌停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)直流融冰系統(tǒng)包括進(jìn)線開關(guān)柜1、直流融冰裝置2和直流融冰切換開關(guān)3。進(jìn)線開關(guān)柜I包括隔離開關(guān)11和進(jìn)線束解列開關(guān)12，其中，隔離開關(guān)11連接在直流融冰裝置2輸入端與母線4之間，進(jìn)線束解列開關(guān)12連接在接觸網(wǎng)6與母線4之間。直流融冰裝置2輸入端通過隔離開關(guān)11與母線4連接，輸出端通過直流融冰切換開關(guān)3與接觸網(wǎng)6連接。本實(shí)施例中母線4為1500V直流電源供電母線。當(dāng)然，對于采用750V直流供電的城軌系統(tǒng)，該母線4為750V直流電源供電母線。
[0040]在本實(shí)施例中，直流融冰裝置2包括DC/DC變流器21，通過DC/DC變流器21將輸入的直流經(jīng)逆變再整流，調(diào)整為滿足接觸網(wǎng)線路融冰需要的直流，根據(jù)線路融冰的需要方便的調(diào)整融冰電流。
[0041]在本實(shí)施例中，如圖3所示，直流融冰切換開關(guān)3分為兩組，同樣將停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)線6也分為兩組，兩線直流融冰切換開關(guān)3分別連接兩組接觸網(wǎng)線6與直流融冰裝置2輸出端的正極和負(fù)極。將停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)分組的依據(jù)是對停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)線6的長度進(jìn)行排序，這里的長度是指停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)與停車場區(qū)域接觸網(wǎng)絕緣間隔5到接觸網(wǎng)正線連接點(diǎn)的長度，并按照所排序的結(jié)果分為均勻的兩組，如圖3中，L1、L2分為一組，L3、L4和L5分為一組。由于融冰回路的長度對直流融冰系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定，融冰回路過短不利于融冰系統(tǒng)對融冰電流的控制，通過對直流融冰切換開關(guān)3和停車場聯(lián)絡(luò)段接觸網(wǎng)線6的分組，能夠有效的降低直流融冰系統(tǒng)的線路的復(fù)雜度與控制的復(fù)雜度，從而使得任意一條融冰回路的長度都能滿足融冰系統(tǒng)的要求。需要說明的是，也可以通過兩組直流融冰開關(guān)分別將直流融冰裝置2輸出端的正極和負(fù)極與接觸網(wǎng)線6連接，從而可以通過選擇閉合不同的直流融冰切換開關(guān)3，使得任意兩條接觸網(wǎng)線6組成融冰回路，但同時會使得融冰系統(tǒng)的電路更加復(fù)雜，對接觸網(wǎng)線6進(jìn)行融冰的控制也更加復(fù)