一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置制造方法及图纸

本申请公开了一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，该装置应用于铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所，具体来说至少包括一个滤波电路，即在AT供电方式下在供电臂的接触线与钢轨之间和正馈线与钢轨之间分别设置一个滤波电路，在直接供电方式下在供电臂的接触线与钢轨之间设置一个滤波电路，通过滤波电路可以将接触线/正馈线与钢轨之间回路上的高次谐波予以滤除，这样就不会因为高次谐波而导致轨道电路接收电压波动或机车的异常制动。

【技术实现步骤摘要】
一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置
本申请涉及铁路信号
，更具体地说，涉及一种地面信号及车载设备高次的高次谐波抑制装置。
技术介绍
随着电力电子技术的进步，基于GTO、IGBT、IGCT等全控型器件的交-直-交技术在电力机车和动车组中得到广泛应用，功率因数接近1，电流质量也得到了提高，表现在3、5、7次等低频段的谐波电流显著降低，在低频段谐波电流降低的同时，在较高频段(如20次以上)的高次谐波有所增加，覆盖信号工作频带(550～850Hz或1500～3000Hz)。本申请的专利技术人在实践中发现，机车所发射的高次谐波在钢轨传播过程中，当钢轨两端电位不相等时，高次谐波会通过轨道电路的绝缘节耦合到轨道电路的接收设备，从而造成轨道电路接收电压波动；若载有高次谐波的不平衡电流被机车底部感应线圈接收，被车载ATP错误识别为无低频载频信号，按照车载ATP的处理逻辑，可能会导致机车出现异常制动。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，用于对高次谐波，以避免因为高次谐波而导致轨道电路接收电压波动或机车的异常制动。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，应用于铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所，所述高次谐波抑制装置包括至少一个滤波电路，其中：在AT供电方式下，一个所述滤波电路并联在供电臂的接触线与钢轨之间，另一个所述滤波电路并联在所述供电臂的正馈线与所述钢轨之间；在直接供电方式下，所述滤波电路并联在所述供电臂的接触线与所述钢轨之间。可选的，所述滤波电路为无源滤波电路、有源滤波电路或混合有源滤波电路。可选的，电路结构为二阶滤波器，所述滤波电路包括电容、电阻和电抗器，其中：所述电容的一端与所述接触线连接、另一端与所述电阻的一端连接；所述电阻的另一端与所述钢轨连接；所述电抗器与所述电容并联连接。可选的，还包括放电线圈，其中：所述放电线圈与所述电容并联连接。可选的，还包括断路器和避雷器，其中：所述断路器设置在用于连接所述第一电容与所述接触线的连接线上；所述避雷器的一端与所述断路器的下端连接、另一端接地。可选的，所述有源滤波电路包括第一补偿电流发生电路、第一谐波检测模块、第一电流跟踪控制模块、第一降压变压器和第一滤波电抗器，其中：所述第一补偿电流发生电路的输出端通过所述第一滤波电抗器与所述第一降压变压器的副边连接；所述第一降压变压器的原边的一端与所述接触线或所述正馈线连接、另一端与所述接线端连接；所述第一谐波检测模块与所述接触线或所述正馈线连接，用于检测所述接触线或所述正馈线上的谐波信号；所述第二电流跟踪控制模块用于接收所述谐波信号，并基于所述谐波信号向所述第一补偿电流发生电路输出驱动脉冲。可选的，所述混合有源滤波电路包括第二补偿电流发生电路、第二谐波检测模块、第二电流跟踪控制模块、保护控制器、第二降压变压器、第二滤波电抗器、所述无源滤波电路和基波串联谐振电路，其中：所述无源滤波电路的一端与所述接触线或所述正馈线连接、另一端与所述第二降压变压器的原边的一端连接，所述原边的另一端与所述接线端连接；所述基波串联谐振电路与所述原边并联连接；所述第二补偿电流发生电路的输出端通过所述第二滤波电抗器与所述第二降压变压器的副边连接；所述第二电流跟踪控制模块用于检测所述第二补偿电流发生器是否发生故障或过流；所述第二谐波检测模块与所述接触线或所述正馈线连接，用于检测所述接触线或所述正馈线上的谐波信号；所述保护控制器用于对所述混合有源滤波电路进行保护。可选的，所述基波串联谐振电路包括串联连接的第三电容和电感线圈。从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，该装置应用于铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所，具体来说至少包括一个滤波电路，即在AT供电方式下在供电臂的接触线与钢轨之间和正馈线与钢轨之间分别设置一个滤波电路，在直接供电方式下在供电臂的接触线与钢轨之间设置一个滤波电路，通过滤波电路可以将接触线/正馈线与钢轨之间回路上的高次谐波予以滤除，这样就不会因为高次谐波而导致轨道电路接收电压波动或机车的异常制动。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例的一种高次谐波抑制装置的安装示意图；图2为本申请实施例AT供电方式下高次谐波抑制装置的安装示意图；图3为本申请实施例直接供电方式下高次谐波抑制装置的安装示意图；图4为本申请实施例的又一种滤波电路的电路图；图5为本申请实施例的一种滤波电路的工作原理图；图6为本申请实施例的一种滤波电路的工作原理图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例的一种高次谐波抑制装置的安装示意图。如图1所示，本实施例提供的高次谐波抑制装置应用于铁路系统，具体来说设置在铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所等处。具体来说，该高次谐波抑制装置包括至少一个滤波电路。对于本实施例来说，该滤波电路为一个或两个。当铁路系统采用AT供电方式时，需要选用两个滤波电路，具体如图2所示，其中一个滤波电路的一端与供电臂的接触线连接、另一端与钢轨上的接触点相连接；另一个滤波电路的一端与供电臂的正馈线连接、另一端与钢轨上的接触点连接。AT供电方式是电力牵引的一种供电方式，又称自耦变压器供电方式，是单相工频交流电气化铁路为提高供电质量和减少对通信的干扰而采用的一种设有自耦变压器的供电方式。AT供电方式的专用设备主要有与接触线平行架设的正馈线及每隔一定距离设置的低阻抗自耦变压器。正馈线为牵引负荷返回变电所的通路，其允许载流量应与接触线的允许载流量等价。自耦变压器的一、二次绕组匝数比采用2:1，一端接接触线，另一端接正馈线，中点接钢轨或扼流变压器的中性点。其中，接触线及正馈线的对地电压相等，接触线与正馈线之间的电压为其本身对地电压的2倍。当铁路系统采用直接供电方式时，只需要一个滤波电路即可满足要求，具体如图3所示，此时该滤波电路的一端与供电臂的接触线连接、另一端与钢轨上的接触点连接。直接供电方式是以钢轨作为主要牵引回流通路的一种牵引网供电方式。较常见的两种形式：一种是以钢轨作为回流导体，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，应用于铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所，其特征在于，所述高次谐波抑制装置包括至少一个滤波电路，其中：/n在AT供电方式下，一个所述滤波电路并联在供电臂的接触线与钢轨之间，另一个所述滤波电路并联在所述供电臂的正馈线与所述钢轨之间；/n在直接供电方式下，所述滤波电路并联在所述供电臂的接触线与所述钢轨之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种地面信号及车载设备的高次谐波抑制装置，应用于铁路系统的牵引供电系统的变电所、分区所或开闭所，其特征在于，所述高次谐波抑制装置包括至少一个滤波电路，其中：
在AT供电方式下，一个所述滤波电路并联在供电臂的接触线与钢轨之间，另一个所述滤波电路并联在所述供电臂的正馈线与所述钢轨之间；
在直接供电方式下，所述滤波电路并联在所述供电臂的接触线与所述钢轨之间。


2.如权利要求1所述的高次谐波抑制装置，其特征在于，所述滤波电路为无源滤波电路、有源滤波电路或混合有源滤波电路。


3.如权利要求2所述的高次谐波抑制装置，其特征在于，电路结构为二阶滤波器，所述滤波电路包括电容、电阻和电抗器，其中：
所述电容的一端与所述接触线连接、另一端与所述电阻的一端连接；
所述电阻的另一端与所述钢轨连接；
所述电抗器与所述电容并联连接。


4.如权利要求3所述的高次谐波抑制装置，其特征在于，还包括放电线圈，其中：
所述放电线圈与所述电容并联连接。


5.如权利要求3所述的高次谐波抑制装置，其特征在于，还包括断路器和避雷器，其中：
所述断路器设置在用于连接所述第一电容与所述接触线的连接线上；
所述避雷器的一端与所述断路器的下端连接、另一端接地。


6.如权利要求2所述的高次谐波抑制装置，其特征在于，所述有源滤波电路包括第一补偿电流发生电路、第一谐波检测模块、第一电流跟踪控制模块、第一降压...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶琪，柳杨，范亮亮，徐海波，孙亮，
申请(专利权)人：通号北京轨道工业集团有限公司轨道交通技术研究院，通号北京轨道工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11