一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法技术

本发明专利技术公开一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法，该方法将直流侧、交流侧的上下行钢轨横向连接，然后在交流侧、直流侧的横向连接之间安装一套保护装置PD；当有列车通过中性段时，闭合PD中的开关使其与该区段的钢轨并联，以便尽量降低从列车通过的电流；待列车通过该区段后，再断开该电连接。本发明专利技术可降低列车过双流制中性段时对铁路的和列车的不良影响。不良影响。不良影响。

【技术实现步骤摘要】
一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法


[0001]本专利技术属于电气化铁路牵引供电领域，尤其涉及一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法。

技术介绍

[0002]在世界各国，干线铁路和地铁线路的牵引供电一般使用不同的供电制式。干线铁路一般使用交流25kV供电，而地铁多使用直流1500V或3000V供电。为实现干线铁路和地铁的同站换乘或贯通运行，干线铁路应和地铁进行对接。由于两种供电制式的存在，一般在干线铁路和地铁的交界处设立中性段。若中性段长度小于列车长度，列车通过中性段时将连通中性段两侧的钢轨。此时，若临近的直流区段有电力机车处于牵引或再生制动工况，则其电流进入钢轨后其中一部分将通过中性段处的列车流向交流侧钢轨。据测量，该电流可达1000A。该电流可能产生以下不良影响：1)可能烧损列车过渡线；2)在车体上产生电压降，可能影响车体接地系统或车载弱电设备的正常工作；3)在列车轮对离开直流侧钢轨时将在两者之间产生电弧，引起钢轨轨头和轮对踏面灼伤；4)列车轮对和钢轨轨头之间的电弧熄灭时，将在钢轨中产生过电压，可能会引起直流侧的钢轨电位限制器(OVPD)动作或轨道电路的不正常工作。
[0003]列车上的弱电设备均以列车车体作为接地端子。列车车体必须等电位连接，防止各处的弱电设备的地电位不等引起的信号传输故障。因此，无法通过对列车进行某些改进来降低或消除该电流，故只能在地面采取某些措施来降低其影响。

技术实现思路

[0004]为降低上述不良影响，本专利技术提供一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法。
[0005]本专利技术的一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法，具体步骤为：
[0006]步骤1：若临近中性段的直流侧、交流侧的上下行钢轨之间无横向连接，在临近中性段处使用电缆将上下行钢轨进行横向连接。避免设置两套完全相同的保护装置，以降低投资费用。
[0007]步骤2：在交流侧、直流侧的横向连接之间安装一套保护装置PD，其作用是在列车通过中性段时，闭合PD中的开关K将其与该区段的钢轨并联，尽量降低从列车通过的电流。PD由开关K和保护电路并联而成，且两者均串联电流传感器CT；和开关K串联的电流传感器记为CT1，和保护电路串联的电流传感器记为CT2。
[0008]步骤3：当检测到上行或下行线路有列车即将通过时，合上开关K；当列车通过后且流过CT1的电流I
CT1
小于阈值I
th1
时，断开开关K。
[0009]PD的实现方式之一为：保护电路由RC吸收电路组成。
[0010]PD的实现方式之二为：保护电路为限流开关电路，由接触器KM和电阻R串联而成。保护原理为：
[0011](1)：当检测到上行或下行线路有列车即将通过时，在闭合开关K的同时闭合接触器KM；
[0012](2)：当列车通过后且流过CT1的电流I
CT1
小于阈值I
th1
时，断开开关K；继续检测CT2电流；当流过CT2的电流I
CT2
小于阈值I
th2
时，断开接触器KM。
[0013]本专利技术的有益技术效果为：
[0014]1)消除列车经过中性段时的过渡线烧损问题；
[0015]2)降低列车通过中性段时的车体电压降，消除其对车体接地系统或车载弱电设备产生的不良影响；
[0016]3)降低列车经过中性段时钢轨轨头和列车轮对之间的电弧功率及其对两者的电弧灼伤；
[0017]4)避免直流侧的钢轨电位限制器(OVPD)动作或交流侧信号设备的不正常工作。
附图说明
[0018]图1为列车过双流制中性段示意图。
[0019]图2为保护装置PD系统结构。
[0020]图3为保护电路为RC吸收电路时PD系统结构示意图。
[0021]图4为保护电路为限流开关电路时PD系统结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细说明。
[0023]本专利技术中列车过双流制中性段时PD连接如图1所示，具体实现步骤为：
[0024]1)若临近中性段的直流侧、交流侧的上下行钢轨之间无横向连接，在临近中性段处使用电缆将这两点的上下行钢轨进行横向连接，避免设置两套完全相同的保护装置PD，以降低投资费用。
[0025]2)在该区段设置一套保护装置PD，如图2所示。用电缆将其与直流侧、交流侧的横向连接点进行连接。在列车通过中性段时，电缆电阻和列车电阻并联，两者按电阻大小反比例分配。为尽量降低流过列车的电流，应使电缆电阻尽量小。考虑到流过开关的电流特征为低电压、大电流，可使用多根低压电缆并联。
[0026]3)在上行线路的A点和B点安装列车监视设备，在下行线路的C点和D点安装列车监视设备。这4点的具体安装位置应根据列车运行速度而定。
[0027]4)对于上行线路，当在A点检测到有列车即将通过中性段时，合上开关K；对于下行线路，当在D点检测到有列车时，合上开关K。
[0028]5)当列车通过后且流过CT1的电流I
CT1
小于阈值I
th1
时，断开开关K。
[0029]6)关于设备的选取：开关K可用断路器、接触器或IGBT来实现。当用接触器实现时，接触器必须有足够大的开断能力。由于IGBT开关无噪声，推荐使用IGBT实现。
[0030]本专利技术中，PD有两种不同的实现方式，分别如下：
[0031]PD实现方式之一(如图3所示)
[0032]PD由RC吸收电路组成。其中，C用来隔离直流电流,R用来限制电容电流的上升率；在开关K断开时RC应使直流侧的钢轨电位足够小而不致触发钢轨电位限制器。
[0033]PD实现方式之二(如图4所示)
[0034]1)当检测到上行或下行线路有列车即将通过时，在闭合开关K的同时闭合接触器KM；
[0035]2)当列车通过后且流过CT1的电流I
CT1
小于阈值I
th1
时，断开开关K；阈值I
th1
用来限制开关K断开时产生的过电压，可取200A。
[0036]3)此后，继续检测CT2电流I
CT2
；当流过CT2的电流I
CT2
小于阈值I
th2
时，断开接触器KM。阈值I
th2
用来限制接触器断开时产生的过电压，可取100A。
[0037]4)电阻R可选为1～2Ω，接触器KM的额定电流大于100A。电缆额定电压应为3kV。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法，其特征在于，步骤为：步骤1：若临近中性段的直流侧、交流侧的上下行钢轨之间无横向连接，在临近中性段处使用电缆将上下行钢轨进行横向连接；步骤2：在交流侧、直流侧的横向连接之间安装一套保护装置PD，PD由开关K和保护电路并联而成，且两者均串联电流传感器CT；和开关K串联的电流传感器记为CT1，和保护电路串联的电流传感器记为CT2；步骤3：当检测到上行或下行线路有列车即将通过时，合上开关K；当列车通过后且流过CT1的电流I
CT1
小于阈值I
th1
时，断开开关K。2.根据权利要求1所述的一种降低列车通过双流制中性段的不良影响的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆安，刘炜，李雪飞，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：