【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及过分相的，更具体地，涉及一种列车位置检测装置、地面过分相控制系统及控制方法。
技术介绍
1、在电气化铁道牵引区段，牵引供电采用单相工频交流供电方式。为使电力系统三相负荷尽可能平衡，接触网采用分段换相供电。为防止相间短路，必须在各独立供电区之间建立分相区，各相间用空气或绝缘子分割，称为电分相。在分相区内，接触网不带电，列车主断路器打开，列车惰力运行通过分相区，可有效避免列车带电通过分相区，造成拉电弧、烧损分相绝缘器、烧损列车机车及供电设备等事故。
2、目前，我国电气化铁路过分相主要以列车断电自动过分相和地面断路器投切自动过分相为主。列车断电自动过分相存在的主要问题有：列车司机劳动强度大、车载断路器动作频繁导致使用寿命有限以及在断电过程中给列车带来较大的速度损失，导致列车运输能力受限。与此同时，地面断路器投切自动过分相也存在断路器动作频繁、断路器投切瞬间存在很大的变压器浪涌电流和过电压等问题。因此，基于电力电子技术的地面自动过分相装置在铁路供电系统中的推广和应用具有很大的意义。
3、目前主流的地面电子开关过分相装置通常采用计轴传感器检测列车位置和行车方向。现有技术公开了一种智能地面自动过分相方法及装置，当列车过分相时，依次检测列车中不同位置处的动力车组是否经过中性段，动力车组包括一节以上的动力车，每当检测到有动力车组经过中性段时，通过连接在两供电臂与中性段之间的两个换相开关单元控制执行一次换相操作，使得整个列车分次执行换相后通过中性段；该装置包括两个换相开关单元以及逻辑控制单元，通过逻辑控制单元
技术实现思路
1、为解决当前地面电子开关过分相装置无法检测列车受电弓的位置和数量，导致过分相中性区过长的问题，本专利技术提出一种列车位置检测装置、过分相控制系统及控制方法，能够准确定位机车受电弓位置和数量，使得过分相控制系统的中性区的长度只需容纳机车受电弓，达到缩短中性区目的。
2、为了达到上述技术效果，本专利技术的技术方案如下：
3、一种列车位置检测装置，包括位置检测板和受电弓位置检测传感器，所述位置检测板安装于装有受电弓的机车底部，所述受电弓位置检测传感器安装于地面轨道上，所述受电弓位置检测传感器感应获取位置检测板数量信息、位置和位置变化信息。
4、优选地，所述位置检测安装板为具有强磁性的金属材质，磁性越强，感应效果越好。当安装有位置检测板的机车经过受电弓位置检测传感器时，所述受电弓位置检测传感器的磁感应强度因磁力线的衍射作用而发生改变，得到列车的行车方向以及受电弓的位置。
5、本技术方案在装有受电弓的机车底部突出安装位置检测板，并在地面铁轨中部安装机车受电弓位置检测传感器，通过磁力线偏转的设计原理获取列车的行车方向以及受电弓的位置，无需配置辅助供电，具备高可靠性特点。
6、本专利技术还提出一种列车地面过分相控制系统，包括：列车位置检测装置、开关阀组、阀组控制柜和逻辑控制柜；
7、所述列车位置检测装置用于检测行车方向以及受电弓的位置；
8、所述逻辑控制柜用于接收列车位置检测装置发送的信号，并生成控制信号；
9、所述阀组控制装置用于根据控制信号控制开关阀组的通断；
10、所述开关阀组用于连接中性区和a相供电臂、b相供电臂。
11、优选地，所述开关阀组包括电子开关scr_v1、scr_v2，所述scr_v1用于连接中性区和a相供电臂，所述scr_v2用于连接中性区和b相供电臂。
12、在此，通过切换电子开关scr_v1和scr_v2，使得中性区由a相供电臂或b相供电臂供电。
13、优选地，所述系统还包括：电流互感器ta0、ta1、ta2、ta3，电压互感器yh1、yh2、yh3，隔离开关qs1、qs2、qs3，断路器qf1、qf2和rc接地支路；
14、所述ta1用于获取a相供电臂与scr_v1之间的电流信号，所述ta0用于获取中性区与scr_v1、scr_v2之间的电流信号，所述ta2用于获取b相供电臂与scr_v1之间的的电流信号；
15、所述yh1用于获取a相供电臂的电压信号，所述yh2用于获取中性区的电压信号，所述yh3用于获取b相供电臂的电压信号；
16、所述qs1设置于ta1和a相供电臂之间，所述qs2设置于ta2和b相供电臂之间，所述qs3设置于ta0和中性区之间；
17、所述qf1设置于ta1和scr_v1之间，所述qf2设置于ta2和scr_v2之间；
18、所述qs4的一端分别连接qs3与ta0，qs4的另一端连接ta3的一端，ta3的另一端连接rc接地支路。
19、在此，通过设置电流互感器和电压互感器获取列车地面过分相控制系统的电流信号和电压信号，辅助列车位置检测装置判断列车的行车方向以及位置信息；通过设置隔离开关和断路器对列车地面过分相控制系统进行保护，提高系统的安全性；利用rc接地支路抑制列车过分相的过电压。
20、优选地，所述安装于地面轨道上的受电弓位置检测传感器将分相区划分为不同区域，当检测到列车行驶至不同区域时，控制阀组控制柜切换开关阀组通断状态。
21、本专利技术还提出一种列车地面过分相控制方法，在列车过分相过程中，实时检测列车的行车方向以及受电弓的位置信息；利用逻辑控制柜接收列车位置检测装置发送的信号，并生成控制信号；阀组控制装置根据控制信号切换开关阀组的通断，实现中性区与a相供电臂、b相供电臂的供电转换。
22、优选地，当检测到列车未进入分相区时，控制scr_v1和scr_v2关断。
23、当检测到列车驶入分相区时，根据列车的行车方向控制scr_v1或scr_v2导通，再根据受电弓的位置信息切换scr_v1和scr_v2的通断情况；
24、当检测到列车驶出分相区时，控制scr_v1和scr_v2关断。
25、优选地，当所述列车驶入分相区时，利用受电弓位置检测传感器获取受电弓在分相区的所处区域，当判断受电弓的所处区域变更时，切换scr_v1和scr_v2的通断情况；scr_v1导通、scr_v2关断时，中性区由a相供电臂供电，scr_v1关断、scr_v2导通时，中性区由b相供电臂供电。
26、在本技术方案中，基于上述列车地面过分相控制系统，利用列车位置检测装置检测列车受电弓的位置和行车方向，并将信号送到逻辑控制器，逻辑控制器生成控制信号并传输至阀组控制装置，通过阀组控制装置控制电子开关scr_v1、scr_v2的通断控制，实现中性区与a相供电臂、b相供电臂的供电转换，确保列车安全、带电地通过分相区。...
【技术保护点】
1.一种列车位置检测装置，其特征在于，包括位置检测板和受电弓位置检测传感器，所述位置检测板安装于装有受电弓的机车底部，所述受电弓位置检测传感器安装于地面轨道上，所述受电弓位置检测传感器感应获取位置检测板数量信息、位置和位置变化信息。
2.根据权利要求1所述的列车位置检测装置，其特征在于，所述位置检测板为具有强磁性的金属材质，当安装有位置检测板的机车经过受电弓位置检测传感器时，所述受电弓位置检测传感器的磁感应强度因磁力线的衍射作用而发生改变，得到列车的行车方向以及受电弓的位置。
3.一种列车地面过分相控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1至2任一项所述的列车位置检测装置、开关阀组、阀组控制柜和逻辑控制柜；
4.根据权利要求3所述的列车地面过分相控制系统，其特征在于，所述开关阀组包括电子开关SCR_V1、SCR_V2，所述SCR_V1用于连接中性区和A相供电臂，所述SCR_V2用于连接中性区和B相供电臂。
5.根据权利要求4所述的列车地面过分相控制系统，其特征在于，还包括：电流互感器TA0、TA1、TA2、TA3，电压互感器YH1、Y
6.根据权利要求4所述的列车地面过分相控制系统，其特征在于，所述安装于地面轨道上的受电弓位置检测传感器将分相区划分为不同区域。
7.一种基于权利要求6的列车地面过分相控制方法，其特征在于，在列车过分相过程中，实时检测列车的行车方向以及受电弓的位置信息；利用逻辑控制柜接收列车位置检测装置发送的信号，并生成控制信号；阀组控制装置根据控制信号切换开关阀组的通断，实现中性区与A相供电臂、B相供电臂的供电转换。
8.根据权利要求7所述的列车地面过分相控制方法，其特征在于，当检测到列车驶入分相区时，根据列车的行车方向控制SCR_V1或SCR_V2导通，再根据受电弓的位置信息切换SCR_V1和SCR_V2的通断情况。
9.根据权利要求7所述的列车地面过分相控制方法，其特征在于，当检测到列车未进入分相区或列车驶出分相区时，控制SCR_V1和SCR_V2关断。
10.根据权利要求8所述的列车地面过分相控制方法，其特征在于，当所述列车驶入分相区时，利用受电弓位置检测传感器获取受电弓在分相区的所处区域，当判断受电弓的所处区域变更时，切换SCR_V1和SCR_V2的通断情况。
...【技术特征摘要】
1.一种列车位置检测装置，其特征在于，包括位置检测板和受电弓位置检测传感器，所述位置检测板安装于装有受电弓的机车底部，所述受电弓位置检测传感器安装于地面轨道上，所述受电弓位置检测传感器感应获取位置检测板数量信息、位置和位置变化信息。
2.根据权利要求1所述的列车位置检测装置，其特征在于，所述位置检测板为具有强磁性的金属材质，当安装有位置检测板的机车经过受电弓位置检测传感器时，所述受电弓位置检测传感器的磁感应强度因磁力线的衍射作用而发生改变，得到列车的行车方向以及受电弓的位置。
3.一种列车地面过分相控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1至2任一项所述的列车位置检测装置、开关阀组、阀组控制柜和逻辑控制柜；
4.根据权利要求3所述的列车地面过分相控制系统，其特征在于，所述开关阀组包括电子开关scr_v1、scr_v2，所述scr_v1用于连接中性区和a相供电臂，所述scr_v2用于连接中性区和b相供电臂。
5.根据权利要求4所述的列车地面过分相控制系统，其特征在于，还包括：电流互感器ta0、ta1、ta2、ta3，电压互感器yh1、yh2、yh3，隔离开关qs1、qs2、qs3，断路器qf1...
【专利技术属性】
技术研发人员：芦未末，李鹏飞，苏天祺，谢栋，张敏，陈广赞，何健明，易韵岚，
申请(专利权)人：陕西靖神铁路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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