供电臂布线系统和锚段关节式分相系统技术方案

本发明专利技术公开了一种供电臂布线系统和锚段关节式分相系统，所述供电臂布线系统和锚段关节式分相系统在异相供电模式下的电分相区设置了多个中性段供电臂，这些中性段供电臂分别和第一供电馈线连接；在同相供电模式下，所述多个中性段供电臂中通电，以保证电力机车过电分相区时的不断电供电；在同相供电系统不能正常使用时，通过断开多个中性段供电臂与所述第一供电馈线的连接，实现电分相区的断电，保证了异相供电模式下异相供电臂之间足够的电气隔离，并将异相电流分别输入第一供电馈线和第二供电馈线，实现了同相供电模式到异相供电模式的快速切换，进而有效保证了电力机车的正常运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气化铁路牵引网供电领域，更具体的说，是涉及一种供电臂布线系统和锚段关节式分相系统。
技术介绍
电气化铁路的电力机车因具有运量大、速度快等运输特点，目前已成为世界上运输行业的主流。电力机车的供电方式为单相供电，因此在为其供电时，必须将从高电压等级的三相供电系统中获取的电能经过牵引变压器转换为单相电能供给电力机车使用。现有技术中，采用器件式分相系统或锚段关节式分相系统来实现电力机车的实际 供电工作。器件式分相系统即将被淘汰；锚段关节式分相系统包括牵引供电网和供电臂布线系统，供电臂布线系统从牵引供电网获取电能，传输给电力机车使用。通常情况下，锚段关节式分相系统采用三相分段轮换相序供电，即异相供电的供电方式为电力机车进行供电。而采用异相供电的供电方式，由于供电臂布线系统中不同的供电臂之间的电压幅值和相位存在差异，不能直接连接起来，这样就必然导致不同供电臂之间存在一段无电区间，即电分相区，以保证不同相供电臂之间的电气隔离；可参见图1，图I为现有技术电力机车异相供电模式的供电原理示意图；电分相区的布线架构称为电分相布线架构，电分相布线架构两侧分别为第一布线架构(a I区)和第二布线架构(P I区)，所述第一布线架构和第二布线架构中的供电臂分别与牵引供电网的第一供电馈线和第二供电馈线连接，所述第一供电馈线和所述第二供电馈线中为不同相的电流。当电力机车通过电分相区(无电区间)时，必须断开主断路器依靠电力机车的惯性降速运行通过，而这种方式不仅很大程度的影响了电力机车的运行速度，而且可能导致重载列车过电分相区后坡停甚至直接掉入无电区等重大运行事故。为了在电力机车过电分相区时能够对其进行不断电供电，可以采用同相供电的方式对电力机车进行供电。但是，专利技术人在实施该专利技术的过程中发现，采用同相供电的供电方式，一旦同相供电系统不能正常使用，整个牵引供电网就会停止工作，反而导致电力机车无法正常运行的范围扩大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种供电臂布线系统和锚段关节式分相系统，能够在同相供电系统不能正常使用时，切换至异相供电模式为电力机车供电，解决了现有技术中无法有效保证电力机车同相供电模式异常条件下的正常运行的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案一种供电臂布线系统，包括多个由第一供电臂形成的第一布线架构、多个由第二供电臂形成的第二布线架构和多个电分相布线架构，所述每一个电分相布线架构位于交替设置的第一布线架构和第二布线架构之间，所述电分相布线架构由多个分别由一个中性段供电臂形成的子布线架构组成，其中，不同布线架构中的供电臂之间无连接；所述第一供电臂、所述第二供电臂和所述不同中性段供电臂在其布线架构中分别与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在所述第一布线架构中，所述第一供电臂通过第一开关与牵引供电网的第一供电馈线连接；在所述第二布线架构，所述第二供电臂通过第一连接开关与所述第一供电馈线连接，并通过第二开关与牵引供电网的第二供电馈线连接，在所述子布线架构中，所述中性段供电臂通过中性段开关与所述第一供电馈线连接；在相邻布线架构的交接处，相邻布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在相邻子布线架构的交接处，相邻子布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合； 所述牵引供电网工作于同相供电模式时，所述第一开关、所述第一连接开关和多个中性段开关闭合，所述第二开关断开；所述牵引供电网工作于异相供电模式时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第一连接开关和多个中性段开关断开。可选的，所述电分相布线架构包括由两个中性段供电臂形成的两个子布线架构。可选的，所述相邻布线架构的交接处和所述相邻子布线架构的交接处，两个供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合长度为50米。可选的，所述第一开关、所述第一连接开关、所述第二开关和多个中性段开关为断路器。一种锚段关节式分相系统，包括牵引供电网和供电臂布线系统；所述牵引供电网包括供电系统、第一供电馈线和第二供电馈线，所述第一供电馈线和所述第二供电馈线分别与供电系统连接，用于传输所述供电系统的电能，所述供电系统能够工作于同相供电模式和异相供电模式；所述供电臂布线系统包括多个由第一供电臂形成的第一布线架构、多个由第二供电臂形成的第二布线架构和多个电分相布线架构，所述每一个电分相布线架构位于交替设置的第一布线架构和第二布线架构之间，所述电分相布线架构由多个分别由一个中性段供电臂形成的子布线架构组成，其中，不同布线架构中的供电臂之间无连接；所述第一供电臂、所述第二供电臂和所述不同中性段供电臂在其布线架构中分别与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在所述第一布线架构中，所述第一供电臂通过第一开关所述第一供电馈线连接；在所述第二布线架构和电分相布线架构中，所述第二供电臂通过第一连接开关与所述第一供电馈线连接，并通过第二开关与所述第二供电馈线连接，在所述子布线架构中，所述中性段供电臂通过中性段开关与所述第一供电馈线连接；在相邻布线架构的交接处，相邻布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在相邻子布线架构的交接处，相邻子布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；所述供电系统工作于同相供电模式时，所述第一开关、所述第一连接开关和多个中性段开关闭合，所述第二开关断开；所述供电系统工作于异相供电模式时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第一连接开关和多个中性段开关断开。可选的，所述电分相布线系统包括由两个中性段供电臂形成的两个子布线架构。可选的，所述相邻布线架构的交接处和所述相邻子布线架构的交接处，两个供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合长度为50米。可选的，所述第一开关、所述第一连接开关、所述第二开关和多个中性段开关为断路器。可选的，还包括与所述牵引供电网以及所述供电臂布线系统连接的控制系统，用于在供电系统为同相供电模式的情况下，当接收到将同相供电模式转换为异相供电模式的命令时，控制所述第一连接开关和多个中性段开关断开，并控制所述第一开关和所述第二开关闭合，切换至异相供电模式； 在供电系统为异相供电模式的情况下，当接收到将异相供电模式转换为同相供电模式的命令时，控制所述第二开关断开，并控制所述第一开关、所述第一连接开关及多个中性段开关闭合，切换为同相供电模式。 可选的,所述供电系统包括同相供电系统和异相供电系统。其中，在供电系统为同相供电模式的情况下，所述同相供电系统用于将所述第二供电馈线中传输的电能转换为与所述第一供电馈线中传输的电能同相的电能，并将转换后的电能传输至所述第一供电馈线。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术实施例公开了一种供电臂布线系统和锚段关节式分相系统，所述供电臂布线系统和锚段关节式分相系统在异相供电模式下的电分相区设置了多个中性段供电臂，这些中性段供电臂分别通过开关和第一供电馈线连接；在同相供电模式下，所述多个中性段供电臂中通电，以保证电力机车过电分相区时的不断电供电；在同相供电系统不能正常使用时，通过断开多个中性段供电臂与所述第一供电馈线的连接，实现电分相区的断电，保证了异相供电模式下异相供电臂之间足够的电气隔离，并将异相电流分别输入第一供电馈线和第二供电馈线，采用异相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电臂布线系统，其特征在于，包括多个由第一供电臂形成的第一布线架构、多个由第二供电臂形成的第二布线架构和多个电分相布线架构，所述每一个电分相布线架构位于交替设置的第一布线架构和第二布线架构之间，所述电分相布线架构由多个分别由一个中性段供电臂形成的子布线架构组成，其中，不同布线架构中的供电臂之间无连接；所述第一供电臂、所述第二供电臂和所述不同中性段供电臂在其布线架构中分别与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在所述第一布线架构中，所述第一供电臂通过第一开关与牵引供电网的第一供电馈线连接；在所述第二布线架构，所述第二供电臂通过第一连接开关与所述第一供电馈线连接，并通过第二开关与牵引供电网的第二供电馈线连接，在所述子布线架构中，所述中性段供电臂通过中性段开关与所述第一供电馈线连接；在相邻布线架构的交接处，相邻布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；在相邻子布线架构的交接处，相邻子布线架构中的供电臂同时与电力机车的受电弓滑板的移动平面重合；所述牵引供电网工作于同相供电模式时，所述第一开关、所述第一连接开关和多个中性段开关闭合，所述第二开关断开；所述牵引供电网工作于异相供电模式时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第一连接开关和多个中性段开关断开。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何多昌，张志学，罗文广，章志兵，赵纯民，陈志博，孙璐，
申请(专利权)人：南车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：