电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备制造技术

一种电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备，其组成是：中性段与接触网一(A)的间隙(S1)跨接带电流互感器一(H1)的高压开关一(K1)；中性段上设置有绝缘分段间隙(SR)，该绝缘分段间隙(SR)跨接电阻器(R)；中性段与接触网二(B)的间隙(S2)跨接电流互感器二(H2)；电流互感器一(H1)的输出端、电流互感器二(H2)的输出端和高压开关一(K1)的控制端均与测量及控制单元相连。该设备可更好地避免高压开关频繁切换可能造成的暂态过电压和过电流，实现列车安全可靠地自动过分相，并节约列车的运行成本和维护费用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备。
技术介绍
世界各国电气化铁道普遍采用单相工频交流制，为避免在电网中引起过多的负序电流，电气化铁道往往采用轮换相序、分相分区供电的方案，在铁路沿线每20-25km构成一个供电区，各供电区分别由电网中的不同相供电。这种轮流换相、分区供电的方式形成了电气化铁道牵引供电系统的一个独特结构一电分相。由于电分相两端的相位不同或出于安全和检修考虑须采用绝缘结构，故电分相亦称绝缘分相器。列车从一个供电区过渡到另一个供电区的运行过程称为列车过分相。由于列车提速，过分相愈加频繁，列车司机必须在极短 时间内完成过分相操作，劳动强度极大，特别在高速铁路上，过分相几乎无法由司机手动完成，必须采用自动过分相技术。为使列车顺利过分相，人们提出了多种过分相解决方案，总体上可分为车载和地面自动过分相两类。车载自动过分相是通过列车与地面信号的配合，在列车上通过列车控制系统自动完成过分相，即从一供电区驶入中性段前，自动断辅助电路、断主断路器(真空开关)；通过中性段驶入另一供电区后，自动合主断路器、合辅助电路等一系列操作过程。这种过分相方式在过中性段时需要断电，列车靠惯性通过中性段，会造成一定的速度损失。现有地面自动过分相则是通过地面高压(真空)开关与列车位置信号配合，先断开上一供电区，然后再与下一供电区接通，即通过高压开关将两端的供电区电源切换到中性段上，列车通过中性段时，进行两供电区的倒闸作业，在过中性段的部分时间需要断电，断电时间短，对列车速度影响较小。不论车载还是地面自动过分相，都存在高压开关切换和通过中性段的暂态电气过程，甚至造成牵引供电系统的过电压和过电流，影响设备安全运行。专利技术人曾专利技术了一种电气化铁道无开关切换自动过分相装置，其核心思想是在接触网中性段之间串联电阻器，不再设置切换高压开关(断路器)，对运行中可能造成的暂态过电压和过电流起到阻尼作用，引入了中间过渡变压过程，瞬态电压变化幅度小，消弱了直接过分相产生的暂态过电压现象。但列车通过电阻器时几乎未降速，过电阻器时仍有瞬态电压产生，而可能发生拉弧现象，而影响设备的寿命。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备，该设备可更好地避免高压开关频繁切换可能造成的暂态过电压和过电流，实现列车安全可靠地自动过分相,并节约列车的运行成本和维护费用。本技术解决其技术问题，所采用的技术方案为一种电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备，其组成是中性段与接触网一的间隙跨接带电流互感器一的高压开关一；中性段上设置有绝缘分段间隙，该绝缘分段间隙跨接电阻器；中性段与接触网二的间隙跨接电流互感器二 ；电流互感器一的输出端、电流互感器二的输出端和高压开关一的控制端均与测量及控制单元相连。以上技术方案适用于列车单方向通过(如复线铁路的上行或下行)的情形，其工作过程和原理是列车未过分相时，高压开关一处于常闭状态，电流互感器一、二测出的电流之差为零。假定列车从接触网一的方向驶来，经过接触网一和中性段的间隙后使得电流互感器一测出的电流大于电流互感器二测出的电流，测量及控制单元控制高压开关一立 刻断开，列车停止从接触网一上取流，速度得以适当降低。随即列车驶过电阻器(绝缘分段间隙)后转由接触网二供电；此时，电流互感器二测出的电流大于电流互感器一测出的电流，测量及控制单元控制高压开关Kl闭合；或者，经过设定的时间(大于列车通过电分相的时间，但小于最小行车间隔)延迟后，测量及控制单元控制接通高压开关一，进入过分相后的正常供电状态。与现有技术相比，本技术的有益效果是一、本技术利用电阻器的阻尼特性，抑制高压开关切换可能产生的暂态过电压和过电流及其对牵引供电系统电气设备造成的不利影响，提高供电可靠性和安全性。二、在过分相时只需一个高压开关，较之现有地面自动过分相装置的高压开关的数量减少一半，动作次数也减少一半，暂态过程减少一半对列车运行的影响减小；且取消了地面信号及其传感装置，避免了地面人员及设备间的干扰，减少投资和维护费用，并提高了可靠性。三、与现有的电气化铁道阻尼无开关切换自动过分相装置相比，由于在列车驶过电阻器之前已由高压开关一断开对列车的供电，列车速度得以适当降低，通过电阻器的时间适当延长，可避免列车高速通过电阻器时产生瞬间压差而拉弧的现象，更好地保证了列车的安全运行，提高设备的可靠性和寿命。上述的中性段与接触网二的间隙跨接高压开关二，所述的电流互感器二为高压开关二自带的电流互感器。这样的方案适用于列车双向通过铁路的情形，其工作过程和原理是列车未过分相时，高压开关一、二处于常闭状态，电流互感器一、二测出的电流之差为零。当列车从接触网一的方向驶来，经过接触网一和中性段的间隙后使得电流互感器一测出的电流大于电流互感器二测出的电流，测量及控制单元控制高压开关一立刻断开，列车停止从接触网一上取电，速度得以适当降低。随即列车驶过电阻器(绝缘分段间隙)后转由接触网二供电；此时，电流互感器二测出的电流大于电流互感器一测出的电流，测量及控制单元控制高压开关一闭合；或者，经过设定的时间(大于列车通过电分相的时间，但小于最小行车间隔)延迟后，测量及控制单元控制接通高压开关一，进入过分相后的正常供电状态。当列车从接触网二的方向驶来，经过接触网二和中性段的间隙后使得电流互感器二测出的电流大于电流互感器一测出的电流，测量及控制单元控制高压开关二立刻断开，列车停止从接触网二上取电，速度得以适当降低。随即列车驶过电阻器，绝缘分段间隙后转由接触网一供电；此时，电流互感器一测出的电流大于电流互感器二测出的电流，测量及控制单元控制高压开关二闭合；或者，经过设定的时间(大于列车通过电分相的时间，但小于最小行车间隔)延迟后，测量及控制单元控制接通高压开关二，进入过分相后的正常供电状态。可见，在过分相时该方案，只需一个高压开关一动作，而高压开关二保持常闭、不动作；较之现有地面自动过分相装置的高压开关动作次数减少一半，使用寿命长延长一倍；也取消了地面信号及其传感装置，避免了地面人员及设备间的干扰，减少投资和维护费用，并提高了可靠性。而与现有的电气化铁道阻尼无开关切换自动过分相装置相比由于在列车驶过电阻器之前已由高压开关一或二断开对列车的供电，列车速度得以适当降低，通过电阻器的时间适当延长，可避免列车高速通过电阻器时产生瞬间压差而拉弧的现象，也更好地保证了列车的安全运行，提高了设备的可靠性和寿命。 上述的中性段上设置的绝缘分段间隙为两个，每个绝缘分段间隙均跨接电阻器。这样，可提高本技术设备的防短路能力。上述的电阻器的两端跨接有旁路开关。这样，当列车已驶入中性段但未通过电阻器时，发生停车现象，由于距电阻器距离很短，通过恢复后方接触网供电，列车无法获得足够能量顺利通过电阻器；此时将旁路开关接通，可旁路掉电阻器，由前方的接触网通过闭合的高压开关一或二、旁路开关向列车供电，使其顺利驶出供电死区，进入过分相后的正常供电状态。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。附图说明图I是本技术实施例一的结构示意图。图2是本技术实施例二的结构示意图。图3是本技术实施例三的结构示意图。具体实施方式实施例一图I示出，本技术的一种具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气化铁道阻尼式自动切换过分相设备，其组成是：中性段与接触网一(A)的间隙(S1)跨接带电流互感器一(H1)的高压开关一(K1)；中性段上设置有绝缘分段间隙(SR)，该绝缘分段间隙(SR)跨接电阻器(R)；中性段与接触网二(B)的间隙(S2)跨接电流互感器二(H2)；电流互感器一(H1)的输出端、电流互感器二(H2)的输出端和高压开关一(K1)的控制端均与测量及控制单元相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李子晗，李群湛，吴积钦，易东，贺建闽，高师湃，陈民武，周福林，解绍锋，郭锴，刘炜，
申请(专利权)人：李子晗，
类型：实用新型
国别省市：