CN220973977U - 地面带电自动过分相装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了地面带电自动过分相装置，属于铁路机车供电牵引技术领域，其包括接触网馈线一、接触网馈线二、接触网馈线三和RC支路，接触网馈线一和接触网馈线三均与接触网馈线二电连接，RC支路与接触网馈线二并联；RC支路包括电阻和电容，电阻和电容串联，电阻和电容均与接触网馈线二电连接，电容接地。本实用新型通过RC支路能够抑制暂态过程过电压，保证机车的安全，同时提供维持电流，使得回路导通，保证机车不断电带负荷工作。

Description

地面带电自动过分相装置

技术领域

本实用新型属于铁路机车供电牵引技术领域，涉及机车供配电技术，具体为地面带电自动过分相装置。

背景技术

列车在长距离行驶过程中，接触网由沿线不同变电所供电，每个相邻变电所之间的电流相位不同，在相邻两个变电所接触网供电交接处需要设置一段无电区，该无电区被称为分相区，机车通过该分相区的过程被称作过分相。

自动过分相分为车载自动过分相和地面自动过分相。车载过分相最早的机车是手动控制过分相区的，其是在运行线路上埋设磁钢或铺设射频卡等举措实现触发式开合，现在的机车主要通过信号控制***以及机车主控网络接入自动过分相设备，实现机车自动化接网过分相。

目前地面自动过分相技术主要选用智能选相真空断路器作为主用开关，通过断路器的串并联方式，实现列车带电自动过分相，但是在不同电网的切换过程中要求开关开合动作快，开关开合时过电压低等要求，然而现有的智能选相真空断路器在开合的过程中普遍存在暂态电压高、机械应力释放慢等的问题，无法满足使用要求。

实用新型内容

针对上述所描述的，现有的智能选相真空断路器在开合的过程中普遍存在暂态电压高的问题，本实用新型提出了地面带电自动过分相装置。

本实用新型是在地面带电自动过分相装置中设置RC支路，RC支路能够抑制暂态过程过电压；提供维持电流，导通回路，确保机车不断电工作；其具体技术方案如下：

地面带电自动过分相装置，包括接触网馈线一、接触网馈线二、接触网馈线三和RC支路，所述接触网馈线一和接触网馈线三均与接触网馈线二电连接，所述RC支路与接触网馈线二并联；

所述RC支路包括电阻和电容，所述电阻和电容串联，所述电阻与接触网馈线二连接，所述电容接地。

进一步限定，所述RC支路还包括第四隔离开关，所述第四隔离开关与电阻串联。

进一步限定，所述接触网馈线一包括第一主控单元和第一控制开关，所述第一主控单元的一端与第一控制开关电连接，所述第一主控单元的另一端与接触网馈线二电连接；

所述接触网馈线三包括第二主控单元和第二控制开关，所述第二主控单元的一端与第二控制开关电连接，所述第二主控单元的另一端与接触网馈线二电连接。

进一步限定，所述第一主控单元包括第一主控开关以及与第一主控开关并联的第一主控备用开关，所述第一主控开关为光控晶闸管；

所述第二主控单元包括第二主控开关以及与第二主控开关并联的第二主控备用开关，所述第二主控开关为光控晶闸管。

进一步限定，所述接触网馈线一还包括第一控制备用开关，所述第一控制备用开关与第一控制开关并联；

所述接触网馈线三还包括第二控制备用开关，所述第二控制备用开关与第二控制开关并联。

进一步限定，所述第一主控单元还包括第一隔离开关，所述第一隔离开关与第一主控开关串联；

所述接触网馈线二包括第二隔离开关，所述第一主控单元和第二主控单元均通过第二隔离开关与接触网馈线二电连接；

所述第二主控单元还包括第三隔离开关，所述第三隔离开关与第二主控开关串联。

进一步限定，所述接触网馈线一上连接有第一电流检测点和第一电压检测点，所述第一电流检测点和第一电压检测点均设置在第一控制开关的输入端和第一控制备用开关的输入端；

所述接触网馈线二上连接有第二电流检测点和第二电压检测点，所述第二电流检测点和第二电压检测点均设置在第二隔离开关的输出端；

所述接触网馈线三上连接有第三电流检测点和第三电压检测点，所述第三电流检测点和第三电压检测点均设置在第二控制开关的输入端和第二控制备用开关的输入端。

进一步限定，所述地面带电自动过分相装置还包括断点一和断点二，所述断点一连接在接触网馈线一的上网点与接触网馈线二的上网点之间；所述断点二连接在接触网馈线二的上网点与接触网馈线三的上网点之间。

进一步限定，所述地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点一、接触网上网点三和接触网上网点四，所述接触网上网点一设置在靠近接触网馈线一的上网点且远离断点一的一侧，所述接触网上网点三设置在接触网馈线二的上网点与断点二之间，所述接触网上网点四设置在靠近接触网馈线三的上网点且远离断点二的一侧。

进一步限定，所述地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点二，所述接触网上网点二设置在断点一与接触网馈线二的上网点之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型地面带电自动过分相装置，其包括接触网馈线一、接触网馈线二、接触网馈线三和RC支路，RC支路包括电阻和电容，本实用新型通过RC支路中的电容在接触网馈线一与接触网馈线二连接时或者接触网馈线二与接触网馈线三连接时抑制暂态电压并提供维持电流，通过抑制暂态过程过电压，保证机车的安全，对机车进行保护；提供维持电流能够使得回路导通，保证机车不断电带负荷工作，保持列车通过电分相的牵引力和运行速度，有效缩短过分相的运行时间，提高线路的综合运输能力，满足高速、高坡、重载铁路的运输需求。

2、第一主控单元包括第一主控开关以及与第一主控开关并联的第一主控备用开关；第二主控单元包括第二主控开关以及与第二主控开关并联的第二主控备用开关；设置第一主控备用开关和第二主控备用开关能够保证在第一主控开关和第二主控开关出现故障时有可替代方案，保证机车的正常运行。

3、第一主控开关和第二主控开关均为光控晶闸管，光控晶闸管好处在于：①抗干扰性强，②可靠性高，③抗过电流冲击能力强；抗干扰性强，可以在电磁干扰很强的场合依旧正常工作；可靠性高，可以在外部的过压保护功能故障，其内部的过压保护功能仍然可以正常工作，对晶闸管进行过压保护；抗过电流冲击能力强可以在电流快速变化和冲击的情况下更能适应。

4、接触网馈线一还包括第一控制备用开关，第一控制备用开关可以在第一控制开关出现故障时作为替代开关使用；接触网馈线三还包括第二控制备用开关，第二控制备用开关可以在第二控制开关出现故障时作为替代开关使用；确保机车的正常运行。

5、接触网馈线一还包括第一隔离开关，接触网馈线二包括第二隔离开关，接触网馈线三还包括第三隔离开关；第一隔离开关、第二隔离开关和第三隔离开关用于在第一主控单元和/或第二主控单元出现故障时全部断开，将第一主控单元和/或第二主控单元去掉，进行维修；同时使第一控制开关和第二控制开关继续投入工作，确保机车的正常运行。

6、本实用新型的地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点一、接触网上网点三和接触网上网点四，机车在接触网上网点一时将接触网馈线一和接触网馈线二导通，给分相区导通A相电；机车在接触网上网点三时断开接触网馈线一和接触网馈线二的通路，将接触网馈线二和接触网馈线三导通，给分相区导通B相电；机车在接触网上网点四时断开接触网馈线二和接触网馈线三，使得分相区恢复无电状态。

7、本实用新型的地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点二，设置接触网上网点二使得能够满足列车的双向行驶，在双向行驶的过程中，机车在接触网上网点四时，将接触网馈线二和接触网馈线三导通，给分相区导通B相电；机车在接触网上网点二时断开接触网馈线二和接触网馈线三，将接触网馈线一和接触网馈线二导通，给分相区导通A相电；机车在接触网上网点一时断开接触网馈线一和接触网馈线二，使得分相区恢复无电状态。

附图说明

图1为本实用新型地面带电自动过分相装置的示意图；

其中，1-机车，2-接触网馈线一，201-第一控制开关，202-第一控制备用开关，203-第一隔离开关，204-第一主控开关，205-第一主控备用开关，206-第一电流检测点，207-第一电压检测点，208-第一防雷针，209-第一总隔离开关，3-接触网馈线二，301-第二隔离开关，302-第二电流检测点，303-第二电压检测点，304-第二防雷针，305-第二总隔离开关，4-接触网馈线三，401-第二控制开关，402-第二控制备用开关，403-第三隔离开关，404-第二主控开关，405-第二主控备用开关，406-第三电流检测点，407-第三电压检测点，408-第三防雷针，409-第三总隔离开关，5-RC支路，501-电阻，502-电容，503-第四电压检测点，504-第四电流检测点，505-第四隔离开关，6-断点一，7-断点二，J1-接触网上网点一，J2-接触网上网点二，J3-接触网上网点三，J4-接触网上网点四。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。

实施例1

参见图1，本实施例的地面带电自动过分相装置，其包括接触网馈线一2、接触网馈线二3、接触网馈线三4和RC支路5，接触网馈线一2和接触网馈线三4均与接触网馈线二3电连接，RC支路5与接触网馈线二3并联；具体的，接触网馈线一2的一端与接触网馈线二3的一端电连接，接触网馈线一2的另一端用于与受电弓的接触网电连接，接触网馈线三4的一端与接触网馈线二3的一端电连接，接触网馈线三4的另一端用于与受电弓的接触网电连接，接触网馈线二3的另一端用于与受电弓的接触网电连接；

RC支路5包括电阻501和电容502，电阻501和电容502串联，电阻501与接触网馈线二3连接，电容502接地。具体的，电阻501的一端(输入端)与接触网馈线二3电连接，电阻501的另一端与电容502的一端电连接，电容502的另一端(输出端)接地。

RC支路5还包括第四隔离开关505，第四隔离开关505与电阻501串联，具体的，电阻501的一端(输入端)通过第四隔离开关505与接触网馈线二3电连接。

本实施例的地面带电自动过分相装置还包括断点一6和断点二7，断点一6连接在接触网馈线一2的上网点与接触网馈线二3的上网点之间；断点二7连接在接触网馈线二3的上网点与接触网馈线三4的上网点之间。具体的，在断点一6和断点二7之间的区域为分相区。

本实施例在接触网馈线一2的上网点和接触网馈线二3的上网点导通时，给分相区输送A相电，在接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点导通时，给分相区输送B相电，接触网馈线一2的上网点、接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点均断开时，分相区为无电状态。

本实施例在RC支路5中设置电容502，电容502可以在接触网馈线一2与接触网馈线二3连接时或者接触网馈线二3与接触网馈线三4连接时抑制暂态过程过电压并提供维持电流，通过抑制暂态电压，保证机车1的安全，对机车1进行保护；维持电流能够使得回路导通，保证机车1不断电带负荷工作，保持列车通过电分相的牵引力和运行速度，有效缩短过分相的运行时间，提高线路的综合运输能力，满足高速、高坡、重载铁路的运输需求。

实施例2

本实施例的地面带电自动过分相装置，在实施例1的基础上，其接触网馈线一2包括第一主控单元和第一控制开关201，第一主控单元的一端与第一控制开关201电连接，第一主控单元的另一端与接触网馈线二3电连接；具体的，第一主控单元的一端与第一控制开关201的一端电连接，第一主控单元的另一端与接触网馈线二3电连接，第一控制开关201的另一端用于与受电弓的接触网电连接；

接触网馈线三4包括第二主控单元和第二控制开关401，第二主控单元的一端与第二控制开关401电连接，第二主控单元的另一端与接触网馈线二3电连接。具体的，第二主控单元的一端与第二控制开关401的一端电连接，第二主控单元的另一端与接触网馈线二3电连接，第二控制开关401的另一端用于与受电弓的接触网电连接。

第一主控单元包括第一主控开关204以及与第一主控开关204并联的第一主控备用开关205，第一主控开关204为光控晶闸管；第一主控备用开关205用于在第一主控开关204出现故障时投入使用，确保机车1的正常运行；

第二主控单元包括第二主控开关404以及与第二主控开关404并联的第二主控备用开关405，第二主控开关404为光控晶闸管；第二主控备用开关405用于在第二主控开关404出现故障时投入使用，确保机车1的正常运行。

光控晶闸管具有抗干扰性强、可靠性高以及抗过电流冲击能力强的优点；抗干扰性强，可以在电磁干扰很强的场合依旧正常工作；可靠性高可以在外部的过压保护功能故障时，其内部的过压保护功能仍然可以正常工作，对晶闸管进行过压保护；抗过电流冲击能力强可以在电流快速变化和冲击的情况下更能适应。

本实施例的接触网馈线一2还包括第一控制备用开关202，第一控制备用开关202与第一控制开关201并联；第一控制备用开关202用于在第一控制开关201出现故障时投入使用，确保机车1的正常运行；

接触网馈线三4还包括第二控制备用开关402，第二控制备用开关402与第二控制开关401并联；第二控制备用开关402用于在第二控制开关401出现故障时投入使用，确保机车1的正常运行。

实施例3

本实施例的地面带电自动过分相装置，在实施例2的基础上，其第一主控单元还包括第一隔离开关203，第一隔离开关203与第一主控开关204串联，具体的，第一隔离开关203的一端与第一控制开关201的输出端和第一主控备用开关205的一端电连接，第一隔离开关203的另一端与第一主控开关204的一端电连接，第一主控开关204的另一端与第一主控备用开关205的另一端电连接；

接触网馈线二3包括第二隔离开关301，第一主控单元和第二主控单元均通过第二隔离开关301与接触网馈线二3电连接，具体的，第二隔离开关301的一端与第一主控开关204和第二主控开关404均电连接，第二隔离开关301的另一端与接触网馈线二3电连接；

接触网馈线三4还包括第三隔离开关403，第三隔离开关403与第二主控开关404串联，具体的，第三隔离开关403的一端与第二控制开关401的输出端和第二主控备用开关405的一端电连接，第三隔离开关403的另一端与第二主控开关404的一端电连接，第二主控开关404的另一端与第二主控备用开关405的另一端电连接。

本实施例中第一隔离开关203、第二隔离开关301和第三隔离开关403用于在第一主控单元和/或第二主控单元出现故障时全部断开，将第一主控单元和/或第二主控单元去掉，进行维修；同时使第一控制开关201和第二控制开关401继续投入工作，形成替换方案，确保机车1的正常运行。

本实施例在接触网馈线一2上连接有第一电流检测点206和第一电压检测点207，第一电流检测点206和第一电压检测点207均设置在第一控制开关201的输入端和第一控制备用开关202的输入端；

接触网馈线二3上连接有第二电流检测点302和第二电压检测点303，第二电流检测点302和第二电压检测点303均设置在第二隔离开关301的输出端；

接触网馈线三4上连接有第三电流检测点406和第三电压检测点407，第三电流检测点406和第三电压检测点407均设置在第二控制开关401的输入端和第二控制备用开关402的输入端。

本实施例通过第一电流检测点206和第一电压检测点207可以对接触网馈线一2上的电流值和电压值进行检测，通过第二电流检测点302和第二电压检测点303可以对接触网馈线二3上的电流值和电压值进行检测，通过第三电流检测点406和第三电压检测点407可以对接触网馈线三4上的电流值和电压值进行检测。

实施例4

本实施例的地面带电自动过分相装置，在实施例3的基础上，其还包括接触网上网点一J1、接触网上网点三J3和接触网上网点四J4，接触网上网点一J1设置在靠近接触网馈线一2的上网点且远离断点一6的一侧，接触网上网点三J3设置在接触网馈线二3的上网点与断点二7之间，接触网上网点四J4设置在靠近接触网馈线三4的上网点且远离断点二7的一侧。具体的，机车1在接触网上网点一J1时将接触网馈线一2的上网点和接触网馈线二3的上网点导通，给分相区导通A相电；机车1在接触网上网点三J3时断开接触网馈线一2的上网点和接触网馈线二3的上网点的通路，将接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点导通，给分相区导通B相电；机车1在接触网上网点四J4时断开接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点，使得分相区恢复无电状态。

本实施例的地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点二J2，接触网上网点二J2设置在断点一6与接触网馈线二3的上网点之间。设置接触网上网点二J2能够满足列车的双向行驶，在双向行驶的过程中，机车1在接触网上网点四J4时，将接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点导通，给分相区导通B相电；机车1在接触网上网点二J2时断开接触网馈线二3的上网点和接触网馈线三4的上网点，将接触网馈线一2的上网点和接触网馈线二3的上网点导通，给分相区导通A相电；机车1在接触网上网点一J1时断开接触网馈线一2的上网点和接触网馈线二3的上网点，使得分相区恢复无电状态。

本实施例的接触网馈线一2上还连接有第一防雷针208和第一总隔离开关209，第一防雷针208与第一电流检测点206和第一电压检测点207均连接在第一控制开关201的输入端和第一控制备用开关202的输入端，且第一防雷针208与第一电流检测点206和第一电压检测点207串联在接触网馈线一2上，同时第一防雷针208与第一电流检测点206和第一电压检测点207设置在第一总隔离开关209与第一控制开关201之间。

本实施例的接触网馈线二3上连接有第二防雷针304和第二总隔离开关305，具体的，第二防雷针304和第二总隔离开关305均设置在第二隔离开关301的输出端，且第二防雷针304和第二总隔离开关305串联，且第二防雷针304和第二总隔离开关305均与RC支路5并联。

本实施例的接触网馈线三4上还连接有第三防雷针408和第三总隔离开关409，第三防雷针408与第三电流检测点406和第三电压检测点407均连接在第二控制开关401的输入端和第二控制备用开关402的输入端，且在第三防雷针408与第三电流检测点406和第三电压检测点407串联在接触网馈线三4上，同时第三防雷针408与第三电流检测点406和第三电压检测点407设置在第三总隔离开关409与第二控制开关401之间。

本实施例的RC支路5上连接有第四电压检测点503和第四电流检测点504，第四电压检测点503与电容502并联，第四电流检测点504设置在电阻501的输入端与接触网馈线二3之间。

Claims (10)

1.地面带电自动过分相装置，其特征在于，包括接触网馈线一(2)、接触网馈线二(3)、接触网馈线三(4)和RC支路(5)，所述接触网馈线一(2)和接触网馈线三(4)均与接触网馈线二(3)电连接，所述RC支路(5)与接触网馈线二(3)并联；

所述RC支路(5)包括电阻(501)和电容(502)，所述电阻(501)和电容(502)串联，所述电阻(501)与接触网馈线二(3)连接，所述电容(502)接地。

2.如权利要求1所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述RC支路(5)还包括第四隔离开关(505)，所述第四隔离开关(505)与电阻(501)串联。

3.如权利要求1所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述接触网馈线一(2)包括第一主控单元和第一控制开关(201)，所述第一主控单元的一端与第一控制开关(201)电连接，所述第一主控单元的另一端与接触网馈线二(3)电连接；

所述接触网馈线三(4)包括第二主控单元和第二控制开关(401)，所述第二主控单元的一端与第二控制开关(401)电连接，所述第二主控单元的另一端与接触网馈线二(3)电连接。

4.如权利要求3所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述第一主控单元包括第一主控开关(204)以及与第一主控开关(204)并联的第一主控备用开关(205)，所述第一主控开关(204)为光控晶闸管；

所述第二主控单元包括第二主控开关(404)以及与第二主控开关(404)并联的第二主控备用开关(405)，所述第二主控开关(404)为光控晶闸管。

5.如权利要求3所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述接触网馈线一(2)还包括第一控制备用开关(202)，所述第一控制备用开关(202)与第一控制开关(201)并联；

所述接触网馈线三(4)还包括第二控制备用开关(402)，所述第二控制备用开关(402)与第二控制开关(401)并联。

6.如权利要求4所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述第一主控单元还包括第一隔离开关(203)，所述第一隔离开关(203)与第一主控开关(204)串联；

所述接触网馈线二(3)包括第二隔离开关(301)，所述第一主控单元和第二主控单元均通过第二隔离开关(301)与接触网馈线二(3)电连接；

所述第二主控单元还包括第三隔离开关(403)，所述第三隔离开关(403)与第二主控开关(404)串联。

7.如权利要求6所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述接触网馈线一(2)上连接有第一电流检测点(206)和第一电压检测点(207)，所述第一电流检测点(206)和第一电压检测点(207)均设置在第一控制开关(201)的输入端和第一控制备用开关(202)的输入端；

所述接触网馈线二(3)上连接有第二电流检测点(302)和第二电压检测点(303)，所述第二电流检测点(302)和第二电压检测点(303)均设置在第二隔离开关(301)的输出端；

所述接触网馈线三(4)上连接有第三电流检测点(406)和第三电压检测点(407)，所述第三电流检测点(406)和第三电压检测点(407)均设置在第二控制开关(401)的输入端和第二控制备用开关(402)的输入端。

8.如权利要求1所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述地面带电自动过分相装置还包括断点一(6)和断点二(7)，所述断点一(6)连接在接触网馈线一(2)的上网点与接触网馈线二(3)的上网点之间；所述断点二(7)连接在接触网馈线二(3)的上网点与接触网馈线三(4)的上网点之间。

9.如权利要求8所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点一(J1)、接触网上网点三(J3)和接触网上网点四(J4)，所述接触网上网点一(J1)设置在靠近接触网馈线一(2)的上网点且远离断点一(6)的一侧，所述接触网上网点三(J3)设置在接触网馈线二(3)的上网点与断点二(7)之间，所述接触网上网点四(J4)设置在靠近接触网馈线三(4)的上网点且远离断点二(7)的一侧。

10.如权利要求9所述的地面带电自动过分相装置，其特征在于，所述地面带电自动过分相装置还包括接触网上网点二(J2)，所述接触网上网点二(J2)设置在断点一(6)与接触网馈线二(3)的上网点之间。