列车自由过分相装置的制作方法

1.本发明纯属电气化铁道自动过分相技术，涉及日本多个部门设备集成的电分相自动转换装置，尤其是一种隶属接触网一个部门的列车自由过分相装置。


背景技术：

2.在铁道部科学技术信息研究所(95)信研字第037号研究报告，《国外高速铁路牵引供电系统的研究》第31页，2001年10月中国铁道学会铁道电气化委员会，《电气化铁路自动过分相技术》学术会议论文集第44页中，所述日本的电分相自动转换装置，由接触网电分相、变电所或分区所内常闭、常开真空开关和控制系统、atc轨道电路以及该区段运行的每台电力机车内限流系统组成。接触网电分相由中性接触网串接的两绝缘锚段关节构成；常闭、常开真空开关的一端并联，另一端和并联点经上网线分别接于两供电臂接触网和中性接触网， atc轨道电路经信号电缆引入控制系统。
3.a相端来车，当列车首轮驶入atc轨道电路区段时，轨道信号输入控制系统，常闭真空开关分闸，限流系统将限流电阻串入机车主变供电回路，常开真空开关合闸，完成了换供过程即限流过程的开始，经延时限流电阻被短接限流结束，车内恢复到原始状态；当列车末轮驶出atc轨道电路区段时，轨道信号的消失常开真空开关分闸、常闭真空开关合闸，所内恢复到原始状态。
4.b相端来车，当列车首轮驶入atc轨道电路区段时，轨道信号输入控制系统，常闭真空开关分闸、常开真空开关合闸；当列车末轮驶出atc轨道电路区段时，轨道信号的消失常开真空开关分闸，限流系统将限流电阻串入机车主变供电回路，常闭真空开关合闸，完成了换供过程即限流过程的开始，所内恢复到原始状态，经延时限流电阻被短接限流结束，车内恢复到原始状态。
5.轨道信号与限流系统无关联，断载前无法、送电前不能确保将限流电阻串入机车主变供电回路，易产生操作过电压有损主变绝缘，合闸涌流易导致自动过分相失败；任何车辆通过时装置均起动运行；多个部门设备集成的总体结构形式不利于规范化运行管理；占用所内空间，电力机车需加装限流系统，昂贵的采信设备，投资成本高，仅适用加装限流系统的电力机车，不利于推广应用。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服上述现有技术的全部缺点，提供一种接触网部门自行解决列车自由过分相问题，且利于规范化运行管理及推广应用的列车自由过分相装置。
7.列车自由过分相装置由接触网电分相与设在线路侧的换控厢，经高压电缆和光纤连接组成。接触网电分相由中性接触网串接的两绝缘锚段关节构成；换控厢由常闭、常开真空开关、可控变阻器、集成光纤传感器和控制系统组成。常闭、常开真空开关和可控变阻器的一端并联，另一端经高压电缆分别接于两供电臂接触网和中性接触网；集成光纤传感器为4个光纤传感器的集成化，光纤传感器的探头经光纤引接安装在接触网悬挂点处的承力
索与接触线之间，其间隔距离满足采信、换供、限流功能的需要。任一真空开关的2个常开、2个常闭辅助触点，依次串接在第一、四、二、三处探头对应的光纤传感器与控制系统连接的信号回路中。控制系统将串接在中性接触网供电回路中的可控变阻器阻值，在断载前从零调至最大，限流结束从最大调至零。
8.通过调制串接在中性接触网供电回路中的可控变阻器阻值，缓解了电冲击，消除了操作过电压、合闸涌流影响；装置隶属接触网一个部门，装置运行与任何部门没有关联，利于规范化运行管理；接触网部门自行解决了列车自由过分相问题，司机可无过分相概念；不占用所内空间，不需要改造电力机车，低价的采信设备，装置成本低，接触网电分相结构形式及工程造价不变，适用范围不受限制，利于推广应用。
附图说明
9.下面结合附图对本发明的实施方式，作进一步详细说明。
10.附图1是本发明网上光纤传感采信方式，控制系统断载前将可控变阻器阻值从零调至最大，程控两真空开关通过中性接触网换相供电，限流结束将可控变阻器阻值从最大调至零，实现其目的的列车自由过分相装置结构原理示意图。
具体实施方式
11.附图所示的列车自由过分相装置，接触网电分相由中性接触网3串接的两绝缘锚段关节构成；换控厢由常闭真空开关4、常开真空开关5、可控变阻器6、集成光纤传感器7和控制系统8组成。常闭真空开关4、可控变阻器6和常开真空开关5的一端并联，另一端经高压电缆分别接于a相接触网1、中性接触网3 和b相接触网2；集成光纤传感器7为4个光纤传感器的集成化。光纤传感器的探头7a、7b、7c和7d，经光纤引接安装在接触网悬挂点处的承力索与接触线之间，利用列车首弓抬升接触线采集弓位信号。任一真空开关的2个常开、2个常闭辅助触点，依次串接在探头7a、7d、7b、7c对应的光纤传感器与控制系统8连接的信号回路中，在探头7a与7b间、7c与7d间距离配合下，硬性消除了弓位信号重复采集的可能性及双向性，促使正向行车探头7a、7c的弓位信号失效，由探头 7b、7d提供弓位信号，反向行车探头7d、7b的弓位信号失效，由探头7c、7a提供弓位信号。控制系统8将串接在中性接触网3供电回路中的可控变阻器6阻值，在断载前从零调至最大，限流结束从最大调至零。
12.探头7a与7b间、7c与7d间距离，均在规定的列车首末弓最大间距的基础上，再延长一个跨距；探头7c与中性接触网3的绝缘端间距离，应大于该区段设计时速探头7c信号采集至常开真空开关5合闸，所需时间的首弓滑动距离；探头 7a与a相接触网1的绝缘端间距离、探头7b与b相接触网2的绝缘端间距离，均应大于该区段设计时速探头7a或7b信号采集至可控变阻器6阻值调至零，所需时间的首弓滑动距离。集成光纤传感器7的单一光纤传感器采信方式，可采用多个光纤传感器并联采信方式，以提高采信的可靠性。
13.正向行车，当列车首弓滑近探头7b处弓位信号输入控制系统8时，将可控变阻器6阻值从零调至最大后，程控常闭真空开关4分闸、常开真空开关5合闸，完成了换供过程即限流过程的开始，经延时限流结束将可控变阻器6阻值从最大调至零；当列车首弓滑近探头7d处弓位信号输入控制系统8时，程控常开真空开关5分闸、常闭真空开关4合闸，装置恢复到原始状态。
14.反向行车，当列车首弓滑近探头7c处弓位信号输入控制系统8时，程控常闭真空开关4分闸、常开真空开关5合闸；当列车首弓滑近探头7a处弓位信号输入控制系统8时，将可控变阻器6阻值从零调至最大后，程控常开真空开关5 分闸、常闭真空开关4合闸，完成了换供过程即限流过程的开始，经延时限流结束将可控变阻器6阻值从最大调至零，装置恢复到原始状态。
15.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，凡是在不脱离本发明采信、降负、限流原理的前提下，所进行的任何变型和改进，均属于本发明保护范围。


技术特征：
1.一种列车自由过分相装置，由接触网电分相与设在线路侧的换控厢经高压电缆和光纤连接组成，接触网电分相由中性接触网(3)串接的两绝缘锚段关节构成，换控厢由常闭真空开关(4)、常开真空开关(5)、可控变阻器(6)、集成光纤传感器(7)和控制系统(8)组成，常闭真空开关(4)、可控变阻器(6)和常开真空开关(5)的一端并联，另一端经高压电缆分别接于a相接触网(1)、中性接触网(3)和b相接触网(2)，其特征是：集成光纤传感器(7)的探头(7
a
)、(7
b
)、(7
c
)和(7
d
)，经光纤引接安装在接触网悬挂点处的承力索与接触线之间，利用列车首弓抬升接触线采集弓位信号；任一真空开关的2个常开、2个常闭辅助触点，依次串接在探头(7
a
)、(7
d
)、(7
b
)、(7
c
)对应的光纤传感器与控制系统(8)连接的信号回路中；控制系统(8)将串接在中性接触网(3)供电回路中的可控变阻器(6)阻值，在断载前从零调至最大，限流结束从最大调至零。2.根据权利要求1所述的列车自由过分相装置，其特征是：探头(7
a
)与(7
b
)间、(7
c
)与(7
d
)间距离，均在规定的列车首末弓最大间距的基础上，再延长一个跨距；探头(7
c
)与中性接触网(3)的绝缘端间距离，应大于该区段设计时速探头(7
c
)信号采集至常开真空开关(5)合闸，所需时间的首弓滑动距离；探头(7
a
)与a相接触网(1)的绝缘端间距离、探头(7
b
)与b相接触网(2)的绝缘端间距离，均应大于该区段设计时速探头(7
a
)或(7
b
)信号采集至可控变阻器(6)阻值调至零，所需时间的首弓滑动距离。3.根据权利要求1所述的列车自由过分相装置，其特征是：集成光纤传感器(7)的单一光纤传感器采信方式，可采用多个光纤传感器并联采信方式。

技术总结
本发明公开了一种列车自由过分相装置，由接触网电分相与设在线路侧的换控厢经高压电缆和光纤连接组成。集成光纤传感器探头安装在接触网悬挂点处的承力索与接触线之间，利用列车首弓抬升接触线采集弓位信号，探头之间距离的设定并借助真空开关辅助触点，将行车方向需要的弓位信号输入控制系统，可控变阻器阻值从零调至最大后，程控两真空开关通过中性接触网换相供电，限流结束将可控变阻器阻值从最大调至零。装置隶属于接触网一个部门，装置运行与任何部门没有关联，利于规范化运行管理；接触网部门自行解决了列车自由过分相问题，司机可无过分相概念；装置成本低，接触网电分相结构形式及工程造价不变，适用范围不受限制，利于推广应用。推广应用。推广应用。


技术研发人员：林久毅 林鹏
受保护的技术使用者：林鹏
技术研发日：2020.07.31
技术公布日：2022/2/18