電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置的製作方法
2023-04-23 17:14:51 2
專利名稱：電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電氣化鐵道自動過分相裝置。
背景技術：
單相裝置所具有的結構簡單、建設成本低、運用和維護方便等優點，決定了在電氣化鐵路普遍採用單相工頻交流電為鐵路機車供電。而電力裝置希望所有的負載都從電網取用三相對稱的電流，即保證三相負荷的對稱性。為滿足該要求，電氣化鐵道採用相序輪換、 分段分相供電的方案，在鐵路沿線每20-25km作為一個供電區段，各個區段依次分別由電網中的不同相供電。這種分段供電、輪流換相的方式形成了電氣化鐵路牽引供電裝置的一個獨特結構——電分相。由於給鐵路供電採取分段供電方式，每段的相位亦不同，段與段之間需通過適當方式進行絕緣，這種段與段之間的絕緣結構即稱為電分相。列車在運行過程中，從一個供電段過渡到另一個供電段的過程，稱為列車過分相。列車過分相的基本方法是在相鄰兩個供電臂之間設置中性段(通常為200m左右)，中性段的端部與兩個供電臂的端部之間斷開，當列車從一個供電臂駛入中性段時，牽引網停止向列車供電，當其駛出中性段後由另一供電臂向列車供電。在列車駛入中性段列車斷電的瞬間會產生暫態高壓，該高壓會將空氣擊穿而產生電火花，如果電火花持續至駛出中性段，則導致相鄰供電臂發生短路事故，對供電裝置及機車產生破壞。為了避免此種情形的發生，可延長中性段的長度，但卻降低了列車的運行速度和效率；或者由司機操作， 在中性段進行受電弓的降弓及升弓操作，其操作複雜，並且在列車高速運行中，操作稍有不當，即會產生事故。雖然也有車載自動過分相以及地面自動過分相裝置，但這些裝置均需要有高壓開關及自動控制裝置，成本高，可靠性差，且頻繁切換仍會產生暫態過電壓現象，影響牽引裝置及機車的安全與穩定。
實用新型內容本實用新型的目的就是提供電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，該裝置避免了機車運行過程中的暫態過電壓現象，實現電力機車安全可靠地自動過分相。該裝置結構簡單，成本低，適宜於長期運行。本實用新型解決其技術問題，所採用的技術方案為，電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其組成是牽引變電所的供電臂與牽引變電所出口處的接觸網中性段之間串聯有高壓大容量電阻；牽引變電所的供電臂與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段之間也串聯高壓大容量電阻；牽引變電所出口處的接觸網中性段及兩個牽引變電所之間的接觸網中性段的中間均還串接有分相絕緣元件。本實用新型的工作原理是中性段的中間串接的分相絕緣元件將中性段分為相互電隔離的兩側，又由於中性段與供電臂之間串接有大容量電阻，在電阻的阻尼作用下，中性段的兩側分別通過相應兩側的供電臂獲得了較低(低於供電電壓27.5kV)的電壓。當列車從一供電臂駛入中性段一側時，列車上獲得低於供電電壓的該側中性段電壓；列車運行到接觸網中性段中間串接的分相絕緣元件處時，列車電壓由該側中性段電壓降為零；駛過絕緣元件後，列車電壓又由零升為另一側中性段電壓；駛出中性段時，列車電壓由另一側中性段電壓升到另一側供電臂電壓，列車完成過分相，由另一側供電臂進行正常供電。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是一、通過中性段兩端串接的電阻及中間串接的分相絕緣元件的作用，使過分相過程中，列車電壓變化過程由原來的一側供電臂電壓一零一另一側的供電臂電壓的模式，變為一側供電臂電壓——低電壓的同側中性段電壓——零——另一側的中性段電壓——另一側的供電臂電壓；引入了中間過渡變壓過程，瞬態電壓變化幅度小，消弱了直接過分相產生的暫態過電壓現象，在過分相過程不會出現電火花，避免了兩相供電臂可能出現短路的可能，降低了對牽引供電裝置的不利影響，提高了供電可靠性和安全性。二、由於中性段的中間串接了分相絕緣元件，在列車不過分相時，大容量電阻上沒有電流流過，所以不消耗功率；只在列車過分相運行在中性段的短暫時間OOS左右)內大容量電阻上有電流通過，因此，串入的大容量電阻增加的功率消耗極少，適宜於長期運行。三、本實用新型裝置在過分相時不需要司機及地面人員進行任何操作，實現了自動過分相。同時與現有的地面自動過分相裝置和車載自動過分相裝置相比，本實用新型的裝置不需要設置任何開關器件，也避免了高電壓開關切換動作頻繁造成的過電壓對對牽引裝置及機車電氣設備的影響，提高了列車運行的可靠性和安全性。四、本實用新型裝置增加的元件僅為大容量電阻和絕緣元件，其結構簡單，成本低，投資少，使用維護方便。上述的高壓大容量電阻的額定電壓為27. 5kV，容量為2 4MW。這樣，在列車過分相運行在中性段的短暫時間QOS左右)內，該大容量電阻上有電流通過時，能夠承受相應的電壓和電流，具有較好的可靠性和穩定性。上述的高壓大容量電阻為無感電阻。這樣一方面降低了列車過分相時的瞬態過電壓現象，另一方面也有利於牽引供電裝置的供電性能。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
實施例圖1示出，本實用新型的一種具體實施方式
為電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其組成是牽引變電所的供電臂U、D與牽引變電所出口處的接觸網中性段Ml之間串聯有高壓大容量電阻R ；牽引變電所的供電臂U、D與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段M2之間也串聯高壓大容量電阻R ；牽引變電所出口處的接觸網中性段Ml及兩個牽引變電所之間的接觸網中性段M2的中間均還串接有分相絕緣元件G。本例的高壓大容量電阻R的額定電壓為27. 5kV，容量為2 4MW。該電阻R為無感電阻。 圖1示出，本實用新型的工作過程和原理是中性段M1、M2的中間串接的分相絕緣元件G將中性段M1、M2分為相互電隔離的兩側，又由於中性段M1、M2與供電臂U、D之間串接有大容量電阻R，在電阻R的阻尼作用下，中性段M1、M2的兩側分別通過相應兩側的供電臂U、D獲得了較低低於供電電壓27. 5kV的電壓。當列車L從一供電臂U駛入中性段Ml或中性段M2 —側時，列車L上獲得低於供電電壓的該側中性段Ml或M2的電壓；列車L運行到接觸網中性段Ml或M2中間串接的分相絕緣元件G處時，列車L的電壓由該側中性段Ml 或M2的電壓降為零；駛過絕緣元件G後，列車L電壓又由零升為另一側中性段Ml或M2的電壓；駛出中性段Ml或M2時，列車L電壓由另一側中性段Ml或M2的電壓升到另一側供電臂D的電壓，列車L完成過分相，由另一側供電臂D進行正常供電。
權利要求1.電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其特徵在於牽引變電所的供電臂(U、D)與牽引變電所出口處的接觸網中性段(Ml)之間串聯有高壓大容量電阻(R)；牽引變電所的供電臂 (U、D)與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段(M2)之間也串聯高壓大容量電阻(R)；牽引變電所出口處的接觸網中性段(Ml)及兩個牽引變電所之間的接觸網中性段(M2)的中間均還串接有分相絕緣元件(G)。
2.根據權利要求1所述的電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其特徵在於所述的高壓大容量電阻(R)的額定電壓為27. 5kV，容量為2 4MW。
3.根據權利要求1所述的電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其特徵在於所述的高壓大容量電阻(R)為無感電阻。
專利摘要電氣化鐵路阻尼自動過分相裝置，其特徵在於牽引變電所的供電臂(U、D)與牽引變電所出口處的接觸網中性段(M1)之間串聯有高壓大容量電阻(R)；牽引變電所的供電臂(U、D)與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段(M2)之間也串聯高壓大容量電阻(R)；牽引變電所出口處的接觸網中性段(M1)及兩個牽引變電所之間的接觸網中性段(M2)的中間均還串接有分相絕緣元件(G)。該裝置避免了機車運行過程中的暫態過電壓現象，實現電力機車安全可靠地自動過分相。該裝置結構簡單，成本低，適宜於長期運行。
文檔編號B60M3/04GK202152017SQ20112017838
公開日2012年2月29日 申請日期2011年5月30日 優先權日2011年5月30日
發明者李子晗 申請人:李子晗