專利名稱：一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置。
背景技術：
單相系統所具有的結構簡單、建設成本低、運用和維護方便等優點，決定了鐵路系 統在電氣化鐵路上普遍采用單相工頻交流電為鐵路機車供電。而作為供電部門的電力系統 則希望鐵路系統從電網三相對稱地取用電流，從而避免在電網中引起過多的負序電流。為 滿足該要求，電氣化鐵道采用相序輪換、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系統的一個獨特結構_電分相。由于采取分段供電方式，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。 由于分相頻繁，列車司機必須在極短時間內完成過分相步驟，司機勞動強度極大，特別是在 高速鐵路中，過分相幾乎無法由司機手動完成，必須采用自動過分相技術。為使動車組或電 力機車順利過分相，多種過分相解決方案被提出來，主要有車載自動過分相、地面自動過分 相方案等。 車載自動過分相通過列車與地面信號的配合，在列車上通過列車控制系統模擬司 機手動過分相，即自動斷輔助電路、斷主斷路器、合主斷路器、合輔助電路等一系列操作過 程。該過分相方式的最大特點是列車過分相時，需斷電，列車靠慣性通過中性段，既影響列 車的運行速度，同時又由于主斷路器頻繁開閉，主斷路器的使用壽命大受影響，增加了投資 和運行費用；切換動作頻繁造成的過電壓，還會影響機車的電氣設備；在切換過程中還可 能出現鐵磁諧振現象，影響自動過分相的可靠性。 地面自動過分相，則是通過地面開關設備與列車位置信號配合，先斷開上一供電 臂，然后再與下一供電臂接通，即通過開關分相處兩端的供電臂電壓切換到中性段上，列車 通過中性段時，它也需要短時間斷電。 自動過分相的缺點是開關需要頻繁地進行切換動作，在切換過程中產生的過電 壓，影響了開關壽命的影響，既影響了自動過分相的可靠性，同時又需要經常更換開關，增 加了運行和維護的費用。
發明內容
本發明的目的就是提供一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置，該過分相裝 置中不需要設置高壓開關或斷路器，避免頻繁切換可能造成的暫態過電壓現象，實現電力 機車安全可靠地自動過分相；節約運行成本和維護費用。 本發明解決其技術問題，所采用的技術方案為一種電氣化鐵道無開關切換自動 過分相裝置，其結構特點是 牽引變電所的三相-兩相變壓器的任一輸出相的供電臂與牽引變電所出口處的接觸網中性段之間均串聯有高壓大阻值電阻；牽引變電所的任一供電臂的末端與兩個牽引 變電所之間的接觸網中性段之間也均串聯高壓大阻值電阻。 本發明的工作原理是牽引變電所由公用電網供電，牽引變電所的二輸出相各連 接供一條電臂，分別構成電力機車的供電回路。在牽引變電所的任一相的供電臂與絕緣的 中性段之間均串聯高壓大阻值的電阻，由于電阻阻值大，雖然該兩電阻將左右供電回路串 聯，但是兩回路之間串通的電流很小，相互影響小，減小了機車過分相時的暫態過程。同樣， 兩變電所供電臂未端與中性段之間串接的電阻，也使兩變電所之間串通的電流很小，相互 影響小，滿足分相的絕緣要求。 當機車在供電回路中運行時，供電臂為機車供電；機車從供電臂運行至牽引變電 所出口處的中性段或兩牽引變電所之間的中性段的過程中，由于串接在供電臂上的高壓大 阻值電阻的阻尼作用，避免了開關切換的暫態過電壓現象；機車在中性段運行時，由于中性 段兩端串接有大電阻，通過電阻的阻尼作用，使機車無暫態過電壓地切換至下一供電回路 供電。從而使機車實現無開關切換，也無暫態過電壓的自動、安全過分相。
與現有技術相比，本發明的有益效果是 —、本發明通過串接的大電阻，既解決了不同相位的兩供電段之間的絕緣問題，列 車能夠順利過分相；同時利用電阻的阻尼作用，避免了頻繁切換可能造成的暫態過電壓現 象，提高了過分相的可靠性和安全性。 二、不需要設置高壓開關或斷路器，降低了投資費用，同時無需頻繁更換開關，也 降低了運行和維護費用。 二、由于削弱了過分相產生的暫態過程所引起的過電壓，減小了對牽引供電系統 電氣設備的不利影響，提高了供電可靠性和安全性。 上述的高壓大阻值電阻的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。 這樣的阻值既保證了能耗較少，同時在機車過分相時，電流變化率也較小，起到較
好的阻尼作用，有效避免暫態過電壓的產生。 下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的描述。
圖1是本發明實施例的結構示意圖。
具體實施方式
實施例 圖1示出，本發明的一種具體實施方式
為一種電氣化鐵道無開關切換自動過分 相裝置中，牽引變電所的三相_兩相變壓器T的三相輸入端A、 B、 C分別與公用電網的三相 相連，其任一輸出相a，P的供電臂U、D與牽引變電所出口處的接觸網中性段M1之間均串 聯有高壓大阻值電阻R ;牽引變電所的任一供電臂U、 D的末端與兩個牽引變電所之間的接 觸網中性段M2之間也均串聯高壓大阻值電阻R。 本例中高壓大阻值電阻R的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。 圖l還示出了機車通過兩牽引變電所之間的中性段的過程。當機車L在供電回路
中運行時，上行供電臂U或下行供電臂D為機車L供電；機車L從上行供電臂U運行至牽引變電所出口處的中性段M1，或兩牽引變電所之間的中性段M2的過程中，由于串接在供電 臂U上的高壓大阻值無感電阻R的阻尼作用，機車L電流逐漸減小，而非瞬時變化，避免了 暫態過電壓現象；當機車L在中性段M2運行時，由于中性段M2兩端串接有大電阻R，機車L 獲取小電流通過中性段M2，隨后又通過下行供電臂D上串接的電阻R的阻尼作用，使機車L 無暫態過電壓地切換至下一供電回路供電。
權利要求
一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置，其特征在于牽引變電所的三相-兩相變壓器(T)的任一輸出相(α，β)的供電臂(U、D)與牽引變電所出口處的接觸網中性段(M1)之間均串聯有高壓大阻值電阻(R)；牽引變電所的任一供電臂(U、D)的末端與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段(M2)之間也均串聯高壓大阻值電阻(R)。
2. 根據權利要求1所述的一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置，其特征在于 所述的高壓大阻值電阻(R)的耐壓大于27. 5kV，阻值為150-1500 Q 。
全文摘要
一種電氣化鐵道無開關切換自動過分相裝置，其特征在于牽引變電所的三相-兩相變壓器T的任一輸出相α，β的供電臂U、D與牽引變電所出口處的接觸網中性段M1之間均串聯有高壓大阻值電阻R；牽引變電所的任一供電臂U、D的末端與兩個牽引變電所之間的接觸網中性段M2之間也均串聯高壓大阻值電阻R。該過分相裝置中不需要設置高壓開關或斷路器，避免頻繁切換可能造成的暫態過電壓現象，實現電力機車安全可靠地自動過分相；節約運行成本和維護費用。
文檔編號B60M1/00GK101767540SQ20101012263
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者劉煒, 劉航, 周福林, 李子晗, 陳民武 申請人:李子晗