[发明专利]一种电气化铁道接触网工频在线防冰融冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气化铁道接触网工频在线防冰融冰方法。

背景技术

电气化铁路接触网严重覆冰会导致接触网的机械和电气性能急剧下降，从而导致覆冰事故的发生。电气化铁路接触网因冰雪危害而引起供电中断，事故通常十分严重。接触网覆冰后，一方面会严重的影响机车受流，另一方面当受电弓与覆冰导线接触时，会产生拉弧现象，对导线和受电弓磨损加大，有时会造成接触网的严重破坏，使列车失去运行的动力。这些问题都可造成列车晚点，甚至营运安全事故。

目前在工程实践应用的除冰、防冰的方法主要有热力除冰、机械除冰和自然被动除冰，例如阻性丝加热除冰技术、化学药剂方法、接触网热滑、人工清除覆冰等等。但这些方法多存在不足之处。如阻性丝加热除冰方法，法国阿尔斯通、日本日立公司利用内置绝缘阻性丝接触线的特性开发了接触网除冰系统，并应用于日本、法国、韩国、英国的铁路、电车系统。这个系统与高压输电线除冰中的复合导线类似，我国哈尔滨地铁也采用了阻性丝加热除冰方法，该方法理论上可以达到除去接触网覆冰的目的，但其如何处理好气象条件、覆冰厚度以及融冰电流和融冰时间等方而的关系，还缺少成功应用的经验及相应的规程和规范。

又如化学药剂方法，是利用化学药剂与冰接触后融化的方法除冰。德国不来梅有轨电车公司已成功使用高架线除冰设备给导线涂敷防冻剂。目前，国内在机场、高速公路有直接抛撒除雪剂的做法，但将除雪剂涂敷在接触导线上，还没有运用案例。另外化学药剂抛撒后造成对土壤、以及环境的污染也是需要考虑的一个问题。

随着我国铁路规模的不断扩大，铁路在国家经济建设和国防建设，担负着越来越重要的作用，对接触网除冰的需求也越来越突出。

发明内容

本发明的目的就是提供一种电气化铁道接触网工频在线防冰融冰方法，该方法能够在线路不停运、不影响供电的情况下，在线自动进行防冰融冰，使接触网在冻雨及冰雪等极端灾害天气情况下不结冰，确保列车运行的安全。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案为：一种电气化铁道接触网工频在线防冰融冰方法，其具体作法是：

A、在电气化铁道牵引变电所的两相供电臂中的任一供电臂的首端和末端分别连接首端动态无功补偿装置和未端动态无功补偿装置；在接触网上设置温度传感器，温度传感器与首端动态无功补偿装置和未端动态无功补偿装置的控制器相连；

B、温度传感器监测接触网的温度，当检测出的温度低于0℃时，控制器控制首端、未端动态无功补偿装置由无功补偿工作状态进入防冰融冰工作状态：

对无机车运行的供电臂区间，控制器控制连接在供电臂末端的末端动态无功补偿装置使接触线向其输入感性电流且感性电流的幅值大于接触线防冰融冰所需最小电流；连接在供电臂上的首端动态无功补偿装置输出容性电流容性电流的幅值等于感性电流的幅值；

对有机车运行的供电臂区间，控制器控制供电臂的首端动态无功补偿装置在保证其电压大于机车额定工作电压的前提下，输出足够大的感性电流供电臂区间的末端动态无功补偿装置输出容性电流该容性电流的大小应保证末端动态无功补偿装置两端的电压大于机车额定工作电压。

本发明的工作原理是：

在正常情况下，动态无功补偿装置对接触网进行无功补偿，抑制谐波，提高功率因数，提高电压稳定性。当气温降低，控制器接受到的温度传感器送来的温度检测值低于0℃，接触线可能结冰时，动态无功补偿装置进入防冰融冰工作状态：

若供电区间无机车运行：连接在接触线末端的动态无功补偿装置使接触网向其流入感性电流其幅值大于接触线融冰所需最小电流，连接在接触线首端的动态无功补偿装置输出一电容性电流的幅值等于这样，等幅值的容性电流和感性电流在接触线、首端动态无功补偿装置，未端动态无功补偿装置、轨道之间构成的闭合环路中流通，接触线电阻产生足够热量使接触线不会结冰，保证接触线的安全。

若供电区间有机车运行：控制器控制供电臂区间首端的动态无功补偿装置在保证其两端电压大于机车额定工作电压的前提下，输出足够大的感性电流由于感性电流较大，在接触网上会产生电压降，使未端的动态无功补偿装置电压降低，故未端的动态无功补偿装置需产生一反相的容性电流，以使其电压升高至机车额定工作电压以上。这样保证了接触线上各处的电压始终大于机车工作所需电压，保证了机车的正常运行。