[实用新型]一种关节式电分相过电压抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路电气技术领域，具体涉及一种关节式电分相过电压抑制装置。

背景技术

为了减小单相牵引负荷在电力系统中引起的负序电流，减轻电气化铁路牵引供电系统对电力系统的负序影响，电气化铁路供电系统采取了分段取流、换相连接的方式。锚段关节式电分相装置有利于改善弓网受流质量，在电气化铁路中被大量采用。

锚段关节式电分相是利用2个绝缘锚段关节的空气绝缘间隙来达到电分相的目的。中性区正常情况下不带电。电力机车在通过锚段关节式电分相的过程中，电力机车主要经过由有电到无电，再由无电到有电的两个过渡过程。在实际运营中发现，电力机车在通过锚段关节式电分相上述两个过渡过程中，均多次发生了过电压现象。电力机车过关节式电分相产生的过电压不仅会直接造成接触网烧伤断线，中断供电和运输；而且频繁引起车顶保护间隙放电，导致牵引变电所跳闸；直接威胁接触网和牵引变电所的安全运行。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在电气化铁路牵引供电系统中、有效抑制锚段关节式电分相过电压现象的关节式电分相过电压抑制装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种关节式电分相过电压抑制装置，包含有接触网，两端分别为α相接触网和β相接触网，其特征在于：

在α相接触网和β相接触网之间依次设置有1号检测器、2号检测器、3号检测器和4号检测器；

在2号检测器和3号检测器之间的接触网上设置分段器；

在1号检测器和2号检测器之间的接触网上设置1号断开；在3号检测器和4号检测器之间的接触网上设置2号断开；

在1号检测器和1号断开之间的接触网上连接1号信号采样器；在2号断开和4号检测器之间的接触网上连接2号信号采样器；

在1号断开和2号检测器之间的接触网上连接1号限压吸收器；在3号检测器和2号断开之间的接触网上连接2号限压吸收器；

在1号信号采样器和1号限压吸收器之间连接设置1号断路器；在2号限压吸收器和2号信号采样器之间连接设置2号断路器；

1号信号采样器和1号断路器都与1号控制器连接；2号信号采样器和2号断路器都与2号控制器连接。

所述的1号检测器、2号检测器、3号检测器和4号检测器为非接触式检测器。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型在接触网为零相位时合闸断路器，使电力机车在最小相位差时刻进入关节式电分相的中性段，可以保证电力机车安全通过电分相；和关节式电分相中性段长达约70米的“无电区”相比，采用该装置后，机车无电滑行的距离大大缩短，基本保证了电力机车不降速就可通过关节式电分相；电力机车在区间正常运行时，吸收限压装置未投入，只有当电力机车运行到中性段附近，断路器合闸后，吸收限压装置才投入，因此节省了大量电能；吸收限压装置不仅能吸收电力机车过分相时残余的过电压，还可以吸收断路器合闸时的过电压。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图中，1-α相接触网，2-β相接触网，3-1号检测器，4-2号检测器，5-3号检测器，6-4号检测器，7-1号断开，8-2号断开，9-1号断路器，10-2号断路器，11-分段器，12-1号信号采样器，13-2号信号采样器，14-1号控制器，15-2号控制器，16-1号限压吸收器，17-2号限压吸收器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

关节式电分相的中性导线，一方面与左右相邻的接触网导线之间的距离仅为400～500 mm，小距离的静电感应使中性导线上存在感应电压，测试表明中性导线的感应电压高达10 kV～15 kV；另外一方面中性导线对钢轨高度大约为6 m左右，由于它是悬空的独立导线，因此，它对地存在电容，储存有电磁能量。

当电力机车进入或者驶出关节式分相的过程中，受电弓的滑动将中性段导线分别与不同相位的接触网进行连通和断开，造成中性段突然被充电到分相一侧的接触网A相位的电压，然后又在较短的时间内突然被充电到分相另外一侧B相位的电压，不同相位的充电过程中发生电磁能量重新分配。由于供电系统、接触网和中性段导线都存在等效的分布电感、分布电容，它们在电磁能量发生变化的过程中会产生振荡，从而出现过电压。根据上述分析，电力机车通过关节式电分相时刻，牵引网上电源的电气相位角对过电压的出现和峰值大小起着关键的影响作用。可以采取措施，使机车在最小相位差时刻进入中性段，从而控制机车过分相时的过电压。