[实用新型]城市轨道交通工程供电分区内上、下行并联直流牵引网结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通工程直流供电牵引网，特别涉及一种能在一个直流供电分区内将其上、下行并联而实现节能运行的直流牵引网结构。

背景技术

绝大部分城市轨道交通工程牵引供电系统均采用了DC1500V（或DC750V）牵引网授流、走行轨回流的牵引网供电方式，实现车辆在上行线路及下行线路的双向运行。工程线路上设置牵引变电所的位置主要考虑的是直流牵引网的电压降指标及钢轨电位的限制。在正常运行时，正线上行及下行牵引网均由相邻的两个牵引变电所实现双边供电。目前，无论城市轨道交通牵引供电系统是采用何种牵引网供电方式，除了在每座牵引变电所处通过牵引变电所内的直流母线将上、下行牵引网并联外，在全线各牵引供电分区范围内的上、下行线路牵引网均为各自独立运行的结构。

近年来，随着国内经济的发展、城市规模的不断扩大，地处山区的部分城市也开始进行城市轨道交通工程的建设，由于城市的地形起伏较大，部分区段设置车站的条件不具备，因此出现了一些长大坡道区间。在该类长大坡道区间内行车，举例说明，考虑上行为持续上坡线路，下行为持续下坡线路，对于按常规思路设计的上、下行线路牵引网来说，有以下特点：

1、对于上行的线路来说，由于持续上坡，在列车启动和行车过程中，牵引网电流大，导致牵引网的电压降大，电能消耗大，运营费用较高。

2、对于下行的线路来说，由于持续下坡，在列车行车过程中，牵引网电流很小，电能消耗小，牵引网的电压降很小。由于坡度很大、加之该区段内的列车在绝大部分时间内都不从牵引网取流，列车再生制动时产生的能量也不能被其他车辆吸收，列车制动只能采用电阻制动或强制性的闸瓦制动，不仅导致列车发热和闸瓦磨耗严重、污染隧道环境，而且导致下坡线路具备的势能、牵引网载流能力和列车再生制动时产生的能量均未得到充分利用。

针对该类长大坡道区间，从节能和改善牵引网电压指标的角度，提出在该牵引供电分区内的电压降指标最严重的位置将上、下行直流牵引网并联供电的结构，实现线路势能与动能的相互转化，大幅减少工程的电能消耗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种城市轨道交通工程供电分区内上、下行并联直流牵引网结构，能有效地减少电能消耗，均衡上、下行牵引网的电压降指标，可以节省大量的运营电费。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的城市轨道交通工程供电分区内上、下行并联直流牵引网结构，包括上行牵引网、下行牵引网和为其供电的位于同一供电分区的首端牵引变电所、末端牵引变电所，以及牵引供电分区分段隔离单元，其特征是：所述首端牵引变电所和末端牵引变电所之间通过并联开关将上行牵引网、下行牵引网并联。

在上述技术方案中，所述并联开关为直流快速断路器，或者为电动隔离开关。

本实用新型的有益效果是，针对该类长大坡道区间，采用上、下行直流牵引网并联供电的结构，能实现该区段线路势能与动能的相互转化，大幅减少工程的电能消耗，改善上坡线路牵引网电压将指标及电气磨耗，同时一定程度上可延长列车制动系统的使用寿命。方案简单可靠，适用性强，可广泛用于山区城市轨道交通工程长大坡道区间的牵引供电系统设计中。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本实用新型城市轨道交通工程供电分区内上、下行并联直流牵引网的结构示意图。

图中示出器件及所对应的标记：并联开关1、上行牵引网2、下行牵引网3、首端牵引变电所4、末端牵引变电所5、上行线路车辆6、下行线路车辆7、牵引供电分区分段隔离单元8。

具体实施方式

下面结合附图和实施图例对本实用新型进一步说明。

参照图1，本实用新型的城市轨道交通工程供电分区内上、下行并联直流牵引网，包括上行牵引网2、下行牵引网3和为其供电的位于同一供电分区的首端牵引变电所4、末端牵引变电所5，以及牵引供电分区分段隔离单元8。所述首端牵引变电所4和末端牵引变电所5之间通过并联开关1将上行牵引网2、下行牵引网3并联。正常情况下，上行牵引网2、下行牵引网3长期并联运行，下坡状态的下行线路车辆7再生制动产生的电能可以直接被上坡状态的上行线路车辆6所吸收，而尽量少的消耗两端牵引变电所的电能，实现了势能的综合利用，节能效果明显，节省运营费用。操作简单，在本供电分区内的牵引网发生故障时，通过分断该并联开关1，实现上行牵引网2、下行牵引网3的独立运行。

节能效果分析：