[发明专利]机车带电过分相用的两种电分相自行换控装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁道机车过分相用的自动电分相装置，尤其是由于接触网分段分相供电方式引发的机车过分相问题，可完全由接触网自行解决的两种电分相自行换控装置。

背景技术

目前国内外现有过分相技术，依据切换开关所处的位置，大体可分为网上式、车上式和地上式三种形式，以换供方式又分为机车断电和带电两种过分相模式。具有代表性的现有技术概述如下。

《电气化铁道》2006年第6期“自动真空开关分相装置及改进建议”一文，本申请人介绍了瑞士AF公司网上式“自动真空开关分相装置”详细情况，可为受电弓经梭形分段绝缘器的中性导板取流，流控网上真空开关断电，惰行供电死区，受电弓闯入送电的机车带电过分相模式。其缺点是：断载原理不科学，出现流控振铃现象；存在7.3m供电死区，只允许单弓取流方式，潜在人为相间短路因素，安全可靠性差；无限流措施，导致自动过分相失败；网上硬点过于严重，弓网间机电稳定性能差，不适用于准高速、高速区段。导致缺点存在的原因：总体构思欠妥，技术措施不到位，电流直控方式所致。鹰厦线、京郑线电气化工程引进20套，经现场试验和运行得以验证，不具有实用性，全部拆除。

1993年3月电气化工程局“广深铁路分相装置方案简介”、2001年3月10日广铁集团公司“车载自动过分相系统的研究报告”，分别介绍了德国车上式“车控自动相分段装置”和广铁集团公司车上式“车载自动相分段装置”，可为车地间磁感应信控车上断电，惰行供电死区，再经磁感应信控车上送电，无涌流的机车断电过分相模式。两者总体构思基本相同，所不同之处在于切换方式，前者为车上计算机控制系统无触点程控牵引负荷回路中晶闸管导通角，进行减负断载或送电增负，而后者为车上模拟人工操作程序的控制系统，程控牵引负荷回路中触点开关，进行退级减负断载或送电进级增负。两者存在的共同缺点是：多个部门设备集成的总体结构形式，必须在相互配合、协调一致的情况下，方能确保其可靠性，不利于系统性维护管理，安全可靠性难以保障；只适用于专用的单机或多机牵引，限制了适用范围：存在供电死区，机车断电时间长短与供电死区长度、车速相关，控制信号的强弱与车速、地感器磁场强度相关，车速低于下限值导致自动过分相失败，司机需要手动操作，可靠性差。导致缺点存在的原因：以用户机车为主解决过分相问题的原则所致。虽然存在上述诸多缺点的车上式“车载自动相分段装置”，目前国内还没有更佳的现有技术，因而，我国高铁所用机车在设计制造中加装车控设备而得以应用。

与本发明最为接近的日本日立公司地上式“电分相自动转换装置”和西安科研所地上式“相分段自动转换装置”，据铁道部科学技术信息研究所(95)信研字第(037)号《国外高速铁路牵引供电系统的研究》、2003年7月西南交通大学出版社出版的《高速电气化铁路》资料，可为轮与轨接触或车地问磁感应信控所内切换供电，无供电死区，车上限流的机车带电过分相模式。后者为前者的仿制国产化产品，两者所不同之处在于限流措施，前者车上采用电阻器串入和退出牵引负荷回路来消除合闸涌流影响，而后者在车上电流速断保护中采用串加延时启动回路，以延时拒动躲开合闸涌流锋芒段来消除其影响。两者存在的共同特点是：多个部门设备集成的总体结构形式，必须在相互配合、协调一致的情况下，方能确保其可靠性，不利于系统性维护管理，安全可靠性难以保障：只适用专用机车牵引，限制了适用范围；采信位置不是取流首末弓实际位置，信位不准确；切换控制等设备占用所内空间，易受环境条件限制，造价昂贵，使用寿命短，运营效费比高，用户难以接受。导致缺点存在的原因：总体构思未能本着谁引发的问题，理应由谁来解决的原则所致。“相分段自动转换装置”仅杨家湾、观音山和青石崖三处，投资1000万元人民币；虽然日立公司承认“电分相自动转换装置”不够理想，但在日本高铁中仍得以应用。

发明内容

本发明的目的在于克服过分相技术领域所有现有技术存在的缺点，提供两种机车过分相问题完全由接触网自行解决、机车带电过分相与司机及行车无关的电分相自行换控装置。

具体实施方式