[实用新型]基于电流检测的电力机车地面自动过分相系统

说明书

本实用新型涉及电气化铁路的技术领域，具体说是一种基于电流检测的电力机车地面自动过分相系统。

高速和重载要求是我国电气化铁路的发展方向。按照国家中长期铁路发展规划，到2020年，全国电气化总里程将达到72000 km，，电化率超过60%，将承担铁路运输80%以上的运量。电气化铁路将成为我国铁路运输的主体，在铁路网中的地位及对铁路运输和安全的影响将日益重要和突出。电力机车准确、可靠运行关系到总体运输安全。

电气化铁路采用单相供电方式，设置有变电所、分区所等供电设施，机车通过接触网取电，由于采用换相供电方式，一般每隔20‑30公里左右构成一个独立供电区，使得接触网上需要设置供电分区的电分相，当电力机车通过分相段时，需要进行机车断电切换通过分相区，这就会影响机车运行工况，机车司机在操作过程中高度紧张，稍有疏忽就会产生弓网间过渡电弧、严重时会导致烧损分相设施，引起相间短路，造成变电所保护跳闸形成行车中断事故。

采用自动过分相系统是解决上述问题，保障电力机车操作简便、行车安全、准时、可靠的关键技术之一。

目前主要采用车载自动过分相和地面过分相两种模式。

车载过分相是在电力机车上设置自动过分相控制装置，通过机车与地面信号的配合，通过分相时自动切换机车断路器实现自动过分相。

地面过分相是通过地面分相控制开关与地面机车位置信号配合，当机车通过分相时根据机车位置自动切换地面控制断路器实现自动过分相。

地面自动过分相系统的主要功能是当电力机车通过分相区时，机车无需任何操作，地面检测到机车后，根据机车位置、运行速度自动通过供电控制切换方式，使得机车平滑地由一相电源切换为另一相电源供电，实现了电力机车通过分相区的自动化，车辆上也无需任何设备及任何操作，大大降低了司机的工作强度，也有效提高了牵引供电的可靠性。

地面自动过分相的技术难点在于：快速准确检出机车运行位置；可靠控制高压真空断路器自动倒闸实现分相区段供电的快速切换；当某台断路器故障时快速进行备用断路器操作；当控制保护装置故障时自动切换为备用控制保护装置；要保证控制的快速性、稳定性和可靠性。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于电流检测的电力机车地面自动过分相系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本实用新型的基于电流检测的电力机车地面自动过分相系统，包括：三跨锚段关节两分段中性段结构的接触网、电动隔离开关、避雷器、电流互感器、高压断路器、保护测控装置、通信管理装置、交直流电源和户外开关站箱体；上述带两分段中性段接触网和电动隔离开关连接，而电动隔离开关又分别与避雷器、保护测控装置、交直流电源相连接，避雷器又分别与电流互感器和高压断路器连接，电流互感器分别与高压断路器和保护测控装置连接，高压断路器分别与保护测控装置和交直流电源连接，而保护测控装置分别与交直流电源和通信管理装置连接，通信管理装置也与交直流电源相连，而上述各装置均设置在户外开关站箱体内。

本实用新型还可以采用如下技术措施:

所述的接触网分相为三跨锚段关节两段中性段结构，通过设在两个中性段上的电流互感器通过电流检测机车实际位置。

所述的接触网A相与左侧中性段M通过电流互感器C1和高压断路器1A连接；左侧中性段M与右侧中性段N通过电流互感器C1、C2和高压断路器3A连接；接触网B相与右侧中性段N通过电流互感器C2和高压断路器2A连接；高压断路器1B和高压断路器1A并联；高压断路器2B和高压断路器2A并联；高压断路器3B和高压断路器3A并联；电流互感器C1、C2的二次侧线圈和高压断路器1A、2A、3A、1B、2B、3B的控制端均与冗余配置的保护测控装置连接。

所述的电动隔离开关为户外双极或单极手动隔离开关。

所述的避雷器为户外氧化锌避雷器。

所述的电流互感器为户外双线圈电流互感器。

所述的高压断路器为户内长寿命真空手车式断路器。

所述的保护测控装置包括电源插件、主控插件、信号插件、控制插件、通信插件、液晶面板和箱体。

所述的通信管理装置包括电源模块、监控模块、通信接口模块、液晶显示模块和箱体。

所述的交直流电源包括交流输入切换电路、高频整流模块、绝缘监察模块、交流输出分配电路、直流输出分配电路、监控单元、免维护蓄电池组。