[发明专利]一种地面自动过分相装置及方法

说明书

本发明公开了一种地面自动过分相装置，包括列车位置识别单元和电源切换单元，电源切换单元包括第一电子开关和第二电子开关，第一电子开关并联有第一开关回路，第一开关回路包括第一机械开关和第一电阻；第二电子开关并联有第二开关回路，第二开关回路包括第二机械开关和第二电阻。本发明还相应公开了一种方法，包括：S01、当列车至中性区前方时，第一机械开关闭合；S02、至中性区预定位置时，开通第一电子开关，然后断开第一机械开关；S03、至中性区预定切换位置时，进行第一电子开关和第二电子开关的切换以实现换相；S04、离开至中性区时，断开第二电子开关，完成过分相。本发明的装置及方法均具有减少电弧等优点。

技术领域

本发明主要涉及过分相技术领域，特指一种地面自动过分相装置及方法。

背景技术

随着我国电气化铁路的发展，电力机车的普遍应用，牵引供电系统采用交流单相工频换相供电方式，同时为避免异相短路并保证机车能顺利通过电分相，电气化铁路接触网第20～30km就要装设一个电分相装置，随着线路运量和运行速度逐渐提升，电力机车在通过关节式电分相时会出现过电压及电弧，影响到铁路的安全运行。为了解决这一问题，现阶段采用电力电子开关地面自动过分相方案、车载自动断电过分相方案以及柱开关自动断电方案，需要将中性区的无电区通过机械开关或电子开关实现将两个不同供电臂的电源轮流引入中性区，为电力机车取流实现无感知过分相，其中电力电子开关地面自动过分相利用电力电子器件的快速响应、精确控制、长寿命等优点将成为较理想的地面自动过分相装置，但电分相过渡区的复杂暂态问题一直成为过分相技术的亟待解决的关键问题，例如在过渡区阶段，受电弓会将供电臂与中性区短接，此时电子开关相当于短接，从而有可能会异常关断而导致出现拉弧问题(即弓网拉弧)。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、减少电弧的地面过分相装置，并相应提供一种操作简便、减少电弧的过分相方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种地面自动过分相装置，包括列车位置识别单元和电源切换单元，所述电源切换单元包括第一电子开关和第二电子开关，所述第一电子开关的一端和第二电子开关的一端相连并与中性区相连，所述第一电子开关和第二电子开关的另一端则分别与两相供电臂相连；所述第一电子开关并联有第一开关回路，所述第一开关回路包括第一机械开关和第一电阻；所述第二电子开关并联有第二开关回路，所述第二开关回路包括第二机械开关和第二电阻。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一机械开关和第二机械开关均为断路器。

所述列车位置识别单元包括沿列车行驶方向依次布置的第一位置传感器、第二位置传感器、第三位置传感器和第四位置传感器。

所述第一电子开关和第二电子开关为反并联晶闸管。

所述第一电子开关和第二电子开关的另一端均依次经断路器和隔离开关与供电臂相连。

所述第一电子开关和第二电子开关的一端相连后经断路器与中性区相连。

本发明还相应公开了一种基于如上所述的地面自动过分相装置的过分相方法，包括以下步骤：

S01、初始状态时，所述第一电子开关、第二电子开关、第一机械开关和第二机械开关均处于断开状态；当列车位置识别单元检测列车行驶至中性区前方时，控制第一机械开关闭合，当列车行驶至中性区时，此时供电臂的电源经第一机械开关、第一电阻后进入中性区为列车供电；

S02、当列车位置识别单元检测列车行驶至中性区预定位置时，开通第一电子开关，然后断开第一机械开关，此时供电臂的电源经第一电子开关进入中性区为列车供电；

S03、当列车位置识别单元检测列车行驶至中性区预定切换位置时，进行第一电子开关和第二电子开关的切换以实现换相；