[发明专利]用于地面自动过分相的列车控制方法及装置

说明书

本发明公开一种用于地面自动过分相的列车控制方法及装置，该方法包括在列车过分相过程中，实时检测牵引网的供电状态，按照第一控制模式或第二控制模式控制牵引变流器，第一控制模式为当检测到牵引网失电时控制封锁整流器、以及将牵引逆变器进行卸载，当检测到牵引网恢复供电时恢复启动整流器以及牵引逆变器的牵引力或制动力；第二控制模式为当检测到牵引网失电时控制封锁整流器以及牵引逆变器，当检测到牵引网恢复供电时控制恢复启动整流器以及控制牵引逆变器带剩磁重新启动后恢复牵引力或制动力。本发明能够匹配各种地面过分相装置实现列车过分相控制，且具有列车过分相时失去牵引力时间短、辅助系统不断电、安全可靠性高等优点。

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电技术及列车控制技术领域，尤其涉及一种用于地面自动过分相的列车控制方法及装置。

背景技术

电力机车及电动车组等列车的牵引供电系统为单相供电，且通常采用分段供电方式，如图1所示，牵引变电所内的牵引变压器将电力系统的三相交流电转换为两个单相交流电，各自负责一定距离路段(通常为10-50km)的供电任务，各供电臂α、β之间均采用绝缘段进行电气隔离，因而存在一个无电区，即为牵引供电系统的电分相区。过分相即是列车通过电分相区，需要采用相应的应对措施以通过过分相，且由于没有供电来源只能靠惯性滑过，会导致牵引力和速度的损失。

地面自动过分相方式是在电分相区地面设置自动转换设备，采用列车位置检测方式，预先为列车切换同相供电分区，当列车完全进入同相分区时，再由地面设备自动切换供电分区，确保列车同相通过电分相区。使用地面自动过分相方式时，接触网无供电死区，自动换相时接触网中性段瞬间失电时间很短，且与行车速度无关，无需司机操作，机车上无需安装切换设备，主断路器无需动作，日常维护检修作业均在地面进行，安全可靠性高。

典型的地面自动过分相装置如图2所示，以列车从A供电臂行驶到B供电臂为例，使用地面自动过分相装置控制列车过分相的流程为：当列车行驶到地面位置检测传感器J1处时，开关K1闭合，中性线带有A相电压，由A相给列车供电；当列车行驶到J2处时，开关K1断开，K2闭合，中性线带有B相电压，由B相给列车供电；当列车行驶到J3处时，开关K2断开，过分相完成，其中开关K1、K2的闭合和分断由控制系统自动完成，当无车通过时始终处于关断状态。由上述流程可知，列车在整个地面过分相过程中，当开关K1断开、K2闭合过程中，即中性段由一个供电臂供电变成另一个供电臂供电的切换过程，会存在切换死区会造成极短的失电时间。

如上述根据开关K1、K2的不同类型，地面自动过分相装置目前可分为以真空断路器为代表的机械开关地面自动过分相装置和以晶闸管阀组为代表的电子开关地面自动过分相装置，机械开关地面自动过分相装置的切换供电死区时间较长，通常在130ms左右；电子开关自动过分相装置切换供电的死区时间短且可控，可短至几个毫秒以内。

使用地面自动过分相装置控制列车过分相时，目前通常都是在检测出列车过分相后，立即封锁牵引变流器所有脉冲，列车失去牵引力处于惰行状态，地面开关经一定时间(约130ms)完成切换恢复供电后，延时(约6s)等待电机剩磁消失后再启动逆变器以避免牵引电机剩磁造成逆变启动过流，而逆变器启动后需一定时间(至少1s)建立励磁电流，然后列车再根据司机牵引手柄恢复牵引力，牵引力恢复的时间较长(至少在5s以上)，使得地面自动过分相过程中列车完全失去牵引力的时间较长(至少在7s以上)，无法体现上述地面自动过分相装置控制牵引网失电时间短的优势，尤其是电子开关自动过分相装置的死区时间仅几个毫秒，上述列车控制方式更无法充分发挥地面自动过分相装置的性能。

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，本发明提供一种实现方法简单、能够匹配各种地面过分相装置实现列车过分相控制，且列车过分相时失去牵引力时间短、安全可靠性高的用于地面自动过分相的列车控制方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：