[发明专利]用储能装置解决钢轨电位问题的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用储能装置解决钢轨电位问题的系统和方法，其系统包括储能元件、控制模块，所述的储能元件设有接入接触网的储能元件、接入钢轨的储能元件，接入接触网的储能元件并联接入接触网和钢轨之间，接入钢轨的储能元件并联接入钢轨和大地之间，接入接触网的储能元件、接入钢轨的储能元件均由控制模块控制；其方法包含以下步骤：接入接触网的储能元件在低于设定值a或高于设定值b时向接触网放电；接入钢轨的储能元件在超过设定值c时，进行充电，充电完毕后，向接触网放电。本发明解决快了钢轨电位问题和杂散电流问题。

技术领域

本发明涉及轨道交通，确切地说是一种用储能装置解决钢轨电位问题的系统和方法。

背景技术

目前城市轨道交通采用直流供电系统，且通过钢轨回流。而由于钢轨的纵向电阻、轨地之间的过渡电阻的存在，在电流流过钢轨时不可避免会产生钢轨电位和杂散电流。机车与钢轨是同等电位的，乘客在上下车时会在机车与站台间产生跨步电压，若钢轨电位过高，会对乘客的安全产生威胁。

目前针对钢轨电位问题在各个站及停车场均设置钢轨电位限制装置，当钢轨电位超过设定值时，钢轨电位限制装置闭锁，使钢轨与大地接通，降低钢轨电位。但采用此种方式，会有大量的回流泄露到大地中，加剧杂散电流，对地下金属管道、钢筋等产生严重腐蚀。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用储能装置解决钢轨电位问题的系统和方法，该系统和方法解决钢轨电位问题和杂散电流问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种用储能装置解决钢轨电位问题的系统，包括储能元件、控制模块，所述的储能元件设有接入接触网的储能元件、接入钢轨的储能元件，接入接触网的储能元件并联接入接触网和钢轨之间，接入钢轨的储能元件并联接入钢轨和大地之间，接入触网的储能元件、接入钢轨的储能元件均由控制模块控制。

钢轨纵向电阻大、轨地过渡电阻小、牵引电流过大是造成钢轨电位高以及杂散电流的主要原因，本发明以减小牵引电流，缩短电流回路为切入点，通过设置接入接触网的储能元件及控制其充放电的控制模块，接入钢轨的储能元件及控制其充放电的控制模块，用储能装置解决钢轨电位的问题，同时又可以有效治理杂散电流。

进一步的优选技术方案如下：

所述的控制模块为能量管理单元。

通过设置能量管理单元，利用能量管理单元对储能元件的充放电进行控制。

所述的接入钢轨的控制模块设有能量管理单元、DC/DC变换器、开关。

通过设置DC/DC变换器、开关，利用DC/DC变换器、开关对电路进行控制。

所述的储能元件为飞轮、超级电容、蓄电池中的任意一种或两种以上的组合。

所述的储能元件安装在长大区间线路中或降压站钢轨电位严重处。

所述的用储能装置解决钢轨电位问题的方法，包含以下步骤：接入接触网的储能元件在低于设定值a或高于设定值b时向接触网放电；接入钢轨的储能元件在超过设定值c时，进行充电，充电完毕后，向接触网放电。

所述的用储能装置解决钢轨电位问题的方法， 设定值a设为空载网压，运用在网压波动范围比较大且最低网压较低的线路，当网压低于设定值a时，储能元件向接触网放电，支撑网压以减小牵引电流，同时缩短电流回路，降低钢轨电位。

所述的用储能装置解决钢轨电位问题的方法， 设定值b设为能量定值，运用在网压波动范围不大且最低网压接近空载网压的线路，此能量定值为引起钢轨电位超过国家标准的机车能量的临界值；当检测到能量高于设定值b时，则储能元件向接触网放电，缩短电流回路，使一部分电流回到储能装置的负极，从而降低钢轨电位。