[发明专利]一种非接触式环形受流列车控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种非接触式环形受流列车控制系统及方法，包括控制装置，以及均与控制装置通信连接的环形受流装置、监测装置、电弧检验装置和外加场调控装置，控制装置位于非接触式列车的内部，环形受流装置包括固定连接的升降弓机械臂和环形受流器，升降弓机械臂与控制装置通信连接，升降弓机械臂设置于非接触式列车顶端，环形受流器通过旋转电弧与接触线电性连接，外加场调控装置与环形受流器电性连接。本发明改变了传统的滑动电接触受流方式，并在非接触式受流的基础上改进为环形受流，不仅避免了接触式受流的滑板和接触线磨耗太快以及间歇式弓网离线的缺点，还保证了环形受流的更加稳定。

技术领域

本发明属于弓网系统技术领域，具体涉及一种非接触式环形受流列车控制系统及方法。

背景技术

弓网系统(弓网弓滑板/接触线)是高速列车获取电能的唯一途径，因此，弓网关系的好坏直接决定了受流质量的好坏。随着高速列车的速度进一步提升，重载进一步加大，弓网振动不断加剧，发生机械冲击的频率不断升高，受电弓机械损坏时有发生，受电弓滑板磨损也是十分严重，需要大量更换碳滑板，由于高速列车对受电弓滑板和接触线的电性能和机械性能要求很高，要满足良好的导电性，耐磨性高，抗机械冲击好，而且由于接触式受流方式有着极限值，故而限制了高速列车的进一步提速，传统式接触传能已经不能满足未来列车重载，高速的运行条件。而且新型的非接触式传能易受气流的干扰并且烧蚀问题依旧严重。

电弧作为导电的等离子体，有着较好的能量传递效率，在某些电弧不能熄灭的领域，以及在传统的接触式传能领域，作为一种全新的传能受流方式，电弧均可以成为传导介质。不但打破了传统接触方式的冲击振动，摩擦磨损的局限性，也超越了感应传能的能量传递效率，完成大功率传输。但是电弧作用过程中伴随着巨大的热作用和电作用，若是电弧持续的进行单点烧蚀，在短时间内将会对电极材料产生严重侵蚀作用，持续的烧蚀将影响电极表面形貌进而影响受流质量，于是需要调控电弧运动来减轻侵蚀，保证传输效率并保护电气设备。因此，非接触式环形受流进行电能传递是一种有巨大前景的受流方式，可以满足未来的列车重载、高速的挑战。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提出一种非接触式环形受流列车控制系统及方法，用于解决现有技术存在的弓网间的机械冲击大，材料磨损严重以及导致的弓网受流系统服役性能迅速下降的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种非接触式环形受流列车控制系统，包括控制装置，以及均与控制装置通信连接的环形受流装置、监测装置、电弧检验装置和外加场调控装置，所述控制装置位于非接触式列车的内部，所述环形受流装置包括固定连接的升降弓机械臂和环形受流器，所述升降弓机械臂与控制装置通信连接，所述升降弓机械臂设置于非接触式列车顶端，所述环形受流器通过旋转电弧与接触线电性连接，所述外加场调控装置与环形受流器电性连接，所述监测装置和电弧检验装置均设置于环形受流器与接触线连接处。

进一步地，所述环形受流器与接触线的燃弧间隔处设置有紧急起弧装置。

进一步地，所述紧急起弧装置为全自动燃弧器。

采用上述进一步方案的有益效果为：通过外加的全自动燃弧器，可使电弧在意外熄灭的情况下重燃。

进一步地，所述监测装置包括均与控制装置通信连接的距离传感器、两个测风仪和至少四个温度传感器，所述距离传感器设置在环形受流器内侧，两个所述测风仪分别设置于环形受流器的前方和后方，四个所述温度传感器均设置在环形受流器内表面上。

采用上述进一步方案的有益效果为：温度传感器、距离传感器和测风仪可检测到环形受流器各个位置的温度、每个时刻的电弧电压电流波形以及环形受流器气流场的大小。

进一步地，所述电弧检验装置包括与控制装置通信连接的电信号监测器，所述电信号监测器设置于非接触式列车顶部，监测环形受流器与接触线之间的电信号。