專利名稱：城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及城市軌道交通工程直流供電系統(tǒng)中使用的保護裝置，特別涉及一種在一個直流供電分區(qū)內(nèi)任意點發(fā)生故障時，能將其向上、下行線路牽引網(wǎng)供電的直流斷路器同時全部斷開，保證牽引變電所供電設(shè)施及牽引網(wǎng)運營安全的保護裝置。
背景技術(shù)：
絕大部分城市軌道交通工程牽引供電系統(tǒng)均采用了 DC1500V或DC750V牽引網(wǎng)授流、走行軌回流的牽引網(wǎng)供電方式，實現(xiàn)車輛在上行線路及下行線路的雙向運行。工程線路上設(shè)置牽引變電所的位置主要考慮的是直流牽引網(wǎng)的電壓降指標及鋼軌電位的限制。在正常運行時，正線上行及下行牽引網(wǎng)均由相鄰的兩個牽引變電所實現(xiàn)雙邊供電。目前，無論城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)是采用何種牽引網(wǎng)供電方式，除了在每座牽引變電所處通過牽引變電所內(nèi)的直流母線將上、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)外，在全線各牽引供電分區(qū)范圍內(nèi)的上、下行線路牽引網(wǎng)均為各自獨立運行的結(jié)構(gòu)。同時在兩端的牽引變電所內(nèi)，配置上、下行各自獨立的直流雙邊聯(lián)跳保護裝置，實現(xiàn)有斷路器保護故障跳閘時，聯(lián)跳上行或下行同一側(cè)的斷路器跳閘，但無法實現(xiàn)上行及下行斷路器的同時聯(lián)跳。近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展、城市規(guī)模的不斷擴大，地處山區(qū)的部分城市也開始進行城市軌道交通工程的建設(shè)，由于城市的地形起伏較大，部分區(qū)段設(shè)置車站的條件不具備，因此出現(xiàn)了一些長大坡道區(qū)間。在該類長大坡道區(qū)間內(nèi)行車，舉例說明，考慮上行為持續(xù)上坡線路，下行為持續(xù)下坡線路，對于按常規(guī)思路設(shè)計的上、下行線路牽引網(wǎng)來說，有以下特點1、對于上行的線路來說，由于持續(xù)上坡，在列車啟動和行車過程中，牽引網(wǎng)電流大，導(dǎo)致牽引網(wǎng)的電壓降大，電能消耗大，運營費用較高。2、對于下行的線路來說，由于持續(xù)下坡，在列車行車過程中，牽引網(wǎng)電流很小，電能消耗小，牽引網(wǎng)的電壓降很小。由于坡度很大、加之該區(qū)段內(nèi)的列車在絕大部分時間內(nèi)都不從牽引網(wǎng)取流，列車再生制動時產(chǎn)生的能量也不能被其他車輛吸收，列車制動只能采用電阻制動或強制性的閘瓦制動，不僅導(dǎo)致列車發(fā)熱和閘瓦磨耗嚴重、污染隧道環(huán)境，而且導(dǎo)致下坡線路具備的勢能、牽引網(wǎng)載流能力和列車再生制動時產(chǎn)生的能量均未得到充分利用。針對該類長大坡道區(qū)間，從節(jié)能和改善牽引網(wǎng)電壓指標的角度，本申請人提出在該牽引供電分區(qū)內(nèi)的電壓降指標最嚴重的位置將上、下行直流牽引網(wǎng)并聯(lián)供電的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)線路勢能與動能的相互轉(zhuǎn)化，大幅減少工程的電能消耗。而為保證該上、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)供電方案的可靠運行，原有的變電所雙邊聯(lián)跳方案已經(jīng)不能適應(yīng)，原方案僅能實現(xiàn)有斷路器保護故障跳閘時，聯(lián)跳上行或下行同一側(cè)的斷路器跳閘，但無法實現(xiàn)上行及下行斷路器的同時聯(lián)跳。因而需提出與該供電方案配套的一種新的多邊聯(lián)跳保護方案
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，配套應(yīng)用在通過并聯(lián)開關(guān)將同一直流供電分區(qū)的上行、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)供電的牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，在上、下行線路牽引網(wǎng)實現(xiàn)并聯(lián)供電后能有效地確保變電所供電設(shè)施及牽引網(wǎng)的運營安全。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本實用新型的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是它包括通過并聯(lián)開關(guān)的輔助觸點與上行聯(lián)跳電纜、下行聯(lián)跳電纜相連的四個中間繼電器，即首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器；該四個中間繼電器的常開輸出觸點分別與上行聯(lián)跳電纜、下行聯(lián)跳電纜連接，同時將四個中間繼電器分別輸出的一對常開輸出觸點全部并聯(lián)。本實用新型的有益效果是，針對采用上、下行直流牽引網(wǎng)并聯(lián)供電的供電方案，提供了一種新型的多邊聯(lián)跳保護裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，可有效的兼顧新建工程及既有工程的改造實施，操作便利，安裝、拆卸方便，通用性好，適用性強，安全可靠，本實用新型可廣泛用于城市軌道交通工程的建設(shè)中。

本說明書包括如下一幅附圖圖1是本實用新型城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中示出器件及所對應(yīng)的標記輔助觸點I;上行聯(lián)跳電纜2，其第一線纜Al、第二線纜B1、第三線纜Cl、第四線纜Dl ;下行聯(lián)跳電纜3，其第一線纜A2、第二線纜B2、第三線纜C2、第四線纜D2;首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4，其常開輸出觸點4a;末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5、其常開輸出觸點5a;首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6、其常開輸出觸點6a;末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7、其常開輸出觸點7a ;牽引供電分區(qū)首端牽引變電所8、牽引供電分區(qū)末端牽引變電所9 ;裝置內(nèi)部電氣連接線10。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施圖例對本實用新型進一步說明。參照圖1，本實用新型的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，配套應(yīng)用在通過并聯(lián)開關(guān)將同一直流供電分區(qū)的上行、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)供電的牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)包括位于同一供電分區(qū)的首端牽引變電所8、末端牽引變電所9，以及將上行牽引網(wǎng)、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)的并聯(lián)開關(guān)。裝置包括通過并聯(lián)開關(guān)的輔助觸點I與上行聯(lián)跳電纜2、下行聯(lián)跳電纜3相連的四個中間繼電器，即首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7。該四個中間繼電器的常開輸出觸點分別與上行聯(lián)跳電纜2、下行聯(lián)跳電纜3連接，同時將四個中間繼電器分別輸出的一對常開輸出觸點全部并聯(lián)。該裝置運行無需外部電源單獨供電，直接通過上、下行線路既有的雙邊聯(lián)跳電纜回路取電，避免由于電源回路的故障導(dǎo)致該多邊聯(lián)跳保護功能的失效；不影響原有的上、下行雙邊聯(lián)跳保護電纜其電氣回路及其聯(lián)跳功能的完整性；能根據(jù)外部上、下行并聯(lián)開關(guān)的投入與退出，自動實現(xiàn)該裝置多邊聯(lián)跳保護功能的投入與退出；其對安裝運行環(huán)境要求較低，無需設(shè)置專門的設(shè)備房間，可以直接安裝在區(qū)間隧道壁上，工程難度和投資小。參照圖1，并聯(lián)開關(guān)輔助觸點I共使用了 8對常開輔助觸點，首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4及其常開輸出觸點4a共使用了 5對常開輸出觸點，末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5及其輸出觸點5a共使用了 5對常開輸出觸點，首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6及其輸出觸點6a共使用了 5對常開輸出觸點，末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7及其輸出觸點7a共使用了 5對常開輸出觸點。具體的接線方式如下所述首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點I與上行聯(lián)跳電纜2中的第一線纜Al、第二線纜BI相連；其常開輸出觸點4a的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第一線纜Al及下行聯(lián)跳電纜3中第一線纜A2相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第二線纜BI及下行聯(lián)跳電纜3中第二線纜B2相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第一線纜Al及下行聯(lián)跳電纜3中第三線纜C2相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第二線纜BI及下行聯(lián)跳電纜3中第四線纜D2相連，第五對觸點與末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7分別對應(yīng)輸出的常開觸點5a、6a、7a的第五對觸點并聯(lián)。所述末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點I與上行聯(lián)跳電纜2中的第三線纜Cl、第四線纜Dl相連；其常開輸出觸點5a的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第三線纜Cl及下行聯(lián)跳電纜3中第一線纜A2相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第四線纜Dl及下行聯(lián)跳電纜3中第二線纜B2相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第三線纜Cl及下行聯(lián)跳電纜3中第三線纜C2線纜相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第四線纜Dl及下行聯(lián)跳電纜3中第四線纜D2相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7分別對應(yīng)輸出的常開觸點4a、6a、7a的第五對觸點并聯(lián)。所述首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點I與下行聯(lián)跳電纜3中的第一線纜A2、第二線纜B2相連；其常開輸出觸點6a的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第一線纜Al及下行聯(lián)跳電纜3中第一線纜A2相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第二線纜BI及下行聯(lián)跳電纜3中第二線纜B2相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第三線纜Cl及下行聯(lián)跳電纜3中第一線纜A2相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第四線纜Dl及下行聯(lián)跳電纜3中第二線纜B2相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7分別對應(yīng)輸出的常開觸點4a、5a、7a的第五對觸點并聯(lián)。所述末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點I與下行聯(lián)跳電纜3中的第三線纜C2、第四線纜D2相連；其常開輸出觸點7a的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第一線纜Al及下行聯(lián)跳電纜3中第三線纜C2相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第二線纜BI及下行聯(lián)跳電纜3中第四線纜D2相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第三線纜Cl及下行聯(lián)跳電纜3中第三線纜C2纜相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜2中的第四線纜Dl及下行聯(lián)跳電纜3中的第四線纜D2相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5和首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6分別對應(yīng)輸出的常開觸點4a、5a、6a的第五對觸點并聯(lián)。圖中可見，牽引供電分區(qū)首端牽引變電所8、牽引供電分區(qū)末端牽引變電所9之間上行聯(lián)跳電纜2、下行聯(lián)跳電纜3中任何一根聯(lián)跳電纜帶電，都可使得裝置內(nèi)部其中一個中間繼電器帶電，通過其輸出觸點將其他的聯(lián)跳電纜帶電，實現(xiàn)其兩端對應(yīng)連接的直流斷路器跳閘。通過引入牽引網(wǎng)上、下行并聯(lián)開關(guān)輔助觸點I，根據(jù)其狀態(tài)自動控制該套裝置多邊聯(lián)跳功能的投入與退出。如果該牽引網(wǎng)上、下行并聯(lián)開關(guān)閉合，則其輔助觸點I閉合，當(dāng)該牽引供電分區(qū)兩端的牽引變電所上行或下行牽引網(wǎng)線路，任何一個斷路器有保護跳閘輸出時，通過上行牽引網(wǎng)聯(lián)跳電纜2或下行牽引網(wǎng)聯(lián)跳電纜3帶電，會驅(qū)動首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器4、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器5、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器6和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器7的其中一個帶電，而對應(yīng)該中間繼電器的常開輸出觸點會閉合，會將其他原來未帶電的牽引網(wǎng)聯(lián)跳電纜(2或3)全部帶電，從而實現(xiàn)該牽引供電分區(qū)兩端牽引變電所上、下行的輸出直流斷路器全部跳閘。同時該牽引網(wǎng)上、下行并聯(lián)開關(guān)如果采用的是斷路器等允許直接分合閘的開關(guān)設(shè)備，該裝置通過將各中間繼電器的常開輸出觸點4a、5a、6a、7a全部并聯(lián)，其中任何一個中間繼電器動作，還可同時輸出一個分閘信號將上、下行并聯(lián)開關(guān)分斷，使得故障情況下自動實現(xiàn)上、下行直流牽弓I網(wǎng)的獨立運行。以上所述只是用圖解說明本實用新型城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是它包括通過并聯(lián)開關(guān)的輔助觸點(1)與上行聯(lián)跳電纜(2)、下行聯(lián)跳電纜(3)相連的四個中間繼電器，即首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(4)、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(5)、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(6)和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(7);該四個中間繼電器的常開輸出觸點分別與上行聯(lián)跳電纜(2)、下行聯(lián)跳電纜(3)連接，同時將四個中間繼電器分別輸出的一對常開輸出觸點全部并聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是所述首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(4)通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點(I)與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第一線纜(Al)、第二線纜(BI)相連；其常開輸出觸點(4a)的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第一線纜(Al)及下行聯(lián)跳電纜3中第一線纜(A2)相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第二線纜(BI)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第二線纜B2相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第一線纜Al及下行聯(lián)跳電纜(3)中第三線纜C2相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第二線纜(BI)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第四線纜(D2)相連，第五對觸點與末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(5)、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(6)和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(7)分別對應(yīng)輸出的常開觸點(5a、6a、7a)的第五對觸點并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是所述末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(5)通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點(I)與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第三線纜(Cl)、第四線纜(Dl)相連；其常開輸出觸點(5a)的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第三線纜(Cl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第一線纜(A2)相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第四線纜(Dl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第二線纜(B2)相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第三線纜(Cl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第三線纜(C2)線纜相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第四線纜(Dl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第四線纜(D2)相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(4)、首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(6)和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(7)分別對應(yīng)輸出的常開觸點(4a、6a、7a)的第五對觸點并聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是所述首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(6)通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點(I)與下行聯(lián)跳電纜(3)中的第一線纜(A2)、第二線纜(B2)相連；其常開輸出觸點(6a)的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第一線纜(Al)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第一線纜A2相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第二線纜(BI)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第二線纜(B2)相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第三線纜(Cl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第一線纜(A2)相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第四線纜(Dl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第二線纜(B2)相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(4)、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(5)和末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(7)分別對應(yīng)輸出的常開觸點(4a、5a、7a)的第五對觸點并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1所述的城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，其特征是所述末端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(7)通過并聯(lián)開關(guān)的兩對輔助觸點(I)與下行聯(lián)跳電纜(3)中的第三線纜(C2)、第四線纜(D2)相連；其常開輸出觸點(7a)的第一對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第一線纜(Al)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第三線纜(C2)相連，第二對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第二線纜(BI)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第四線纜(D2)相連，第三對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第三線纜(Cl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中第三線纜(C2)纜相連，第四對觸點與上行聯(lián)跳電纜(2)中的第四線纜(Dl)及下行聯(lián)跳電纜(3)中的第四線纜(D2)相連，第五對觸點與首端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(4)、末端牽引變電所上行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(5)和首端牽引變電所下行聯(lián)跳驅(qū)動中間繼電器(6)分別對應(yīng)輸出的常開觸點(4a、5a、6a) 的第五對觸點并聯(lián)。
專利摘要城市軌道交通工程多邊聯(lián)跳保護裝置，配套應(yīng)用在通過并聯(lián)開關(guān)將同一直流供電分區(qū)的上行、下行牽引網(wǎng)并聯(lián)供電的牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，在上、下行線路牽引網(wǎng)實現(xiàn)并聯(lián)供電后能有效地確保變電所供電設(shè)施及牽引網(wǎng)的運營安全。它包括通過并聯(lián)開關(guān)的輔助觸點與上行聯(lián)跳電纜、下行聯(lián)跳電纜相連的四個中間繼電器，該四個中間繼電器的常開輸出觸點分別與上行聯(lián)跳電纜、下行聯(lián)跳電纜連接，同時將四個中間繼電器分別輸出的一對常開輸出觸點全部并聯(lián)。
文檔編號B60M3/00GK202827194SQ201220402508
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者張開波 申請人:中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司