牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，中國高鐵、輕軌等軌道交通行業(yè)高速發(fā)展，已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕煌üぞ摺恳╇娤到y(tǒng)及軌道在惡劣的環(huán)境溫度和濕度等條件下會出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象，牽引系統(tǒng)覆冰將導致受電弓無法正常取流，嚴重時將導致受電弓的損害或斷裂嚴重事故。如何防止或融化牽引供電系統(tǒng)及軌道的覆冰是電氣化鐵路必須面對和解決的問題。
[0003]當前，直流融冰是目前公認的成熟可行的技術(shù)。該技術(shù)通常采用晶閘管整流器作為核心的變流設(shè)備，輔以平波電抗器、交流濾波器等部件，但需要輸電線路退出運營后，為覆冰線路提供直流融冰電流，利用輸電線路的等效電阻形成的焦耳熱融冰。該方案必須在覆冰現(xiàn)象形成后斷開供電，并更改系統(tǒng)連接方案形成融冰電流通路，無法在不影響牽引供電系統(tǒng)正常供電的前提下實現(xiàn)防冰與融冰，因此，該方案如果應(yīng)用到電氣化鐵路的供電系統(tǒng)，必將影響列車的正常運行；并且，采用獨立的輸電線路，因為其在極低溫度的情況下容易發(fā)生斷裂，也同樣會影響到融冰效果，同時融冰線路通常是整條線路使用同一個融冰裝置，在線路損壞時，會導致整條線路無法融冰，從而造成較大的損失；此外，通常的融冰裝置僅對接觸軌進行融冰，而對行走軌通常不進行融冰，這樣會降低整個軌道的融冰效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置，以避免牽引供電系統(tǒng)及軌道因覆冰導致無法正常取流，影響列車的安全和準點運行；該融冰裝置將在不影響軌道正常運行的情況下，進行融冰操作，尤其是可以避免在持續(xù)下雪時，繼續(xù)形成覆冰；該裝置適用于運行狀態(tài)中的輕軌、高速電氣化鐵路的覆冰處理。
[0005]基于上述目的本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置，包括多個直流融冰裝置、多根接觸軌連接線、多根行走軌連接線、多個并行開關(guān)；
[0006]—個直流融冰裝置、一根接觸軌連接線、一根行走軌連接線、一個切換開關(guān)組成為一組融冰單元，對應(yīng)設(shè)置于一個車輛段變電所處；
[0007]每根接觸軌連接線將其所在車輛段變電所處的上行接觸軌和下行接觸軌串聯(lián)，同時，上行接觸軌和下行接觸軌還通過切換開關(guān)與直流融冰裝置串聯(lián)，從而形成接觸軌回路單元；每根行走軌連接線將其所在車輛段變電所處的上行行走軌和下行行走軌串聯(lián)，同時，上行行走軌和下行行走軌還通過切換開關(guān)與直流融冰裝置串聯(lián)，從而形成行走軌回路單元;
[0008]每個直流融冰裝置通過切換開關(guān)在接觸軌回路單元和行走軌回路單元之間切換連接以對接觸軌回路單元和行走軌回路單元進行交替供電。
[0009]在一些實施方式中，所述上行接觸軌和下行接觸軌的等效電阻遠小于列車的等效電阻，所述上行行走軌和下行行走軌的等效電阻也遠小于列車的等效電阻；所述直流融冰裝置提供的電壓遠小于行駛電源的電壓。
[0010]在一些實施方式中，所述融冰裝置還包括:設(shè)置在直流融冰裝置側(cè)的與切換開關(guān)串聯(lián)的斷路器，設(shè)置在接觸軌連接線上的第一隔離開關(guān)，設(shè)置在行走軌連接線上的第二隔咼開關(guān)。
[0011]在一些實施方式中，所述直流融冰裝置包括依次連接的交流電源、整流變壓器、整流器、直流融冰控制保護系統(tǒng)；
[0012]交流電源輸入融冰的交流電到整流變壓器進行電壓變換并就整流器整流后輸出融冰直流電，所述直流融冰控制保護系統(tǒng)在融冰過程中通過改變晶閘管閥的觸發(fā)角來調(diào)節(jié)線路直流電流。
[0013]在一些實施方式中，所述整流器由晶閘管或IGBT器件等組成，采用6脈動或12脈動或三相電壓型PWM整流器，將三相交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
[0014]在一些實施方式中，直流融冰裝置電源取自交流電源，該交流電源取自直流融冰裝置的安裝所在的變電所的交流母線AC20kV電源側(cè)。
[0015]在一些實施方式中，所述直流融冰裝置通過切換開關(guān)在接觸軌回路單元和行走軌回路單元之間切換連接的切換時間為29s。
[0016]在一些實施方式中，所述直流融冰裝置為接觸軌回路單元和行走軌回路單元供電的融冰直流電為低電壓，該融冰直流電疊加列車的行駛電源的電壓后作用在接觸軌回路單元或行走軌回路單元的等效電阻上，但不影響行駛電源為運行的列車供電。
[0017]從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置，通過在每個車輛段變電站處設(shè)置一組融冰單元，將該處的上行接觸軌和下行接觸軌串聯(lián)形成接觸軌回路單元，從而能夠利用接觸軌替代原有的融冰線路進行直接供電融冰，無需另外增加融冰線路，不會出現(xiàn)融冰線路斷裂造成的融冰故障，并且這樣所形成直流融冰雪接觸軌回路單元的直流電阻相同，輸入恒定直流電流，使得全線軌道(導線)的接觸軌回路單元的焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱量對軌道(導線)表面的覆冰雪進行熱融化效果相同；同時，還將上行行走軌和下行行走軌串聯(lián)，形成行走軌回路，從而能夠利用行走軌進行直接供電融冰，提高融冰效率；并且，直流融冰裝置通過切換開關(guān)在接觸軌回路單元和行走軌回路單元之間切換連接，從而對接觸軌回路單元和行走軌回路單元進行交替通電融冰，使得接觸軌回路和行走軌回路之間不會發(fā)生電路干擾；此外，通過在每個車輛段變電站處設(shè)計一組融冰單元，使得其中一個融冰單元損壞時，并不會影響到其他段的融冰，出現(xiàn)故障所造成的損失較??；通過上述電路設(shè)計，本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置將實現(xiàn)往返雙軌道同時融冰，融冰速度快，且裝置經(jīng)濟性好。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置實施例的原理等效電路示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置實施例中上下行接觸軌的接觸軌回路的電路連接示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置實施例中上下行行走軌的行走軌回路的原理等效電路示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置實施例中上下行接觸軌的接觸軌回路的原理等效電路示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0023]需要說明的是，本發(fā)明實施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是為了區(qū)分兩個相同名稱非相同的實體或者非相同的參量，可見“第一” “第二”僅為了表述的方便，不應(yīng)理解為對本發(fā)明實施例的限定，后續(xù)實施例對此不再一一說明。
[0024]直流融冰的主要原理是將覆冰線路作為負載，施加直流電源，用較低電壓提供直流短路電流來加熱導線使線路覆冰融化。參照附圖1，為本發(fā)明提供的牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置實施例的原理等效電路示意圖。
[0025]所述牽引供電系統(tǒng)及軌道的融冰裝置，包括多個直流融冰裝置、多根接觸軌連接線、多根行走軌連接線、多個并行開關(guān)；
[0026]—個直流融冰裝置、一根接觸軌連接線、一根行走軌連接線、一個并網(wǎng)開關(guān)組成為一組融冰單元，對應(yīng)設(shè)置于一個車輛段變電所處；亦即每個車輛段變電所處均設(shè)置有一組融冰單元；
[0027]每根接觸軌連接線將其所在車輛段變電所處的上行接觸軌和下行接觸軌串聯(lián)，同時，上行接觸軌和下行接觸軌還通過切換開關(guān)(圖1中第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2為切換開關(guān)的等效開關(guān))與直流融冰裝置串聯(lián)，從而形成接觸軌回路單元(同時參考圖2和圖4);每根行走軌連接線將其所在車輛段變電所處的上行行走軌和下行行走軌串聯(lián)，同時，上行行走軌和下行行走軌還通過切換開關(guān)與直流融冰裝置串聯(lián)，從而形成行走軌回路單元(同時參考圖3)；
[0028]每個直流融冰裝置通過切換開關(guān)在接觸軌回路單元和行走軌回路單元之間切換連接以對接觸軌回路單元和行走軌回路單元進行交替供電。
[0029]其中，