CN101934746A - 电气机车自动过分相装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电气机车自动过分相装置，该装置包括检测识别系统、控制系统和与接触网导线连接的执行系统，所述检测识别系统包括对称设置在铁道线路中性区一前一后设定距离的两对车轮传感器和中性区中点位置设置的一对车轮传感器，每对车轮传感器分别位于轨道两侧，各车轮传感器输出连接所述控制系统，所述每个车轮传感器有两个触头；前一对车轮传感器与中性区中点之间的区域为一个检测区，后一对车轮传感器与中性区中点之间的区域为另一个检测区。本发明采用双触头的车轮传感器，从而能够迅速判断机车的运动方向；每个车轮传感器都设有备用，提供了整个系统的可靠性。

Description

电气机车自动过分相装置

技术领域

本发明涉及一种双向运行电气机车自动过分相装置。

背景技术

目前我国电气化铁路牵引供电采用单相工频交流制，电力机车在行驶过程中，是从架设在铁路旁的电网上获取单相交流电来提供动力，牵引网供电臂存在不同的相序，每隔一定距离，如20—30公里左右设一分相中性区。当其两侧接触网由不同相供电时，中性区应保证列车安全通过，而不发生短接事故，所以电力机车机车在通过分相点时，需断开主断路器，避免过分相时电源相位突变造成的冲击。机车过分相时的司机的操作过程如下：离分相点较远时，机车正常行驶，级位(对应于一定的机车电流)手柄处于正常位置：在接近分相点时，司机需要退级位，以保证机车到达断电标之前，级位能降到零并断开主断路器，然后使机车在不取电流的情况下通过分相点；通过分相点之后，在合电标处闭合主断路器，等机车状态恢复后升级位。电力机车过分相时，大多采用司机手动操作方式，操作中司机要随时观察地面标志，在短时间内要完成一系列操作动作，不仅大量耗费司机的精力，增加劳动强度，而且对运行安全极为不利，司机稍有操作不当，就会使机车带电闯分相，烧毁分相绝缘器，造成事故。

中国专利号ZL200620078361.9公开了一种电力机车自动过分相装置,它包括控制系统、检测识别系统和执行系统，所述检测识别系统的车轮传感器设置在铁道线路的轨道一侧，其主机设置在机房内；控制系统及执行系统设置在地面机房内,并通过馈线连接至接触网导线上；检测识别系统和执行系统分别通过电缆与控制系统连接。该技术可降低司机的劳动强度,保证机车无操作满负荷通过接触网相分段，既可解决列车高速情况下司机操作困难的问题,又可提高咽喉区段的运输能力。

上述方案的缺点在于，由于其检测识别系统的车轮传感器不能直接检测机车方向信息，而各车轮传感器之间有一定距离，如果综合各车轮传感器的信息判断机车方向就需要比较长的时间，不能进行立即的方向判断；而且由于系统非常依赖车轮传感器的检测信息，车轮传感器一旦故障，控制系统就不能正确判断进行有效的控制了。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气机车自动过分相装置，用于扩展检测识别系统的性能，并且提高整个系统可靠性。

为完成上述目的，本发明采用的方案是：一种电气机车自动过分相装置，该装置包括检测识别系统、控制系统和与接触网导线连接的执行系统，所述检测识别系统包括对称设置在铁道线路中性区一前一后设定距离的两对车轮传感器（J1、J1’,J3、J3’） 和中性区中点位置设置的一对车轮传感器（J2、J2’），每对车轮传感器分别位于轨道两侧，各车轮传感器输出连接所述控制系统，所述每个车轮传感器有两个触头；前一对车轮传感器（J1、J1’）与中性区中点之间的区域为一个检测区，后一对车轮传感器（J3、J3’）与中性区中点之间的区域为另一个检测区。

本发明采用双触头的车轮传感器，从而能够迅速判断机车的运动方向；每个车轮传感器都设有备用，从而提高了整个系统的可靠性。

所述检测识别系统采用计轴加方向的电路模式。所述执行系统由至少一个自动过分相开关电路单元构成，每个自动过分相开关电路单元包括一个用于通断连接中性区接触网及其一侧电源接触网的一号过分相开关ZK1电路和另一个用于通断连接接触网中性区及其另一侧接触网电源的二号过分相开关ZK2电路，两过分相开关与所述控制系统连接。两过分相开关电路均通过一电动隔离开关GK的各隔离触头与中性区接触网及其两侧的对应相的电源接触网连接，电动隔离开关GK与控制系统连接。

机车位置检测采用计轴信号方法，计轴信号采用磁力线偏转原理，通过车轮改变磁力线达到计轴的目的。当机车经过安装在轨边的车轮传感器时会引起磁场变化，这种磁场变化信号通过户外信号电缆传送至室内主机柜，室内主机柜对磁场变化信号处理后再通过安全型继电器以接点的方式输出“轨道占用和方向”信号，以此来判断机车的位置信息和行车方向。

附图说明

图1为本发明的电气机车自动过分相装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的电气机车自动过分相装置，包括设置在铁道线路侧方的检测识别系统、控制系统和与接触网导线连接的执行系统，所述控制系统包括与检测识别系统信号连接的输入端、对信号进行比较的比较部分和根据比较部分的结果输出控制信号到执行系统的输出端。执行系统由两个自动过分相开关电路单元构成，每个自动过分相开关电路单元包括一个用于通断连接中性区接触网及其一侧电源接触网的一号过分相开关电路和另一个用于通断连接接触网中性区及其另一侧接触网电源的二号过分相开关电路，两过分相开关与控制系统连接。每个单元的两过分相开关电路均通过一电动隔离开关的各隔离触头与中性区接触网及其两侧的对应相的电源接触网连接，电动隔离开关与控制系统连接。在每个自动过分相开关电路单元的两过分相开关电路的过分相开关两侧分别设置有避雷器。所述检测识别系统包括对称设置在铁道线路侧方中性区一前一后设定距离的车轮传感器J1、J3 和中性区中点位置设置的车轮传感器J2，车轮传感器J1与中性区中点之间的区域为一个检测区A段，车轮传感器J3与中性点中点之间的区域为另一个检测区B段。各车轮传感器均有备用，即J1’、J2’、J3’.所述过分相开关为真空负荷开关，隔离开关为三极联动电动操作的隔离开关。

本发明工作原理如下：

如图1所示，中性区两端通过绝缘关节JYA、JYB与接触网连接，隔离开关GK、GK1、GK2在初始情况下是闭合的。GK、ZK1、GK1组成A段过分相切换回路，GK、ZK2、GK2组成B段过分相切换回路。以左侧来车为例，即机车驶入检测区间A。初始情况下，ZK1断开，中性段不带电，当机车驶入信号采集点J1、J1′时，车轮传感器把采集到的信息通过电缆传至信号控制盘，信号控制盘发出区段A“占用”及“方向”信号给逻辑控制盘，逻辑控制盘发出指令给自动过分相开关控制盘，自动过分相开关控制盘再发出合闸指令合上ZK1开关，中性段取A电源；当机车驶入信号采集点J2、J2′时，车轮传感器又把采集到的信息通过电缆传至信号控制盘，信号控制盘发出区段B“占用”及“方向”信号给逻辑控制盘，逻辑控制盘发出指令给自动过分相开关控制盘，自动过分相开关控制盘再发出指令断开ZK1，合上ZK2，中性段取B电源，当机车全部驶出信号采集点J3、J3′时，车轮传感器又把采集到的信息通过电缆传至信号控制盘，信号控制盘发出区段B“空闲”信号给逻辑控制盘，逻辑控制盘发出指令给自动过分相开关控制盘，自动过分相开关控制盘再发出分闸指令断开ZK2，完成一次自动过分相，系统复原初始状态，等待下一趟列车到来。右侧来车的动作过程与上述左侧来车类同。

Claims (4)

1.一种电气机车自动过分相装置，该装置包括检测识别系统、控制系统和与接触网导线连接的执行系统，其特征在于，所述检测识别系统包括对称设置在铁道线路中性区一前一后设定距离的两对车轮传感器（J1、J1’,J3、J3’） 和中性区中点位置设置的一对车轮传感器（J2、J2’），每对车轮传感器分别位于轨道两侧，各车轮传感器输出连接所述控制系统，所述每个车轮传感器有两个触头；前一对车轮传感器（J1、J1’）与中性区中点之间的区域为一个检测区，后一对车轮传感器（J3、J3’）与中性区中点之间的区域为另一个检测区。

2.根据权利要求1所述的电气机车自动过分相装置，其特征在于，所述检测识别系统采用计轴加方向的电路模式。

3.根据权利要求1或2所述的电气机车自动过分相装置，其特征在于，所述执行系统由至少一个自动过分相开关电路单元构成，每个自动过分相开关电路单元包括一个用于通断连接中性区接触网及其一侧电源接触网的一号过分相开关（ZK1）电路和另一个用于通断连接接触网中性区及其另一侧接触网电源的二号过分相开关（ZK2）电路，两过分相开关与所述控制系统连接。

4.根据权利要求3所述的电气机车自动过分相装置，其特征在于，两过分相开关电路均通过一电动隔离开关（GK）的各隔离触头与中性区接触网及其两侧的对应相的电源接触网连接，电动隔离开关（GK）与控制系统连接。

Images