專利名稱：具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及地鐵(輕軌)列車過無電區(qū)電壓抑制裝置，適用于采用直流供電 的牽引供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地鐵或輕軌一般采用直流牽引供電系統(tǒng)。直流牽引系統(tǒng)的牽引電力網(wǎng)構(gòu)成方式非 常獨特，主要有如下三種應(yīng)用形式①正極為接觸軌饋電，負極為走行軌回流方式，該方式 一般應(yīng)用于凈空受限、運行速度較低、電壓等級較低的直流牽引系統(tǒng)中，正極接觸軌是沿走 行軌道線路平行架設(shè)于軌道外側(cè)的附加軌，俗稱第三軌；②正極為架空接觸網(wǎng)(線)饋電， 負極為走行軌回流方式，該方式應(yīng)用范圍較廣，不同電壓等級、不同運行速度均有采用，主 要是出于安全起見；③專設(shè)負極回流線方式，如倫敦地鐵、溫哥華輕軌、巴黎和墨西哥橡膠 輪車等，牽引電流回流線并不是利用走行軌道，而是單獨架設(shè)的回流線，其形式好像是線路 上的第四軌，稱為“雙接觸軌系統(tǒng)”，采用這一結(jié)構(gòu)方案可以大大地改善結(jié)構(gòu)設(shè)施受雜散電 流的腐蝕問題。接觸軌(網(wǎng))和回流軌(線)共同組成了直流牽引系統(tǒng)的牽引電力網(wǎng)。在直流牽引網(wǎng)中正極饋出線在整流變電所附近，由一定長度的空氣間隔分隔成若 干供電區(qū)域，此空氣間隙的長度應(yīng)大于車輛前后授流器的距離，此空氣間隙即為無電區(qū)。 在每一牽引整流變電站中同時送出上下行四路牽引饋線(如附圖1所示，圖中01^、01^2為交 流斷路器，DS1-I^6為直流斷路器，M為手動開關(guān))，從而可與相鄰的牽引變電站構(gòu)成雙邊供 電方式的直流牽引網(wǎng)絡(luò)，這是直流牽引網(wǎng)的一個構(gòu)成特點，目的是為了提高供電的可靠性。地鐵或輕軌的直流供電系統(tǒng)等效電路如附圖2所示，圖中E表示等效直流電源，R1 為供電系統(tǒng)的等效電阻由供電系統(tǒng)本身決定，L1為供電系統(tǒng)的等效電感由供電系統(tǒng)本身決 定，RLpass> LLpass, Clp3ss為列車的濾波器參數(shù)。正常情況下，供電系統(tǒng)的電流變化率di/dt很 小，供電系統(tǒng)中電感的作用可以忽略，但是當列車以牽引或再生工況通過無電區(qū)時，電流變 化率di/dt會非常大，即使在L1很小的情況下，也會產(chǎn)生很高的過電壓，從而出現(xiàn)過電壓擊 穿列車零部件的情況，因此必須采取措施抑制這種過電壓。
實用新型內(nèi)容鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點，本實用新型的目的是提供一種新型的具有抑制過電壓 功能的地鐵(輕軌)牽引供電裝置，使之克服現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點。本實用新型的目的是通過如下的手段實現(xiàn)的。具有抑制過電壓功能的地鐵(輕軌)供電裝置，由連接有交流斷路器DL、牽引整流 變壓器T、整流機組R、直流斷路器DS及手動開關(guān)M的上下行四路牽引饋線構(gòu)成雙邊供電直 流牽引供電電路，在無電區(qū)的上行和下行接觸網(wǎng)線上均設(shè)置有用于避免供電段因電流突 變而產(chǎn)生過電壓的過電壓抑制單元。采用本實用新型的具有抑制過電壓功能的地鐵供電裝置，可以在地鐵(輕軌)列 車通過無電區(qū)取流發(fā)生劇烈變化時，繼續(xù)為牽引供電系統(tǒng)提供了一個電流通路，避免了供3電系統(tǒng)電流的突變，進而從根本上避消除了過電壓的產(chǎn)生，因此能夠避免列車再生或牽引 通過無電區(qū)時發(fā)生過電壓擊穿故障。
附圖1是地鐵(輕軌)直流供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖附圖2是地鐵(輕軌)直流供電系統(tǒng)的等效電路附圖3是過電壓抑制裝置的安裝示意圖附圖4是安裝過壓抑制裝置后供電系統(tǒng)的等效電路具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。對比圖1和圖3可看出，與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型在無電區(qū)的上行和下行接觸 網(wǎng)線上均設(shè)置有用于抑制過電壓的吸收單元，在本實施例中，電壓抑制單元分別為上行抑 制電容Cs和下行抑制電容cx。電容元件安裝位置位于列車運行方向的供電段的末端；安裝 電壓抑制裝置后，電路的等效電路如圖4所示，以電容元件為主體構(gòu)成電壓抑制單元，電容 的額定電壓值由牽引供電系統(tǒng)的額定電壓決定，電容的容量由牽引供電系統(tǒng)的電感值以及 列車技術(shù)參數(shù)決定；同時，設(shè)計相關(guān)的過壓保護單元(如可以采用壓敏電阻與電容并聯(lián)，當 電容電壓超過一定值時，讓電容上的能量通過壓敏電阻泄放)、電流檢測單元，用于保證電 容的正常工作。在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本實用新 型的范圍和精神的情況下，對其進行的關(guān)于形式和細節(jié)的種種顯而易見的修改或變化均應(yīng) 落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置，由連接有交流斷路器DL、牽引整流變壓 器T、整流機組R、直流斷路器DS及手動開關(guān)M的上下行四路牽引饋線構(gòu)成雙邊供電直流牽 引供電電路，其特征在于，在無電區(qū)的上行和下行接觸網(wǎng)線上均設(shè)置有用于避免供電系統(tǒng) 電流突變進而抑制過電壓產(chǎn)生的過電壓抑制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置，其特征在于，所 述過電壓抑制單元為電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置，其特征在于，所 述電容的額定電壓由供電系統(tǒng)的電壓等級確定、電容的容量由牽引供電系統(tǒng)的電感值以及 列車技術(shù)參數(shù)決定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述之具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置，其特征在于，所 述電容采用與壓敏電阻并聯(lián)的連接方式。
專利摘要本實用新型公開了一種具有抑制過電壓功能的地鐵牽引供電裝置，由連接有交流斷路器DL、牽引整流變壓器T、整流機組R、直流斷路器DS及手動開關(guān)M的上下行四路牽引饋線構(gòu)成雙邊供電直流牽引供電電路，在無電區(qū)的上行和下行接觸網(wǎng)線上均設(shè)置有用于避免供電系統(tǒng)電流突變進而抑制過電壓產(chǎn)生的過電壓抑制單元。本實用新型在地鐵(輕軌)列車以牽引工況或者再生制動工況從有電區(qū)向無電區(qū)運行過程中，使牽引供電系統(tǒng)流通的電流能夠從列車轉(zhuǎn)移到電容上，供電系統(tǒng)線路電感儲存的能量能夠通過電容形成的通路釋放，避免了在供電系統(tǒng)中產(chǎn)生電流突變，消除了過電壓的產(chǎn)生，解決了列車通過無電區(qū)產(chǎn)生的過電壓擊穿問題。
文檔編號H02H9/04GK201829941SQ20102022263
公開日2011年5月11日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者馮曉云, 宋文勝, 張峻嶺, 熊成林, 王青元, 葛興來, 趙舵, 連迪波, 鄭俊, 韓坤 申請人:西南交通大學