一种用于动车组保温的接触网供电装置及其供电方法与流程

专利2022-05-09  96


本发明涉及动车组供电设备技术领域,具体的是一种用于动车组保温的接触网供电装置,还是一种用于动车组保温的供电方法。



背景技术:

寒冷时,为防止停放在车站到发线或存车线上的动车组的用水部件冻结,需要为动车组保温。目前的保温方式是,动车组的受电弓从接触网取电,动车组空调和电伴热部件随之通电开启,车内温度上升到预定温度(18°c)时断电,车内温度自然下降,降到预定温度(8°c)时通电。

如果停放动车组的到发线接触网与正线接触网处在同一个供电分区,正线在天窗点停电维修时,到发线接触网随之断电,从而影响动车组保温。因此,停放动车组的到发线接触网应独立供电。当车站有牵引变电所时,独立供电可以做到,否则,按常规思路,需要从相邻牵引变电所到本站设置专用供电线路并在本站设置开闭所,为此增加几千万元投资,经济性差。目前的做法是,人为限制接触网停电时间不超过某个值,以免动车组用水部件温度自然下降到零度而冻结,但这样会压缩天窗点停电维修时间,影响维修作业正常进行,降低维修作业效率。

上述人为限制接触网停电时间的做法不理想,因而提出在车站设置用于动车组保温的专用地面电源,这样需要在到发线间布置多条埋地电缆、每条电缆配套多个可与不同型号的动车组的电源插座相连的专用电源插头,对车站运营产生负面影响,而且投资一样是几千万元。因此,地面电源基本不可能用于车站停放的动车组保温,动车存车场也一样。

总之,在没有牵引变电所或开闭所的车站或存车场,停放动车组的到发线或存车线接触网需要独立供电,但一直没有可行的理想措施。



技术实现要素:

为了在没有牵引变电所的车站或存车场为动车组提供独立供电条件,本发明提供了一种用于动车组保温的接触网供电装置及其供电方法,该用于动车组保温的接触网供电装置及供电方法就近采用普通工业电源,将其电压变压至25kv,接入停放动车组的到发线或存车线接触网,用于动车组保温。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种用于动车组保温的接触网供电装置,包括工业电源和变压装置,该工业电源与变压装置的输入端连接,变压装置能够将该工业电源的电压变为25kv的输出电压并为到发线接触网或存车线接触网供电。

该工业电源通过第一输入线缆与变压装置的输入端连接,第一输入线缆上设有第一隔离开关。

所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括第二隔离开关,第二隔离开关的输入端与变压装置的输出端连接,第二隔离开关的输出端连接有至少一条输送支线,输送支线能够输送25kv的电压,变压装置能够通过输送支线为到发线接触网或存车线接触网供电。

所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括第二输入线缆和第三隔离开关,第二输入线缆的输入端能够与正线接触网或存车场出入线接触网连接,第二输入线缆的输出端与第三隔离开关的输入端连接,第三隔离开关的输出端与第二隔离开关的输出端连接。

输送支线上设有第四隔离开关,当输送支线为多条时,多条输送支线之间为并联关系。

第一隔离开关、第二隔离开关、第三隔离开关和第四隔离开关的结构和功能均相同,第一隔离开关、第二隔离开关、第三隔离开关和第四隔离开关均为常开式隔离开关,第一隔离开关、第二隔离开关、第三隔离开关和第四隔离开关均能够手动控制。

所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括隔离开关控制单元,所述隔离开关控制单元能够按照用电安全和动车组保温需要自动控制第一隔离开关、第二隔离开关、第三隔离开关和第四隔离开关。

一种用于动车组保温的供电方法,所述用于动车组保温的供电方法采用了上述的用于动车组保温的接触网供电装置,所述用于动车组保温的供电方法包括以下步骤:

当动车组位于车站时:

在天窗维修时段,仅由所述工业电源通过变压装置为到发线接触网供电,该动车组从到发线接触网取电,该动车组的空调和电伴热部件开启;车站正线接触网与到发线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置隔离断开;

在列车运行时段,车站正线接触网与到发线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置连通;所述工业电源与到发线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置隔离断开;

当动车组位于存车场时:

在天窗维修时段,仅由所述工业电源通过变压装置为存车线接触网供电,该动车组从存车线接触网取电,该动车组的空调和电伴热部件开启;存车场的出入线接触网与存车线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置隔离断开;

在列车运行时段,存车场的出入线接触网与存车线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置连通;所述工业电源与存车线接触网之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置隔离断开。

本发明的有益效果是:该用于动车组保温的接触网供电装置就近采用普通工业电源,将其电压变压至25kv,接入停放动车组的到发线接触网或存车线接触网,用于动车组保温。在没有设置变电所或开闭所的车站或存车场,既实现了向到发线或存车线接触网独立供电,又避免了从相邻变电站到本站(两者相距几十公里)设置专用供电线路并在本站设置开闭所,也避免了设置用于动车组保温的专用地面电源,可大量节省工程投资和运营成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述用于动车组保温的接触网供电装置的示意图。

图2是在实施例1中本发明所述用于动车组保温的接触网供电装置的示意图。

图3是在实施例2中本发明所述用于动车组保温的接触网供电装置的示意图。

图4是在实施例3中本发明所述用于动车组保温的接触网供电装置的示意图。

图5是在实施例4中本发明所述用于动车组保温的接触网供电装置的示意图。

1、第一输入线缆;2、第一隔离开关;3、变压装置;4、第二隔离开关;5、第三隔离开关;6、第四隔离开关;7、用于动车组保温的接触网供电装置;8、电分段;9、到发线接触网;10、正线接触网;11、存车线接触网;12、出入线接触网;13、输送支线;14、第二输入线缆;

901、到发线接触网供电分区;

1001、正线接触网供电分区;

1101、存车线接触网供电分区;

1201、出入线接触网供电分区。

图1中普通工业电源(10kv)与牵引供电电源(25kv)之间通过变压装置3隔离。变压装置包括变压器和稳压器等。

图2中的到发线接触网9与车站到发线对应,正线接触网10与车站正线对应,其间按工程设计需要设置多个电分段8,从而形成多个独立的供电分区。图3、图4、图5类同。

图1中所有隔离开关结构和功能均相同,隔离开关所以起用不同的名称,只是为了叙述时方便区分。

图中用于动车组保温的接触网供电装置7,为上述的用于动车组保温的接触网供电装置。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于动车组保温的接触网供电装置,包括工业电源和变压装置3,该工业电源与变压装置3的输入端连接,变压装置3能够将该工业电源的电压变为25kv的输出电压并为到发线接触网9或存车线接触网11供电,如图1至图5所示。

本发明就近采用现有普通的工业电源,将其变压至25kv之后,输出到存放动车组的股道的接触网(到发线接触网9或存车线接触网11),动车组升弓从该接触网取电,车上空调和电伴热部件通电保温。所述工业电源为现有普通的工业电源,不是铁路牵引供电电源,其电压不是铁路牵引供电的25kv,例如所述工业电源的电压为10kv。

本发明的新颖性在于,此前接触网供电,都是采用专用的铁路牵引供电电源,电压25kv,电流和功率较大,没有采用普通工业电源的。先进性在于,在车站或存车场没有设置变电所时,以较少的投资,实现动车组保温的独立供电,而且技术成熟可靠。实用性在于,较好地解决了长期困扰行内没有设置变电所就不能独立供电(用于动车组保温)的问题。

具体的,所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括第一输入线缆1、第二输入线缆14、第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和至少一条输送支线13。该工业电源通过第一输入线缆1与变压装置3的输入端连接,第一隔离开关2位于第一输入线缆1上,变压装置3能够将10kv的输入电压变为25kv的输出电压。第二隔离开关4的输入端与变压装置3的输出端连接,第二隔离开关4的输出端连接有至少一条输送支线13。第二输入线缆14的输入端能够与牵引供电电源(即正线接触网10或出入线接触网12)连接,第二输入线缆14的输出端与第三隔离开关5的输入端连接,第三隔离开关5的输出端与第二隔离开关4的输出端连接。

每条输送支线13上均设有第四隔离开关6,输送支线13能够输送25kv的电压。当输送支线13为多条时,多条输送支线13之间为并联关系。为有利于用电安全,第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6均为常开式隔离开关。在所述用于动车组保温的接触网供电装置7输电时,第二隔离开关4和第三隔离开关5的开关状态相反。

第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6的结构和功能均相同。第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6均能够电动控制或手动控制。第一隔离开关2、变压装置3、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6之间通过线缆连接。

所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括隔离开关控制单元,第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6均与该隔离开关控制单元连接,所述隔离开关控制单元能够按照用电安全和动车组保温需要自动控制第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6。在紧急情况或隔离开关控制单元发生故障时,所有隔离开关均可单独手动控制。

输送支线13和第四隔离开关6的数量与其连接的车站供电分区的数量匹配,第四隔离开关6开和关按其连接的车站供电分区的供电需要、由所述隔离开关控制单元或手动控制。

下面介绍一种用于动车组保温的供电方法,所述用于动车组保温的供电方法采用了上述的用于动车组保温的接触网供电装置,所述用于动车组保温的供电方法包括以下步骤:

在行车时段,正线接触网10为动车组从到发线接触网9供电,或存车场出入线接触网12为存车线接触网11供电,车站正线接触网10与到发线接触网9之间、存车场出入线接触网12与存车线接触网11之间,通过所述用于动车组保温的接触网供电装置7连通;在天窗维修时段,仅由所述工业电源通过变压装置3为到发线接触网9或存车线接触网11供电,动车组从到发线接触网9或存车线接触网11取电,该动车组的空调和电伴热部件开启,车站正线接触网10与到发线接触网9之间、存车场出入线接触网12与存车线接触网11之间,通过所述用于动车组保温的接触网供电装置7隔离断开。在设备维修时段,所有隔离开关(第一隔离开关2、第二隔离开关4、第三隔离开关5和第四隔离开关6)按维修需要由所述隔离开关控制单元或手动控制其开和关。

下面介绍所述用于动车组保温的接触网供电装置及其方法在车站和存车场的具体应用情况。

实施例1

本实施例介绍所述用于动车组保温的接触网供电装置及方法在车站的具体应用情况,其中包括正线接触网10、到发线接触网9和两个用于动车组保温的接触网供电装置7,正线接触网10含有两个正线接触网供电分区1001,到发线接触网9含有多个到发线接触网供电分区901,所述工业电源的电压为10kv;

第一个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,第一个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第一个正线接触网供电分区1001连接;

第二个所述用于动车组保温的接触网供电装置的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,第二个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第二个正线接触网供电分区1001连接;

所述两个用于动车组保温的接触网供电装置7的输送支线13的输出端与到发线接触网供电分区901一一对应连接,该两个用于动车组保温的接触网供电装置7能够独立地为每个到发线接触网供电分区901输送25kv的电压,如图2所示。

其中,按照用电安全和动车组保温需要控制各个隔离开关的开和关。其中第二隔离开关4和第三隔离开关5不同时开通(闭合),最多只开通1个。如图2所示,行车时段,第三隔离开关5和所有第四隔离开关6均开通(闭合),正线接触网10与到发线接触网9电连通,第一隔离开关2、第二隔离开关4关断(断开),普通工业电源只用于动车组保温、输出功率较小、不能用于行车;天窗维修时段,第三隔离开关5关断(断开),正线接触网10与到发线接触网9断开,第一隔离开关2、第二隔离开关4开通(闭合),普通工业电源可向到发线接触网9供电,用于动车组保温,多个第四隔离开关6分别按各自的需要开通或关断;设备维修时段,所有隔离开关按维修需要由所述控制单元或手动控制其开和关。第四隔离开关6的数量,与其连接的车站供电分区的数量匹配,第四隔离开关6的开和关按其连接的车站供电分区的供电需要、由所述控制单元或手动控制。

正线接触网10电压25kv,到发线接触网9与车站到发线对应,正线接触网10与车站正线对应,其间按工程设计需要设置多个电分段8,从而形成多个独立的供电分区。

所述用于动车组保温的接触网供电装置采用普通工业电源作为输入,利用变压装置3将其电压变压为25kv的接触网供电电压,通过接触网输出到动车组,用于动车组保温。在没有设置牵引变电所或开闭所的车站(或动车存车场),采用该装置,既实现了向到发线(或存车线)接触网独立供电,又避免了从相邻变电站到本站(两者相距几十公里)设置专用供电线路并在本站设置开闭所,也避免了设置用于动车组保温的专用地面电源,可大量节省工程投资和运营成本。

实施例2

本实施例与实施例1的主要区别在于,实施例1中的两个用于动车组保温的接触网供电装置7可合二为一,即仅有一个用于动车组保温的接触网供电装置7。其中的第四隔离开关6由2个变成4个,牵引供电电源从2条正线接触网引入变成从1条正线接触网引入。

所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第一个正线接触网供电分区1001连接;

所述用于动车组保温的接触网供电装置7的输送支线13的输出端与到发线接触网供电分区901一一对应连接,该用于动车组保温的接触网供电装置7能够独立地为每个到发线接触网供电分区901输送25kv的电压,如图3所示。

实施例3

本实施例与实施例1的主要区别在于,本实施例是所述用于动车组保温的接触网供电装置7在存车场的应用。

具体的,包括依次连接的存车场出入线接触网12、存车线接触网11和两个用于动车组保温的接触网供电装置7,存车场出入线接触网12含有2个存车场出入线接触网供电分区1201,存车线接触网11含有2个存车线接触网供电分区1101;存车场出入线接触网12电压25kv;

第一个用于动车组保温的接触网供电装置7的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,第一个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第一个存车场出入线接触网供电分区1201连接,第一个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的输送支线13的输出端与第一个存车线接触网供电分区1101连接;

第二个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,第二个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第二个存车场出入线接触网供电分区1201连接,第二个所述用于动车组保温的接触网供电装置7的输送支线13的输出端与第二个存车线接触网供电分区1101连接,如图4所示。

本实施例中的其余技术特征可以与实施例1中的相同,为了节约篇幅,本实施例不再详细介绍。

实施例4

本实施例与实施例3的主要区别在于,实施例3中的两个用于动车组保温的接触网供电装置7可合二为一,即仅有一个用于动车组保温的接触网供电装置7。其中的第四隔离开关6由1个变成2个,牵引供电电源从2条存车场出入线接触网引入变成从1条存车场出入线接触网引入。

所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第一隔离开关2的输入端与10kv电源连接,所述用于动车组保温的接触网供电装置7的第三隔离开关5的输入端与第一个存车场出入线接触网供电分区1201连接,所述用于动车组保温的接触网供电装置7含有两条输送支线13,第一个输送支线13的输出端与第一个存车线接触网供电分区1101连接,第二个输送支线13的输出端与第二个存车线接触网供电分区1101连接,如图5所示。

本实施例中的其余技术特征可以与实施例3中的相同,为了节约篇幅,本实施例不再详细介绍。

以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以按需要组合使用。


技术特征:

1.一种用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,所述用于动车组保温的接触网供电装置包括工业电源和变压装置(3),该工业电源与变压装置(3)的输入端连接,变压装置(3)能够将该工业电源的电压变为25kv的输出电压并为到发线接触网(9)或存车线接触网(11)供电。

2.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,该工业电源通过第一输入线缆(1)与变压装置(3)的输入端连接,第一输入线缆(1)上设有第一隔离开关(2)。

3.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括第二隔离开关(4),第二隔离开关(4)的输入端与变压装置(3)的输出端连接,第二隔离开关(4)的输出端连接有至少一条输送支线(13),输送支线(13)能够输送25kv的电压,变压装置(3)能够通过输送支线(13)为到发线接触网(9)或存车线接触网(11)供电。

4.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括第二输入线缆(14)和第三隔离开关(5),第二输入线缆(14)的输入端能够与正线接触网(10)或存车场出入线接触网(12)连接,第二输入线缆(14)的输出端与第三隔离开关(5)的输入端连接,第三隔离开关(5)的输出端与第二隔离开关(4)的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,输送支线(13)上设有第四隔离开关(6),当输送支线(13)为多条时,多条输送支线(13)之间为并联关系。

6.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,第一隔离开关(2)、第二隔离开关(4)、第三隔离开关(5)和第四隔离开关(6)的结构和功能均相同,第一隔离开关(2)、第二隔离开关(4)、第三隔离开关(5)和第四隔离开关(6)均为常开式隔离开关,第一隔离开关(2)、第二隔离开关(4)、第三隔离开关(5)和第四隔离开关(6)均能够手动控制。

7.根据权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置,其特征在于,所述用于动车组保温的接触网供电装置还包括隔离开关控制单元,所述隔离开关控制单元能够按照用电安全和动车组保温需要自动控制第一隔离开关(2)、第二隔离开关(4)、第三隔离开关(5)和第四隔离开关(6)。

8.一种用于动车组保温的供电方法,其特征在于,所述用于动车组保温的供电方法采用了权利要求1所述的用于动车组保温的接触网供电装置(7),所述用于动车组保温的供电方法包括以下步骤:

当动车组位于车站时:

在天窗维修时段,仅由所述工业电源通过变压装置(3)为到发线接触网(9)供电,该动车组从到发线接触网(9)取电,该动车组的空调和电伴热部件开启;车站的正线接触网(10)与到发线接触网(9)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)隔离断开;

在列车运行时段,车站的正线接触网(10)与到发线接触网(9)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)连通;所述工业电源与到发线接触网(9)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)隔离断开;

当动车组位于存车场时:

在天窗维修时段,仅由所述工业电源通过变压装置(3)为存车线接触网(11)供电,该动车组从存车线接触网(11)取电,该动车组的空调和电伴热部件开启;存车场的出入线接触网(12)与存车线接触网(11)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)隔离断开;

在列车运行时段,存车场的出入线接触网(12)与存车线接触网(11)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)连通;所述工业电源与存车线接触网(11)之间通过所述用于动车组保温的接触网供电装置(7)隔离断开。

技术总结
本发明提供了一种用于动车组保温的接触网供电装置及其供电方法,所述用于动车组保温的接触网供电装置包括工业电源和变压装置(3),该工业电源与变压装置(3)的输入端连接,变压装置(3)能够将该工业电源的电压变为25kV的输出电压并为到发线接触网(9)或存车线接触网(11)供电。该用于动车组保温的接触网供电装置就近采用普通工业电源,将其电压变压至25kV,接入停放动车组的到发线或存车线接触网,用于动车组保温。既实现了向到发线或存车线接触网独立供电,又避免了从相邻变电站到本站设置专用供电线路,可大量节省工程投资和运营成本。

技术研发人员:景德炎;张正舟;欧阳鹏;张克永;裴陶;张项
受保护的技术使用者:中国铁路经济规划研究院有限公司
技术研发日:2021.07.07
技术公布日:2021.08.03

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