本發(fā)明涉及鐵路電氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)電氣化鐵路牽引供電采用單相工頻交流制式，為了盡可能平衡三相交流電力系統(tǒng)的各相負(fù)荷，目前普遍采用分區(qū)輪換相序的牽引供電方案。為了防止相間短路，不同相序的相鄰供電分區(qū)之間需設(shè)置一段平時(shí)不帶電的中性段進(jìn)行電氣絕緣分隔，簡(jiǎn)稱(chēng)電分相或分相。早期的電氣化鐵路一般采用器件式電分相，即在中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)的兩端分別設(shè)置一個(gè)分相絕緣器進(jìn)行不同相序間的電氣絕緣分隔。目前新建時(shí)速160km及以上的電氣化鐵路通常采用機(jī)械性能和絕緣性能更加可靠的雙斷口錨段關(guān)節(jié)式電分相，雙斷口錨段關(guān)節(jié)式電分相實(shí)際上是由兩個(gè)連續(xù)的絕緣錨段關(guān)節(jié)拼接而成，兩個(gè)絕緣錨段關(guān)節(jié)之間用一根接觸網(wǎng)線(xiàn)構(gòu)成中性段。下文中，分相絕緣器和絕緣錨段關(guān)節(jié)統(tǒng)稱(chēng)為分相絕緣裝置。

目前，電力機(jī)車(chē)或動(dòng)車(chē)組(以下統(tǒng)稱(chēng)為“列車(chē)”)過(guò)分相時(shí)，有列車(chē)斷電過(guò)分相方式和列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相方式，其中前者較常用。

列車(chē)斷電過(guò)分相方式是列車(chē)在通過(guò)電分相前切斷牽引供電電源，駛離電分相后再恢復(fù)接通牽引供電電源的工作方式。列車(chē)在過(guò)分相期間斷電惰行，只能靠自身的運(yùn)行慣性闖過(guò)電分相，導(dǎo)致列車(chē)速度下降、列車(chē)運(yùn)行時(shí)間增加、鐵路運(yùn)輸效率降低。如果電分相設(shè)在大上坡道上，列車(chē)速度下降將更加明顯。因此，在長(zhǎng)大上坡道區(qū)段、重載鐵路和高速鐵路，列車(chē)斷電過(guò)電分相方式對(duì)運(yùn)輸效率的不良影響不容忽視，這種不利于運(yùn)營(yíng)的技術(shù)方案不在本專(zhuān)利目標(biāo)的討論范圍內(nèi)。

列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相方式是利用安裝于軌旁地面或柱上的自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)或裝置擇機(jī)將電分相兩側(cè)的接觸網(wǎng)牽引供電電源輪換接入中性段的接觸網(wǎng)線(xiàn)上，使列車(chē)不斷電通過(guò)電分相。目前成熟的列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相技術(shù)大多采用有觸點(diǎn)的機(jī)械式開(kāi)關(guān)方式，其主要缺點(diǎn)有二：一是開(kāi)關(guān)的使用壽命有限，維護(hù)成本很高，二是開(kāi)關(guān)投切時(shí)會(huì)產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)程，易引起過(guò)電壓或過(guò)電流，甚至損壞器件、引發(fā)故障。此外，在列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相技術(shù)領(lǐng)域，目前也有一些已公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)開(kāi)始探討用無(wú)觸點(diǎn)的固態(tài)開(kāi)關(guān)向電分相中性段接引牽引供電電源，用多臺(tái)計(jì)軸器來(lái)感知和記錄列車(chē)接近、進(jìn)入和駛離電分相的全過(guò)程，進(jìn)而控制中性段的供電時(shí)序。它們的不足之處有：一是固態(tài)開(kāi)關(guān)接引電源的電路結(jié)構(gòu)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)合理性、故障冗余等方面仍有待優(yōu)化；二是由于計(jì)軸器安裝于鋼軌上，工務(wù)部門(mén)維修或更換鋼軌時(shí)涉及繁瑣的配合工作，而且計(jì)軸器易受外界干擾而出現(xiàn)列車(chē)感知錯(cuò)誤，影響中性段供電時(shí)序的正確性；另外，計(jì)軸器需配套穩(wěn)定可靠的不停電工作電源和復(fù)雜的結(jié)合電路，還存在故障復(fù)原操作繁瑣、工程投資大的缺點(diǎn)。

因此有必要設(shè)計(jì)一種能克服上述技術(shù)缺陷的電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)，以使得對(duì)列車(chē)位置的感知和記錄更精準(zhǔn)、更快速，牽引供電電源的切換時(shí)間更短，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、使用更加方便、工程投資更節(jié)省。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括四個(gè)電流感知器、兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元、電壓互感器以及控制柜，各電流感知器、各開(kāi)關(guān)單元、電壓互感器以及控制柜均安裝于電分相區(qū)域附近。

所述電分相區(qū)域包括三段接觸網(wǎng)線(xiàn)以及兩個(gè)分相絕緣裝置，三段接觸網(wǎng)線(xiàn)分別為第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)、中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)以及第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)，兩個(gè)分相絕緣裝置分別為連接第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)與中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)的第一分相絕緣裝置以及連接第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)與中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)的第二分相絕緣裝置。

四個(gè)所述電流感知器分別為第一電流感知器、第二電流感知器、第三電流感知器以及第四電流感知器，其中：

第一電流感知器安裝在第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上，第一電流感知器與第一分相絕緣裝置有電區(qū)邊界之間的距離大于或等于列車(chē)按最大允許行駛速度在第一電流感知器感知到有牽引電流至第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離；

第二電流感知器安裝在中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上且靠近第一分相絕緣裝置，第二電流感知器與第二分相絕緣裝置無(wú)電區(qū)邊界的距離大于或等于列車(chē)上兩個(gè)或多個(gè)受電弓同時(shí)升起時(shí)的最大弓間距，第二電流感知器與第一分相絕緣裝置無(wú)電區(qū)邊界的距離大于或等于列車(chē)按最大允許行駛速度在第二電流感知器感知到有牽引電流至第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離；

第三電流感知器安裝在中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上且靠近第二分相絕緣裝置，第三電流感知器與第一分相絕緣裝置無(wú)電區(qū)邊界的距離大于或等于列車(chē)上兩個(gè)或多個(gè)受電弓同為升起時(shí)的最大弓間距，第三電流感知器與第二分相絕緣裝置無(wú)電區(qū)邊界的距離大于或等于列車(chē)按最大允許行駛速度在第三電流感知器感知到有牽引電流至第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離；

第四電流感知器安裝在第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上，第四電流感知器與第二分相絕緣裝置有電區(qū)邊界之間的距離大于或等于列車(chē)按最大允許行駛速度在第四電流感知器感知到牽引電流至第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離。

兩個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元分別為第一開(kāi)關(guān)單元和第二開(kāi)關(guān)單元，第一開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)于第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)之間，第二開(kāi)關(guān)單元串聯(lián)于第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)之間。

所述電壓互感器安裝于兩個(gè)分相絕緣裝置之間的區(qū)域，所述電壓互感器的一端連接中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)，另一端接地，或者連接到鋼軌上，或者通過(guò)一信號(hào)扼流變壓器連接到鋼軌上。

四個(gè)所述電流感知器、兩個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元以及電壓互感器均通過(guò)線(xiàn)纜與控制柜連接；控制柜連續(xù)采集各電流感知器和電壓互感器輸出的監(jiān)測(cè)信息以及各開(kāi)關(guān)單元的狀態(tài)信息，通過(guò)對(duì)信息的時(shí)序關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行分析判斷，控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通與關(guān)斷。

進(jìn)一步地，所述電流感知器包括電流互感器，還包括穿越所述電流互感器的導(dǎo)線(xiàn)或載流型承力索，所述導(dǎo)線(xiàn)或載流型承力索并聯(lián)于接觸網(wǎng)線(xiàn)上；電流感知器利用并聯(lián)電路的分流原理監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)線(xiàn)是否有牽引電流。

進(jìn)一步地，兩個(gè)所述開(kāi)關(guān)單元采用相同的結(jié)構(gòu)，其中：

第一開(kāi)關(guān)單元包括第一固態(tài)開(kāi)關(guān)、第一隔離開(kāi)關(guān)、第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)以及第一備用隔離開(kāi)關(guān)，第一固態(tài)開(kāi)關(guān)和第一隔離開(kāi)關(guān)串聯(lián)形成第一串聯(lián)電路，第一串聯(lián)電路串聯(lián)于第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)之間，第一備用隔離開(kāi)關(guān)與第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)串聯(lián)形成第一備用串聯(lián)電路，第一備用串聯(lián)電路與第一串聯(lián)電路并聯(lián)；第一串聯(lián)電路與第一備用串聯(lián)電路互為冗余備用關(guān)系，常態(tài)下，第一隔離開(kāi)關(guān)呈閉合狀態(tài)，第一備用隔離開(kāi)關(guān)呈分?jǐn)酄顟B(tài)，第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)作為第一固態(tài)開(kāi)關(guān)的備用，也即第一備用串聯(lián)電路作為第一串聯(lián)電路的備用；

第二開(kāi)關(guān)單元包括第二固態(tài)開(kāi)關(guān)、第二隔離開(kāi)關(guān)、第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)以及第二備用隔離開(kāi)關(guān)，第二固態(tài)開(kāi)關(guān)和第二隔離開(kāi)關(guān)串聯(lián)形成第二串聯(lián)電路，第二串聯(lián)電路串聯(lián)于第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)之間，第二備用隔離開(kāi)關(guān)與第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)串聯(lián)形成第二備用串聯(lián)電路，第二備用串聯(lián)電路與第二串聯(lián)電路并聯(lián)；第二串聯(lián)電路與第二備用串聯(lián)電路互為冗余備用關(guān)系，常態(tài)下，第二隔離開(kāi)關(guān)呈閉合狀態(tài)，第二備用隔離開(kāi)關(guān)呈分?jǐn)酄顟B(tài)，第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)作為第二固態(tài)開(kāi)關(guān)的備用，也即第二備用串聯(lián)電路作為第二串聯(lián)電路的備用。

進(jìn)一步地，所述控制柜還通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)互聯(lián)；控制柜向電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)提供各開(kāi)關(guān)單元的狀態(tài)信息，并接受電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制指令，控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)單元的閉合與分?jǐn)唷?/p>

本發(fā)明還提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的運(yùn)行方法，當(dāng)列車(chē)從第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)向第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)方向行駛時(shí)，所述運(yùn)行方法包括以下步驟：

s11、當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)第一電流感知器后，第一電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流，控制柜隨之觸發(fā)第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，預(yù)先將第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上；

s12、列車(chē)?yán)^續(xù)行駛至中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)并通過(guò)第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)獲得牽引供電電源；

s13、當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)第二電流感知器后，第二電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流；

s14、當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)第三電流感知器后，第三電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流，控制柜隨之關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)單元，于是第一電流感知器、第二電流感知器以及第三電流感知器均監(jiān)測(cè)不到牽引電流，控制柜隨之觸發(fā)第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，預(yù)先將第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上，第四電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流；

s15、當(dāng)列車(chē)上的所有受電弓均越過(guò)第四電流感知器后，第四電流感知器監(jiān)測(cè)不到牽引電流，控制柜隨之關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元；

當(dāng)列車(chē)從第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)向第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)方向行駛時(shí)，所述運(yùn)行方法包括以下步驟：

s21、當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)第四電流感知器后，第四電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流，控制柜隨之觸發(fā)第二開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，預(yù)先將第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上；

s22、列車(chē)?yán)^續(xù)行駛至中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)后并通過(guò)第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)獲得牽引供電電源；

s23、當(dāng)受電弓越過(guò)第三電流感知器后，第三電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流；

s24、當(dāng)受電弓越過(guò)第二電流感知器后，第二電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流，控制柜隨之關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元，于是第四電流感知器、第三電流感知器以及第二電流感知器均監(jiān)測(cè)不到牽引電流，控制柜隨之觸發(fā)第一開(kāi)關(guān)單元導(dǎo)通，預(yù)先將第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)上的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)上，第一電流感知器監(jiān)測(cè)到牽引電流；

s25、當(dāng)列車(chē)上所有受電弓均越過(guò)第一電流感知器后，第一電流感知器監(jiān)測(cè)不到牽引電流，控制柜隨之關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)單元。

進(jìn)一步地，當(dāng)列車(chē)行駛到第一電流感知器與第四電流感知器之間的區(qū)域時(shí)，如果電壓互感器沒(méi)有信號(hào)輸出，所述系統(tǒng)報(bào)警并停止運(yùn)行；當(dāng)列車(chē)接近第一電流感知器與第四電流感知器之間的區(qū)域之前，或者駛離第一電流感知器與第四電流感知器之間的區(qū)域之后，如果電壓互感器有信號(hào)輸出，所述系統(tǒng)報(bào)警并停止運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述控制柜通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)互聯(lián)；控制柜向電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)提供兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的狀態(tài)信息，電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的狀態(tài)信息向控制柜發(fā)送遠(yuǎn)程控制指令，控制柜根據(jù)遠(yuǎn)程控制指令控制兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元。

本發(fā)明還提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的運(yùn)行方法：第一開(kāi)關(guān)單元內(nèi)，正常運(yùn)行時(shí)，第一串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第一隔離開(kāi)關(guān)閉合、第一備用隔離開(kāi)關(guān)關(guān)斷，之后，通過(guò)控制柜控制第一固態(tài)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)第一開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通，通過(guò)控制柜控制第一固態(tài)開(kāi)關(guān)的關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)第一開(kāi)關(guān)單元的關(guān)斷；當(dāng)?shù)谝还虘B(tài)開(kāi)關(guān)故障或第一串聯(lián)電路故障時(shí)，改由第一備用串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第一隔離開(kāi)關(guān)關(guān)斷、第一備用隔離開(kāi)關(guān)閉合，之后，通過(guò)控制柜控制第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)第一開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通，通過(guò)控制柜控制第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)的關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)第一開(kāi)關(guān)單元的關(guān)斷；

第二開(kāi)關(guān)單元內(nèi)，正常運(yùn)行時(shí)，第二串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第二隔離開(kāi)關(guān)閉合、第二備用隔離開(kāi)關(guān)關(guān)斷，之后，通過(guò)控制柜控制第二固態(tài)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)第二開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通，通過(guò)控制柜控制第二固態(tài)開(kāi)關(guān)的關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)第二開(kāi)關(guān)單元的關(guān)斷；當(dāng)?shù)诙虘B(tài)開(kāi)關(guān)故障或第二串聯(lián)電路故障時(shí)，改由第二備用串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第二隔離開(kāi)關(guān)關(guān)斷、第二備用隔離開(kāi)關(guān)閉合，之后，通過(guò)控制柜控制第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)第二開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通，通過(guò)控制柜控制第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)的關(guān)斷來(lái)實(shí)現(xiàn)第二開(kāi)關(guān)單元的關(guān)斷。

進(jìn)一步地，當(dāng)對(duì)所述系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，或者同一個(gè)開(kāi)關(guān)單元內(nèi)的兩個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)均被擊穿時(shí)，將兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元內(nèi)的所有隔離開(kāi)關(guān)均操控到分?jǐn)酄顟B(tài)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、采用電流感知器代替計(jì)軸器，徹底排除了計(jì)軸器易受外界干擾而出現(xiàn)列車(chē)感知錯(cuò)誤以及故障復(fù)原操作繁瑣的問(wèn)題；

2、采用電流感知器和固態(tài)開(kāi)關(guān)的配置方式，縮短了不同相序牽引供電電源的切換時(shí)間，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、使用更加方便、工程投資更節(jié)?。?/p>

3、使用主備冗余結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)單元實(shí)現(xiàn)電分相中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)的自動(dòng)供電，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性、可靠性、可用性、免維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)合理性，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1提供的一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的電流感知器、開(kāi)關(guān)單元、電壓互感器、控制柜以及電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)之間的信息交互示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等詞語(yǔ)，僅是為了便于描述本發(fā)明中的不同的技術(shù)特征，而不是要求本發(fā)明必須以特定的順序、先后或者重要程度進(jìn)行操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1-圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括四個(gè)電流感知器(圖中用a1、a2、a3、a4分別表示第一電流感知器、第二電流感知器、第三電流感知器、第四電流感知器)、兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元(圖1中用kg1、kg2分別表示第一開(kāi)關(guān)單元、第二開(kāi)關(guān)單元)、一個(gè)電壓互感器(圖中用v表示)以及一個(gè)控制柜(圖中用kz表示)。電流感知器、開(kāi)關(guān)單元、電壓互感器以及控制柜均安裝于電分相區(qū)域附近。

電分相區(qū)域包括三段接觸網(wǎng)線(xiàn)以及兩個(gè)分相絕緣裝置。三段接觸網(wǎng)線(xiàn)分別為中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0、第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1以及第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2。兩個(gè)分相絕緣裝置分別為第一分相絕緣裝置s1和第二分相絕緣裝置s2。分相絕緣裝置可以是分相絕緣器，也可以是絕緣錨段關(guān)節(jié)。第一分相絕緣裝置s1連接第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1與中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0，第二分相絕緣裝置s2連接第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2與中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0。電分相區(qū)域的兩端分別為供電一區(qū)和供電二區(qū)，供電一區(qū)和供電二區(qū)之間為中性段。中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0不接外部電源，供電一區(qū)通過(guò)第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1從外部電源處接入牽引供電電源，供電二區(qū)通過(guò)第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2從外部電源處接入牽引供電電源；供電一區(qū)和供電二區(qū)的電源引接點(diǎn)在圖1的a～d區(qū)域之外；因此平時(shí)(即列車(chē)不在圖1所示的a～d區(qū)域內(nèi)時(shí)，下同)中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0不帶電，a～d區(qū)域內(nèi)的接觸網(wǎng)線(xiàn)平時(shí)也沒(méi)有牽引電流。

為了便于描述，下面所述的“無(wú)電區(qū)”和“有電區(qū)”借用列車(chē)斷電過(guò)分相技術(shù)制式中的定義，即“無(wú)電區(qū)”是指中性段內(nèi)接觸網(wǎng)線(xiàn)不能被受電弓取流的無(wú)電區(qū)域；“有電區(qū)”是指接觸網(wǎng)線(xiàn)能被受電弓取流的帶電區(qū)域；錨段關(guān)節(jié)式電分相的中性段內(nèi)位于“無(wú)電區(qū)”和“有電區(qū)”之間的接觸網(wǎng)線(xiàn)在受電弓的作用下有可能接通牽引供電電源，向受電弓輸電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

第一電流感知器a1安裝在第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上的a點(diǎn)處，用于感知第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上a～s1間是否有牽引電流，為控制柜kz控制第一開(kāi)關(guān)單元kg1的導(dǎo)通與關(guān)斷提供信息來(lái)源；

a點(diǎn)與第一分相絕緣裝置s1的有電區(qū)邊界的距離為l1，l1大于或等于列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)按最大允許行駛速度在第一電流感知器a1監(jiān)測(cè)到有牽引電流至第一開(kāi)關(guān)單元kg1導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前端升起狀態(tài)下的受電弓進(jìn)入中性段前第一開(kāi)關(guān)單元kg1就可以導(dǎo)通，保證了列車(chē)可以不斷電駛?cè)胫行远巍?/p>

第二電流感知器a2安裝在中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上的b點(diǎn)處且靠近第一分相絕緣裝置s1，用于感知中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上b～s1間是否有牽引電流，并間接反映兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元是否已經(jīng)關(guān)斷，為控制柜kz控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0輪換接通不同相序的牽引供電電源提供信息來(lái)源；

b點(diǎn)與第二分相絕緣裝置s2無(wú)電區(qū)邊界的距離為l5，l5大于或等于列車(chē)上兩個(gè)或多個(gè)受電弓同為升起狀態(tài)下的最大弓間距，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前方升起狀態(tài)下的受電弓到達(dá)b點(diǎn)后，列車(chē)最后方升起狀態(tài)下的受電弓已完全進(jìn)入中性段，從而保證列車(chē)的各受電弓均位于同一相序的牽引供電電源中；

b點(diǎn)與第一分相絕緣裝置s1無(wú)電區(qū)邊界的距離為l6，l6大于或等于列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)按最大允許行駛速度在第二電流感知器a2監(jiān)測(cè)到有牽引電流至第一開(kāi)關(guān)單元kg1導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前端受電弓進(jìn)入b點(diǎn)后，控制柜kz有充足時(shí)間先控制第二開(kāi)關(guān)單元kg2可靠關(guān)斷，使中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0斷開(kāi)供電二區(qū)的電源，之后，控制柜kz再控制第一開(kāi)關(guān)單元kg1導(dǎo)通，使中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0接通供電一區(qū)的電源，列車(chē)可以不斷電駛出中性段。

第三電流感知器a3安裝在中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上的c點(diǎn)處且靠近第二分相絕緣裝置s2，用于感知中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上c～s2間是否有牽引電流，并間接反映兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元是否已經(jīng)關(guān)斷，為控制柜kz控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0輪換接通不同相序的牽引供電電源提供信息來(lái)源；

c點(diǎn)與第一分相絕緣裝置s1無(wú)電區(qū)邊界的距離為l2，l2大于或等于列車(chē)上兩個(gè)或多個(gè)受電弓同為升起狀態(tài)下的最大弓間距，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前方升起狀態(tài)下的受電弓到達(dá)c點(diǎn)后，列車(chē)最后方升起狀態(tài)下的受電弓已完全進(jìn)入中性段，從而保證列車(chē)的各受電弓均位于同一相序的牽引供電電源中；

c點(diǎn)與第二分相絕緣裝置s2無(wú)電區(qū)邊界的距離為l3，l3大于或等于列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)按最大允許行駛速度在第三電流感知器a3監(jiān)測(cè)到有牽引電流至第二開(kāi)關(guān)單元kg2隨后導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前端受電弓進(jìn)入c點(diǎn)后，控制柜kz有充足時(shí)間先控制第一開(kāi)關(guān)單元kg1可靠關(guān)斷，使中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0斷開(kāi)供電一區(qū)的電源，之后，控制柜kz再控制第二開(kāi)關(guān)單元kg2導(dǎo)通，使中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0接通供電二區(qū)的電源，列車(chē)可以不斷電駛出中性段。

第四電流感知器a4安裝在第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上的d點(diǎn)處，用于感知第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上d～s2間是否有牽引電流，為控制柜kz控制第二開(kāi)關(guān)單元kg2的導(dǎo)通與關(guān)斷提供信息來(lái)源；

d點(diǎn)與第二分相絕緣裝置s2的有電區(qū)邊界的距離為l4，l4大于或等于列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)按最大允許行駛速度在第四電流感知器a4監(jiān)測(cè)到有牽引電流至第二開(kāi)關(guān)單元kg2導(dǎo)通的延時(shí)時(shí)間內(nèi)行駛的距離，這樣取值的目的是：當(dāng)列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行時(shí)，列車(chē)最前端升起狀態(tài)下的受電弓進(jìn)入中性段前第二開(kāi)關(guān)單元kg2就可以導(dǎo)通，保證了列車(chē)可以不斷電駛?cè)胫行远巍?/p>

第一開(kāi)關(guān)單元kg1串聯(lián)在第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0之間，用于控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1的導(dǎo)通和斷開(kāi)；第二開(kāi)關(guān)單元kg2串聯(lián)在第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0之間，用于控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2的導(dǎo)通和斷開(kāi)。

電壓互感器v安裝于兩個(gè)分相絕緣裝置之間的區(qū)域，其一端連接中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0，另一端接地，或者連接到鋼軌上，或者通過(guò)一信號(hào)扼流變壓器連接到鋼軌上，通過(guò)電壓互感器v監(jiān)測(cè)中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0是否帶電，間接反映開(kāi)關(guān)單元是否被擊穿。

各電流感知器、開(kāi)關(guān)單元以及電壓互感器均通過(guò)線(xiàn)纜與控制柜kz連接。其信息交互關(guān)系如圖2所示，圖2中的箭頭方向表示信息流向?？刂乒襁B續(xù)采集各電流感知器和電壓互感器輸出的監(jiān)測(cè)信息以及各開(kāi)關(guān)單元的狀態(tài)信息，通過(guò)對(duì)信息的時(shí)序關(guān)系和邏輯關(guān)系進(jìn)行分析判斷，控制相應(yīng)開(kāi)關(guān)單元的導(dǎo)通與關(guān)斷。

進(jìn)一步地，所述電流感知器包括電流互感器，還包括穿越所述電流互感器的導(dǎo)線(xiàn)或載流型承力索，所述導(dǎo)線(xiàn)或載流型承力索并聯(lián)于接觸網(wǎng)線(xiàn)上。電流感知器利用并聯(lián)電路的分流原理監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)線(xiàn)是否有牽引電流，進(jìn)而間接感知列車(chē)及其受電弓的運(yùn)行位置。

進(jìn)一步地，兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元采用相同的結(jié)構(gòu)，其中：

第一開(kāi)關(guān)單元kg1包括第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1、第一隔離開(kāi)關(guān)k1、第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t3以及第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3，第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1和第一隔離開(kāi)關(guān)k1串聯(lián)形成第一串聯(lián)電路，第一串聯(lián)電路串聯(lián)于第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0之間，第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3與第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t3串聯(lián)形成第一備用串聯(lián)電路，第一備用串聯(lián)電路與第一串聯(lián)電路并聯(lián)。第一串聯(lián)電路與第一備用串聯(lián)電路互為冗余備用關(guān)系，常態(tài)下，第一隔離開(kāi)關(guān)k1呈閉合狀態(tài)，第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3呈分?jǐn)酄顟B(tài)，第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1參與列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相控制，第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t3作為第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1的備用，也即第一備用串聯(lián)電路作為第一串聯(lián)電路的備用。當(dāng)?shù)谝还虘B(tài)開(kāi)關(guān)t1故障或其它原因需要用第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t3參與列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相控制時(shí)，可通過(guò)控制柜kz自動(dòng)控制的方式或人工操作方式將第一隔離開(kāi)關(guān)k1切換到分?jǐn)酄顟B(tài)、第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3切合到閉合狀態(tài)；

第二開(kāi)關(guān)單元kg2包括第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2、第二隔離開(kāi)關(guān)k2、第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t4以及第二備用隔離開(kāi)關(guān)k4，第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2和第二隔離開(kāi)關(guān)k2串聯(lián)形成第二串聯(lián)電路，第二串聯(lián)電路串聯(lián)于第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2和中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0之間，第二備用隔離開(kāi)關(guān)k4與第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t4串聯(lián)形成第二備用串聯(lián)電路，第二備用串聯(lián)電路與第二串聯(lián)電路并聯(lián)。第二串聯(lián)電路與第二備用串聯(lián)電路互為冗余備用關(guān)系。第二開(kāi)關(guān)單元kg2與第一開(kāi)關(guān)單元kg1的結(jié)構(gòu)及工作原理均相同，同理分析，在此不再贅述。

進(jìn)一步地，控制柜kz還通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd互聯(lián)，控制柜kz向電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd提供各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并接受電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd的遠(yuǎn)程控制指令，控制兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的閉合與分?jǐn)唷?/p>

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的運(yùn)行方法，所述運(yùn)行方法如下：

如圖1，第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1、第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2分別接不同相序的牽引供電電源，電源接引點(diǎn)在a～d區(qū)域以外。平時(shí)，第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上的a點(diǎn)～分相絕緣裝置s1之間、中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0全段以及第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上的d點(diǎn)～分相絕緣裝置s2之間都沒(méi)有牽引電流，第一電流感知器a1、第二電流感知器a2、第三電流感知器a3、第四電流感知器a4都沒(méi)有信號(hào)輸出，第一開(kāi)關(guān)單元kg1、第二開(kāi)關(guān)單元kg2都處于關(guān)斷狀態(tài)，電壓互感器v也沒(méi)有信號(hào)輸出。

以下分兩個(gè)場(chǎng)景描述該運(yùn)行方法，并假定第一開(kāi)關(guān)單元kg1內(nèi)的第一串聯(lián)電路和第二開(kāi)關(guān)單元kg2內(nèi)的第二串聯(lián)電路處于工作狀態(tài)：

場(chǎng)景一：列車(chē)從a點(diǎn)向d點(diǎn)方向運(yùn)行

當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)a點(diǎn)后，第一電流感知器a1立即監(jiān)測(cè)到第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上a點(diǎn)～分相絕緣裝置s1間有牽引電流，控制柜kz隨之觸發(fā)第一開(kāi)關(guān)單元kg1內(nèi)的第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1導(dǎo)通，預(yù)先將第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上的供電一區(qū)的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上；列車(chē)?yán)^續(xù)前行，其受電弓進(jìn)入到中性段后不間斷獲得從第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1接引的供電一區(qū)的牽引供電電源；當(dāng)受電弓越過(guò)b點(diǎn)后，第二電流感知器a2監(jiān)測(cè)到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上b點(diǎn)～分相絕緣裝置s1間有牽引電流；當(dāng)受電弓越過(guò)c點(diǎn)后，第三電流感知器a3監(jiān)測(cè)到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上c點(diǎn)～分相絕緣裝置s2間有牽引電流，此時(shí)中性段仍然由供電一區(qū)牽引供電電源提供牽引電流。控制柜kz隨之關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)單元kg1內(nèi)的第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1，即切斷供電一區(qū)的牽引供電電源向中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0的供電。于是第一電流感知器a1、第二電流感知器a2以及第三電流感知器a3均感知不到牽引電流，間接反映第一開(kāi)關(guān)單元kg1已關(guān)斷。隨即，控制柜kz立即觸發(fā)第二開(kāi)關(guān)單元kg2內(nèi)的第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2導(dǎo)通，將第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上的供電二區(qū)的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上，于是列車(chē)立即獲得供電二區(qū)的牽引供電電源，此時(shí)第四電流感知器a4監(jiān)測(cè)到第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上的d點(diǎn)～分相絕緣裝置s2間有牽引電流。當(dāng)列車(chē)上所有受電弓均越過(guò)d點(diǎn)后，第四電流感知器a4感知不到牽引電流，控制柜kz隨之關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元kg2內(nèi)的第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2。至此系統(tǒng)恢復(fù)到平時(shí)狀態(tài)。

場(chǎng)景二：列車(chē)從d點(diǎn)向a點(diǎn)方向運(yùn)行

當(dāng)列車(chē)的受電弓越過(guò)d點(diǎn)后，第四電流感知器a4立即監(jiān)測(cè)到第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上d點(diǎn)～分相絕緣裝置s2間有牽引電流，控制柜kz隨之觸發(fā)第二開(kāi)關(guān)單元kg2內(nèi)的第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2導(dǎo)通，預(yù)先將第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2上的供電二區(qū)的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上；列車(chē)?yán)^續(xù)前行，其受電弓進(jìn)入到中性段后不間斷獲得從第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2接引的供電二區(qū)的牽引供電電源；當(dāng)受電弓越過(guò)c點(diǎn)后，第三電流感知器a3監(jiān)測(cè)到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上c點(diǎn)～分相絕緣裝置s2間有牽引電流；當(dāng)受電弓越過(guò)b點(diǎn)后，第二電流感知器a2監(jiān)測(cè)到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上b點(diǎn)～分相絕緣裝置s1間有牽引電流，此時(shí)中性段仍然由供電二區(qū)牽引供電電源提供牽引電流?？刂乒駅z隨之關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)單元kg2內(nèi)的第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2，即切斷供電二區(qū)的牽引供電電源向中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0的供電。于是第四電流感知器a4、第三電流感知器a3以及第二電流感知器a2均感知不到牽引電流，間接反映第二開(kāi)關(guān)單元kg2已關(guān)斷。隨即，控制柜kz立即觸發(fā)第一開(kāi)關(guān)單元kg1內(nèi)的第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1導(dǎo)通，將第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上的供電一區(qū)的牽引供電電源接引到中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0上，于是列車(chē)立即獲得供電一區(qū)的牽引供電電源，此時(shí)第一電流感知器a1監(jiān)測(cè)到第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1上的a點(diǎn)～分相絕緣裝置s1間有牽引電流。當(dāng)列車(chē)上所有受電弓均越過(guò)a點(diǎn)后，第一電流感知器a1感知不到牽引電流，控制柜kz隨之關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)單元kg1內(nèi)的第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1。至此系統(tǒng)恢復(fù)到平時(shí)狀態(tài)。

本實(shí)施例所提供的運(yùn)行方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，運(yùn)行方法更簡(jiǎn)單，而且運(yùn)行安全性更高，實(shí)現(xiàn)列車(chē)不斷電自動(dòng)通過(guò)中性段的同時(shí)，確保了中性段兩端不同相序的牽引供電電源在任何時(shí)候都不被連通。

進(jìn)一步地，電壓互感器v的作用是通過(guò)監(jiān)測(cè)中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0是否帶電來(lái)間接反映開(kāi)關(guān)單元內(nèi)的固態(tài)開(kāi)關(guān)是否被擊穿，防止系統(tǒng)在固態(tài)開(kāi)關(guān)被擊穿的情況下錯(cuò)誤進(jìn)行不斷電過(guò)分相控制，系統(tǒng)的運(yùn)行方法如下：

1.如果在列車(chē)接近a～d區(qū)域之前，或駛離a～d區(qū)域之后，電壓互感器v有信號(hào)輸出，意味著兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元內(nèi)至少有一個(gè)工作固態(tài)開(kāi)關(guān)被擊穿，系統(tǒng)將報(bào)警并停止自動(dòng)過(guò)分相控制。

2.如果在列車(chē)進(jìn)入a～d區(qū)域期間，電壓互感器v始終沒(méi)有信號(hào)輸出，意味著電壓互感器v監(jiān)測(cè)電路故障或系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)也將報(bào)警并停止自動(dòng)過(guò)分相控制。

進(jìn)一步地，控制柜kz還通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd互聯(lián)，控制柜kz向電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd提供各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，并接受電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)yd的遠(yuǎn)程控制指令，控制兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元的閉合與分?jǐn)啵M(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)分相控制。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電氣化鐵路列車(chē)不斷電自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)的運(yùn)行方法，所述運(yùn)行方法如下：

如圖1，第一開(kāi)關(guān)單元內(nèi)，正常運(yùn)行時(shí)，第一串聯(lián)電路投入工作，此時(shí)第一隔離開(kāi)關(guān)k1閉合、第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3關(guān)斷，控制柜kz通過(guò)控制第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1的導(dǎo)通或關(guān)斷；當(dāng)?shù)谝淮?lián)電路故障或第一固態(tài)開(kāi)關(guān)t1故障時(shí)，改由第一備用串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第一隔離開(kāi)關(guān)k1關(guān)斷、第一備用隔離開(kāi)關(guān)k3閉合，之后，控制柜kz控制第一備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t3的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1的導(dǎo)通或關(guān)斷；

第二開(kāi)關(guān)單元內(nèi)，正常運(yùn)行時(shí)，第二串聯(lián)電路投入工作，此時(shí)第二隔離開(kāi)關(guān)k2閉合、第二備用隔離開(kāi)關(guān)k4關(guān)斷，控制柜kz通過(guò)控制第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2的導(dǎo)通或關(guān)斷；當(dāng)?shù)诙?lián)電路故障或第二固態(tài)開(kāi)關(guān)t2故障時(shí)，改由第二備用串聯(lián)電路投入工作，通過(guò)人工操控方式或通過(guò)控制柜機(jī)控方式使第二隔離開(kāi)關(guān)k2關(guān)斷、第二備用隔離開(kāi)關(guān)k4閉合，之后，控制柜kz控制第二備用固態(tài)開(kāi)關(guān)t4的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而控制中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2的導(dǎo)通或關(guān)斷。

本實(shí)施例使用主備冗余結(jié)構(gòu)的固態(tài)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)中性段的自動(dòng)供電，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性、可靠性、可用性、免維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)合理性。利用固態(tài)開(kāi)關(guān)代替現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械開(kāi)關(guān)，延長(zhǎng)開(kāi)關(guān)使用壽命、降低維護(hù)成本?？梢赃x用有過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)的固態(tài)開(kāi)關(guān)，則固態(tài)開(kāi)關(guān)投切時(shí)不易引起過(guò)電壓或過(guò)電流、故障發(fā)生率降低，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

進(jìn)一步地，檢修電分相時(shí)，或同一個(gè)開(kāi)關(guān)單元內(nèi)的兩個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)均被擊穿時(shí)，應(yīng)將兩個(gè)開(kāi)關(guān)單元內(nèi)的所有隔離開(kāi)關(guān)均操控到分?jǐn)酄顟B(tài)，使中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw1之間以及中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw0與第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)jcw2之間完全電氣隔離，處于無(wú)電的安全狀態(tài)。

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性，優(yōu)選采取如下技術(shù)措施：

1.控制柜kz采集電流感知器的輸出信息時(shí)，適當(dāng)延長(zhǎng)其持續(xù)采集時(shí)間，以剔除接觸網(wǎng)線(xiàn)短路、雷電等干擾因素；

2.電流感知器、電壓互感器均采用成對(duì)熱備用工作方式，即使某個(gè)器件故障，系統(tǒng)仍能可靠工作；

3.選用有過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)的固態(tài)開(kāi)關(guān)。

具體實(shí)施時(shí)，可將第一電流感知器a1、第二電流感知器a2以及第一開(kāi)關(guān)單元kg1相對(duì)集中地設(shè)置于第一分相絕緣裝置s1附近；將第三電流感知器a3、第四電流感知器a4以及第二開(kāi)關(guān)單元kg2相對(duì)集中地設(shè)置于第二分相絕緣裝置s2附近。電壓互感器v成對(duì)熱備用時(shí)，也可將兩個(gè)熱備用的電壓互感器v分設(shè)在第一分相絕緣裝置s1附近和第二分相絕緣裝置s2附近；控制柜kz可設(shè)于中性段區(qū)域內(nèi)。

與現(xiàn)有的列車(chē)過(guò)分相技術(shù)相比，本發(fā)明提供的電氣化鐵路列車(chē)自動(dòng)過(guò)分相系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.利用電流感知器代替現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)軸器，徹底避免了計(jì)軸器易受外界干擾而出現(xiàn)列車(chē)感知錯(cuò)誤的問(wèn)題以及故障復(fù)原操作繁瑣的問(wèn)題；而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、使用更加方便、工程投資更節(jié)?。?/p>

2.電流感知器利用電氣化鐵路系統(tǒng)中現(xiàn)有的載流型承力索代替導(dǎo)線(xiàn)，還可進(jìn)一步節(jié)約成本；

3.利用固態(tài)開(kāi)關(guān)代替現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)械開(kāi)關(guān)，可以延長(zhǎng)開(kāi)關(guān)使用壽命、降低維護(hù)成本，且固態(tài)開(kāi)關(guān)投切時(shí)不易引起過(guò)電壓或過(guò)電流、故障發(fā)生率降低；

4.將隔離開(kāi)關(guān)與固態(tài)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，當(dāng)固態(tài)開(kāi)關(guān)發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)的方式將中性段接觸網(wǎng)線(xiàn)與第一區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)以及第二區(qū)接觸網(wǎng)線(xiàn)電氣隔離，保證了系統(tǒng)的安全性；

5.開(kāi)關(guān)單元由兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)和兩個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)組成互為冗余備用關(guān)系的電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。