本實(shí)用新型涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置。

背景技術(shù)：

高速列車與地鐵車輛運(yùn)行時(shí)，都有功率大、牽引回流大的特點(diǎn)，在鋼軌絕緣節(jié)處，列車輪對(duì)經(jīng)過時(shí)，由于牽引回流被瞬間切斷，造成列車輪對(duì)與鋼軌間形成電弧放電，較大的電弧會(huì)燒損絕緣節(jié)，灼傷鋼軌軌面。在側(cè)線、有牽引電流回流切斷點(diǎn)的位置較為明顯，正線鋼軌絕緣節(jié)處也存在電弧灼傷的現(xiàn)象。鋼軌絕緣節(jié)的燒損會(huì)導(dǎo)致軌道電路絕緣破損，鋼軌軌面的灼傷可能影響接頭部位鋼軌機(jī)械性能使鋼軌使用壽命縮短，形成安全隱患。

城市軌道交通通常采用直流供電制式，為了防止正線電流通過停車場(chǎng)(車輛段)鋼軌向大地泄露，一般在出入段(場(chǎng))有砟道床與整體道床的分界點(diǎn)鋼軌設(shè)置絕緣節(jié)，同時(shí)設(shè)置智能消弧型單向?qū)ㄑb置。該裝置具有兩個(gè)功能：一是單向?qū)üδ?；不允許正線電流流向停車場(chǎng)(車輛段)，減少停車場(chǎng)(車輛段)雜散電流泄露；二是消弧功能；絕緣節(jié)兩端鋼軌存在電壓差達(dá)到一定值時(shí)，通過智能控制器調(diào)節(jié)GTO觸發(fā)電壓，使得GTO導(dǎo)通，消除兩端電壓差，從而達(dá)到智能消弧的功能。

但是，現(xiàn)有智能消弧型單向?qū)ㄑb置存在不足。即，GTO觸發(fā)導(dǎo)通后，需要施加反向電壓和反向電流才能可靠關(guān)斷，這個(gè)條件在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)營(yíng)中很難得到滿足。因?yàn)榻^緣節(jié)兩端鋼軌的電壓差是一個(gè)浮動(dòng)數(shù)值，在GTO觸發(fā)導(dǎo)通后，絕緣節(jié)兩端的電壓若未出現(xiàn)反向的電壓，那么GTO則長(zhǎng)期處于導(dǎo)通狀態(tài)，正線電流通過單向?qū)ㄑb置流入停車場(chǎng)(車輛段)單向?qū)ㄑb置則失去它固有的單向?qū)üδ堋?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置，完善了單向?qū)ㄑb置功能，加強(qiáng)了對(duì)車輛段、停車場(chǎng)等區(qū)域的雜散電流防護(hù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置，用于接入絕緣節(jié)兩側(cè)的軌道上，包括電源，所述電源接有充放電電容C₁，還包括第一門控晶閘管T₁和第二門控晶閘管T₂，所述第一門控晶閘管T₁和第二門控晶閘管T₂串聯(lián)并與所述充放電電容C₁并聯(lián)，所述第一門控晶閘管T₁的陽極和陰極分別連接絕緣節(jié)兩側(cè)軌道，所述第一門控晶閘管T₁的門極連接有一PLC控制器；所述第二門控晶閘管T₂的門極連接有一驅(qū)動(dòng)電路；還包括第一電壓傳感器和第二電壓傳感器，所述第一電壓傳感器連接絕緣節(jié)兩側(cè)軌道，第二電壓傳感器連接絕緣節(jié)一側(cè)的軌道并接地，所述第一電壓傳感器和第二電壓傳感器連接PLC控制器。

作為優(yōu)選的，還包括第一電容C_t1、第一電阻R_t1、第二電容C_t2、第二電阻R_t2，所述第一電容C_t1、第一電阻R_t1串聯(lián)后與所述第一門控晶閘管T₁并聯(lián)，所述第二電容C_t2、第二電阻R_t2串聯(lián)后與所述第二門控晶閘管T₂并聯(lián)。

作為優(yōu)選的，所述電源為220V交流電源，所述電容一側(cè)通過第一二極管D_C連接電源，另一側(cè)通過第三電阻R_C連接電源。

作為優(yōu)選的，所述接入絕緣節(jié)兩側(cè)的軌道上還連接有并聯(lián)的第二二極管D₀和第三二極管D₆。

作為優(yōu)選的，所述充放電電容C₁通過一電感L₁連接第一門控晶閘管T₁的陰極。

作為優(yōu)選的，所述充放電電容C₁取1mF電容量，所述電感L₁取10mH電感量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型通過在現(xiàn)有能消弧型單向?qū)ㄑb置增加一個(gè)可控關(guān)斷電路，解決了單向?qū)ㄑb置導(dǎo)通后無法關(guān)斷的缺點(diǎn)，完善了單向?qū)ㄑb置功能，加強(qiáng)了對(duì)車輛段、停車場(chǎng)等區(qū)域的雜散電流防護(hù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的等效電路圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例晶閘管關(guān)斷前反向放電電路路徑示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例晶閘管關(guān)斷后反向放電電路路徑示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置作進(jìn)一步說明。

以下是本實(shí)用新型所述的一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置的最佳實(shí)例，并不因此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

圖1示出了一種可控關(guān)斷的帶智能消弧型功能的單向?qū)ㄑb置，用于接入絕緣節(jié)兩側(cè)的軌道上，包括電源，所述電源接有充放電電容C₁，還包括第一門控晶閘管T₁和第二門控晶閘管T₂，所述第一門控晶閘管T₁和第二門控晶閘管T₂串聯(lián)并與所述充放電電容C₁并聯(lián)，所述第一門控晶閘管T₁的陽極和陰極分別連接絕緣節(jié)兩側(cè)軌道，所述第一門控晶閘管T₁的門極連接有一PLC控制器；所述第二門控晶閘管T₂的門極連接有一驅(qū)動(dòng)電路；還包括第一電壓傳感器和第二電壓傳感器，所述第一電壓傳感器連接絕緣節(jié)兩側(cè)軌道，第二電壓傳感器連接絕緣節(jié)一側(cè)的軌道并接地，所述第一電壓傳感器和第二電壓傳感器連接PLC控制器。

在本實(shí)施例中，還包括第一電容C_t1、第一電阻R_t1、第二電容C_t2、第二電阻R_t2，所述第一電容C_t1、第一電阻R_t1串聯(lián)后與所述第一門控晶閘管T₁并聯(lián)，所述第二電容C_t2、第二電阻R_t2串聯(lián)后與所述第二門控晶閘管T₂并聯(lián)。

在本實(shí)施例中電源為220V交流電源，所述電容一側(cè)通過第一二極管D_C連接電源，另一側(cè)通過第三電阻R_C連接電源。所述充放電電容C₁通過一電感L₁連接第一門控晶閘管T₁的陰極。在正常運(yùn)行時(shí)，充放電電容C₁有電源進(jìn)行沖電，由于二極管D_C的作用，第二門控晶閘管T₂觸發(fā)導(dǎo)通前，充放電電容C₁兩端電壓V_C1始終保持為0.4KV；第二門控晶閘管T₂觸發(fā)導(dǎo)通后，充放電電容C₁經(jīng)第二門控晶閘管T₂、第一門控晶閘管T₁、電感L₁進(jìn)行放電，根據(jù)LC振蕩電路原理，在充放電電容C₁第一個(gè)周期放電完成后，將對(duì)充放電電容C₁進(jìn)行反向充電，充放電電容C₁反向充電完成后，又一次經(jīng)電感L₁、第一門控晶閘管T₁、第二門控晶閘管T₂進(jìn)行反方向放電，該放電過程將在第一門控晶閘管T₁、第二門控晶閘管T₂管內(nèi)流過反向電流，通過合理計(jì)算L、C元件的參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)第一門控晶閘管T₁、第二門控晶閘管T₂的可靠關(guān)斷。

作為優(yōu)選的，所述接入絕緣節(jié)兩側(cè)的軌道上還連接有并聯(lián)的第二二極管D₀和第三二極管D₆。

圖2示出了晶閘管關(guān)斷電路其實(shí)放電等效電路圖，為充放電電容C₁充電的電源等效為電壓源UC，二極管正向?qū)ǖ刃殡娮鑂d和理想二極管D。充放電電容C₁經(jīng)過V_T2，V_T1，等效電阻R，電感L₁進(jìn)行放電，并對(duì)電容進(jìn)行反向充電的方程式。待充放電電容C₁反向充電電壓達(dá)到最大時(shí)，此時(shí)線路中電流i＝0。

圖3和圖4示出了晶閘管關(guān)斷電路反向放電電路圖，圖中，C_t1＝2.5mF，R_t1＝10Ω，C_t2＝1.7mF，R_t2＝10Ω，其中圖3中虛線表示晶閘管關(guān)斷錢反向放電電流路徑，表示第一門控晶閘管T₁關(guān)斷過程中，電路參數(shù)和放電電流路徑的變化；圖4中的虛線表示晶閘管關(guān)斷后反向放電電流路徑；充放電電容C₁反向電壓充到最大值時(shí)，開始反向放電，最開始反向放電電流經(jīng)過第一門控晶閘管T₁，第二門控晶閘管T₂反向流通，使第一門控晶閘管T₁，第二門控晶閘管T₂迅速關(guān)斷。T₁關(guān)斷后電流將通過等效二極管D繼續(xù)反向放電，使第一門控晶閘管T₁繼續(xù)保持反向電壓，保持第一門控晶閘管T₁可靠關(guān)斷；第二門控晶閘管T₂關(guān)斷后，反向放電電流通過第二門控晶閘管T₂的阻容回路流通，使第二門控晶閘管T₂保持反向電壓，可靠關(guān)斷。

在本實(shí)施例中，所述充放電電容C₁取1mF電容量，所述電感L₁取10mH電感量。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型通過在現(xiàn)有能消弧型單向?qū)ㄑb置增加一個(gè)可控關(guān)斷電路，解決了單向?qū)ㄑb置導(dǎo)通后無法關(guān)斷的缺點(diǎn)，完善了單向?qū)ㄑb置功能，加強(qiáng)了對(duì)車輛段、停車場(chǎng)等區(qū)域的雜散電流防護(hù)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。