[发明专利]自动过分相控制装置以及用于重联机车的过分相控制系统

说明书

技术领域

本申请涉及电力机车过分相控制领域。

背景技术

由于铁路牵引接触网使用的是单相工频交流电供电方式，为了使电力系统三相平衡和提高电网的利用率，铁路牵引接触网采用的是分段换相供电，在换相处有绝缘件将两相接触网分隔，此处称为分相区。机车通过分相区时，如果车载电器都在工作，就如同带载拉闸，会拉出很大的电弧，容易造成相间短路。所以机车在通过分相区时，需要将机车上的主断路器断开以起到保护作用。传统的电力机车过分相方法是机车司机按照线路上设置的断合标志通过手动操作来分合机车主断路器，即当电力机车通过分相区过程中，司机按照地面断电标的要求，将控制器手柄扳回零位切断牵引负荷、辅助电路负荷，最后分断主断路器而断电运行，待电力机车通过中性段之后，在合电标后，司机再以相反的顺序闭合主断，先恢复辅助电机，再恢复级位。这种手动操作过分相方式，不仅影响了机车速度，而且在断电与接通的过程中，司机要进行很多的操作，增加了机车司机的工作负荷，并且不够安全。

鉴于手动控制过分相存在种种弊端，针对自动过分相技术的研究得到广泛重视。在自动过分相技术中，对分相区功能位置的可靠识别验证尤为重要，这里所称的功能位置包括分相区前的机车卸载位置(预告)、机车断电位置(强制)、分相区后的机车合电位置(恢复1)、机车完成自动过分相位置(恢复2)。在分相区前的机车卸载位置(预告)，自动过分相控制系统需自动控制级位降低到零位，之后将辅机关闭，之后再将主断路器断开；在分相区前的机车断电位置(强制)，如果主断路器仍然未断开，则需立断开主断路器；分相区后的机车合电位置(恢复1)，需要自动闭合主断路器，之后启动辅机，之后再控制级位恢复到过分相过程之前的级位；在机车完成自动过分相位置(恢复2)，如果主断路器仍未闭合，则执行相应恢复工作，如果已经闭合则不需要进行任何控制。在上述控制过程中，自动过分相控制系统对过分相过程控制的稳定性和可靠性也十分重要。

但是目前的自动过分相系统在稳定性、可靠性和抗干扰能力等方面还存在一定的问题。另外，随着铁路运输的不断发展，通常需要多机牵引才能满足运输的要求。在使用多机牵引时，目前最常见的运行方式为重联列车运行方式，即由一个司机操纵一台机车(主控机车)而实现对多台机车(从控机车)的同步控制。重联机车中每台机车过分相区的时间不同，不能由主控机车同时控制过分相过程，因而，目前的自动过分相系统也不适于重联机车的应用。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种自动过分相控制装置和用于重联机车的过分相控制系统。

本发明提供了一种自动过分相控制装置，该过分相控制装置包括：分相区功能位置信号接收单元，用于接收和识别分相区功能位置信号；级位采集单元，用于采集操纵手柄级位信号；与分相区功能位置信号接收单元和级位采集单元连接的过分相控制单元，该过分相控制单元用于从分相区功能位置信号接收单元接收分相区功能位置信号以及从级位采集单元接收级位信号，并且根据所接收的功能位置信号输出基于级位信号的脉宽调制形式的级位控制信号以控制级位的升降，并且输出辅机控制信号、主断路器分合控制信号以分别控制辅机的启动与关闭以及主断路器的分闸与合闸。

本发明还提供了一种用于重联机车的过分相控制系统，该过分相控制系统包括用于主控机车的过分相控制装置和用于从控机车的过分相控制装置，该用于主控机车的过分相控制装置和用于从控机车的过分相控制装置均为本发明提供的所述机车过分相控制装置，并且均连接到无线重联控制装置；所述用于主控机车的过分相控制装置根据自身所接收的分相区功能位置信号输出级位控制信号、辅机控制信号、主断路器分合控制信号以控制主控机车的级位的升降、辅机的启动与关闭以及主断路器的分闸与合闸，并且将分相区功能位置信号发送到无线重联控制装置；所述用于从控机车的过分相控制装置根据自身所接收的分相区功能位置信号将级位控制信号、辅机控制信号、主断路器分合控制信号发送到无线重联控制装置，以由无线重联控制装置控制从控机车的级位的升降、辅机的启动与关闭以及主断路器的分闸与合闸。

本发明提供的自动过分相控制装置，对机车的级位控制采用了脉冲宽度调制技术，使得机车能够平稳地完成过分相区前的卸载和过分相区后的恢复工作，而且优选采用有源射频识别技术，增加了分相区功能位置识别的可靠性和安全性。另外，本发明提供的用于重联机车的过分相控制系统，能够对重联机车的过分相过程进行安全、有效地控制。

附图说明

图1是本发明提供的机车过分相控制装置的结构示意图；