[发明专利]一种电动车组自动通过分相区的控制方法

说明书

本发明公开了一种电动车组自动通过分相区的控制方法，为：列车正常工况下，在经过分相区时，自动控制牵引变流器中的逆变模块转换为制动工况，将列车电机转换为发电机状态；封锁整流模块，把列车动能回馈给牵引变流器中的滤波中间直流回路以维持辅助负载正常工作；当列车通过分相区后，重新启动整流模块，退出自动过分相发电状态，按司机操作指令将逆变模块转化为相应工况。本发明具有可有效缓解自动过分相过程对列车的冲击、提高列车舒适性等优点。

技术领域

本发明主要涉及到轨道交通的控制领域，特指一种适用于电动车组自动通过分相区的控制方法。

背景技术

电气化铁路为尽可能平衡供电系统中的三相负载，接触网一般采用分段换相供电设计方式。为防止相间短路，在不同相供电臂之间的连接处使用了绝缘装置进行分割，从而在不同相供电臂之间形成无电的绝缘分相区（以下简称“分相区”），且每隔一段距离线路就存在一个分相区。由于分相区的存在，电动车组运行过程中将频繁通过分相区，在此过程中，若电动车组控制不当，会导致列车带载入分相区，易引发列车牵引变流器、牵引变压器、受电弓和线路接触网烧损等事故，严重危害线路安全、影响列车的正常运行。

目前，国内外广泛使用的列车自动过分相的控制方案可分为以下5种：

1、司机手动操作方案。

电气化铁道线路建设时，各分相区之前，都设置有提醒即将进入分相区的“断”指示牌，用于提醒司机手动操作断列车主断路器过分相，列车惰行通过分相区后，线路有“合”指示牌，提醒司机手动操作闭合列车主断路器使牵引变流器重新投入工作，使列车恢复正常运行。

2、地面自动开关自动切换方案。

此方案主要为日本新干线所采用，另外，西安铁路局汪亚平于2011年1月在<<中国铁道>>发表“我国自主研发的地面控制自动过分相技术创新”一文，也提出了一套我国自主研发的地面自动开关自动切换过分相系统解决方案。

该方案的主要原理是：在接触网分相区设置一套中性区间段，两端分别有两个绝缘器与两相接触网绝缘，并采用锚段关节结构，以保证受电弓滑过时能连续受流。地面自动开关切换设备有2台真空断路器S1、S2分别跨接在接触网两相上，并能够通过它们向中性区间段供电。当有列车通过时，地面自动开关切换设备通过列车位置传感器检测列车位置，通过控制S1和S2开关的通断，实现中性区间段的换相供电，使列车能够在几乎不失电的情况通过分相区。

3、柱上开关自动断电方案。

此方案主要在瑞士等国家采用。该方案的基本原理是：由两个真空磁控线包、两个真空断路器、两个过压吸收器及相应的接触网分段组成柱上开关自动断电设备，设备对称分布在分相区两侧，布置在支柱上的开关自动断电设备在列车通过磁控线包段时使两个真空磁控线包分别受流，让两个真空断路器产生分闸和真空灭弧动作，切断列车供电，使列车惰行通过分相区。

4、列车自动控制断电方案。

该方案充分利用了电气化线路在进出分相区处地面安装有磁钢的特点，在列车上安装有过分相车载检测装置，当列车到达分相区磁钢处时，车载检测装置接收地面磁钢信息并送入列车牵引控制系统，牵引控制系统延时断开列车主断路器，使列车惰行进入分相区，当过分相车载检测装置再次检测到地面磁钢信息，则表示列车已通过分相区，列车牵引控制系统将再次闭合主断路器使牵引变流器重新投入工作，使列车恢复正常运行。

5、牵引变流器中间直流回路不断电方案。