接触网课程设计---京-沪高速电气化铁道自动过电分相式锚段关节设计

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1、接触网工程课程设计报告 - 1 - 1 题目 京-沪高速电气化铁道自动过电分相式锚段关节设计 2 设计方案 2.1 题目分析 手动过电分相，操作频率太高。在很短的时间内完成手动分闸、降弓升弓、合闸过 程，工作强度大，而且操作不慎会烧伤电分相绝缘设备及受电工滑板，造成事故。目前， 在高速电气化铁路上都相应的采取了自动过电分相装置。 2.2 地面电分相锚段关节 2.2.1 工作原理 地面过电分相自动转换装置设在锚段关节的分相区，在锚段关节的分相区处嵌入一 个中性段，其两端分别由空气绝缘器间隙 1JY、1JY 与两相绝缘网绝缘。两台真空负荷 开关 1ZK、2ZK 分别跨接在 1JY、1JY 上，使绝

2、缘网两相能通过 1ZK 及 2ZK 分别向中 性段供电；在线路边设置四台机车位置传感器 1CG、2CG、3CG、4CG1。无车通过时 两台真空负荷开关均断开，中性段无电。 当机车从 A 相驶来，到 1CG 处时，真空负荷开关 1ZK 闭合，中性段接触网由 A 相 供电，待机车进入中性段，到 3CG 处时，1ZK 分断，2ZK 随即迅速闭合，完成中性段 供电的换相交换。由于此时中性段已由 B 相供电，机车可以在不用任何附加操纵、负荷 基本不变的条件下通过电分相区段，带机车驶离 4CG 处后，2ZK 分断，装置回零，各 项设备恢复到无机车通过时的状态。 2.2.2 真空负荷开关 真空负荷开关是该系

3、统的关键设备，它的任务是每当机车通过电分相区段时迅速地 完成对机车供电相位的切换，为压缩开关切换过程中的瞬间断电时间，减轻对机车的机 电冲动，在大波距的情况下，要求其分合闸速度快并有较高的响应速度；要求据有较强 的机械和电气寿命。 接触网工程课程设计报告 - 2 - 图 1 地面自动转换电分相装置工作原理图 新型真空负荷开关，在真空灭弧室中选用了大口径、大波距的冲压型波纹管，并采 用预拉伸装置技术，以减小波纹管大为面积的形变，提高其使用寿命。还采用了新型高 压消汽剂和可阀焊封装等新技术、新工艺，在开关整体装配设计上加强减震环节，开关 机构采用既简单又实用的电磁合拍式。由于采取克一系列有效地技术

4、措施，使开关的机 械和电气寿命超过 6 万次。真空负荷开关的主要技术参数如下：额定工作电压 27.5kV （工频有效值） ；工频耐压 95kV，持续 1min（断口间及本地对地） ；额定关合电压流 20kA；额定工作电流 1000kA；合闸时间 不大于 70ms。 2.2.3 控制系统 转换装置控制系统是实现对各执行部件精确可靠的自动控制和状态监视，系统控制 原理如图 3 所示。该系统据有如下功能：有足够的逻辑运算及控制功能，以实现装置运 行的自动化；能自动检出装置运行中出现的各种故障并分类报警，便于查找排除； 有较高的响应速度，以压缩开关切换时的瞬间断电时间；有较强的抗干扰性能，能 在强电磁干扰条件下可靠工作。 A BCD 图 2 半导体自动转换示意图 A 相 B 相 中性段 1 CG 2 CG 3 CG 4 CG 1ZK 2JY 1JY 2ZK 接触网工程课程设计报告 - 3 - A BCD 图 3 半导体自动转换示意图 A BCD 图 4 半导体自动转换示意图 A BCD 图 5 半导体自动转换示意图 A BCD 图 6 半导体自动转换示意图 控制装置采用了以可编程序控制器为核心