本发明涉及电气化铁道列车过分相换相供电用的自动转换装置，尤其是一种可取得列车自由过分相效果的电分相自行换控装置。
背景技术：
1993年3月电气化工程局《广深铁路分相装置方案简介》、2001年3月10日广铁集团公司《车载自动过分相系统的研究报告》、铁道部科学技术信息研究所(95)信研字第(037)号《国外高速铁路牵引供电系统的研究》和2003年7月西南交通大学出版社《高速电气化铁路》，分别介绍了德国车上式“车控自动相分段装置”、广铁集团公司车上式“车载自动相分段装置”、日本地上式“电分相自动转换装置”和西安科研所地上式“相分段自动转换装置”，其共同缺点是：多个部门设备集成的总体结构形式，不利于系统性维护及规范化运行管理，安全可靠性难以保障，信位不够准确，仅适用于专用电力机车；尤其是上述两种车上式现有技术，由于信号可靠性与地感器磁场强度、车速相关及网上存在供电死区，当车速低于下限时，要求司机改用手动过分相，不利于行车安全。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的全部缺点，提供一种权属接触网一个部门、安全可靠性高、使用寿命长、适用范围不受限制、可取得列车自由过分相效果的电分相自行换控装置。
具体实施方式
本发明由网上相分段、柱上两压互采信器与设在线路侧的换控厢间，经高压电缆和信号电缆连接组成。网上相分段为两支线绝缘的接触悬挂，一支由来车端A相接触网、连接接触网、采信接触网和B相接触网经绝缘分段连接构成，另一支由来车端中性接触网、连接接触网和采信接触网经绝缘分段连接，两端经绝缘分段补偿、无补偿下锚构成，中性接触网两端部分别与A相接触网和B相接触网的端部、两采信接触网分别与中性接触网和B相接触网，均形成受电弓搭接段，两连接接触网分别与其连接的采信接触网间，其受电弓非接触部分为两受电弓包络段，采信接触网与其连接的B相接触网，其受电弓初触点间距 离为换限过程段，两压互采信器一端分别接于两采信接触网，另一端接地；换控厢由两常闭开关、常开开关、限流器、控制系统和遥信系统被监视端组成，两常闭开关、常开开关和限流器的一端并联，一常闭开关和常开开关的另一端，经高压电缆分别与A相接触网和B相接触网连接，另一常闭开关和限流器的另一端并联，经高压电缆与中性接触网连接，控制系统输入端经信号电缆与两压互采信器输出端连接。
所述受电弓包络段和换限过程段，其长度可依据该区段列车受电弓取流方式和设计时速确定；所述两常闭开关和常开开关，可为电磁吸分、吸合、无锁扣的高压真空接触器，可设置两套，一主一备，滑车插接安装形式，可通过手动或远控方式交替运行；所述遥信系统，其监视端可设在电调室内。
本发明自用电电源，可自备或由变电所、分区所提供。
利用受电弓搭接两采信接触网，两压互采信器采集到的换供信号和复归信号，经控制系统程控两常闭开关和常开开关状态及牵引供电回路中限流器的串入和短接，通过中性接触网及与两受电弓包络段和换限过程段的配合，网上无供电死区，自动完成列车自由过分相所需全部功能及装置运行状态监视。
上述本发明为适用于复线区段的单向型，可将中性接触网与采信接触网之间的连接接触网取消，但与中性接触网连接的采信接触网的受电弓接触部分长度，应大于该区段列车相邻取流两弓间的最大距离，利用复归信号的消失实现装置复归。如若在此基础上，在中性接触网来车端增接与去车端相同的采信接触网和压互采信器，采信接触网与其连接的B相接触网之间增接连接接触网，中性接触网随之相应延长，与A相接触网连接的常闭开关改用常开开关，形成对称的结构形式，则成为本发明适用于单线区段的双向型。
有益效果
装置权属接触网一个部门，利于系统性维护及规范化运行管理，奠定了安全可靠性的保障基础；由于采用了中性接触网、弓网搭接压互采信方式、限流器的串入和短接、两受电弓包络段和换限过程段长度的确定依据、切换方式及开关设置两套等技术措施，网上无供电死区，信位准确，信幅定值，消除了合闸涌流影响，过分相与受电弓取流方式、车速无关，实现了在线维护，安全可靠性高，使用寿命长；适用于任何区段、速度段、受电弓取流方式、电力机车或动车组；取得了列车自由过分相的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式，作进一步的详细描述。
附图是本发明的结构原理示意图，仅示出高压设备部分，网上相分段粗、细线条分别示为接触线的受电弓接触、非接触部分。
附图所示本发明，一支接触悬挂由A相接触网1、连接接触网6、采信接触网4和B相接触网2，分别经绝缘分段8、9和10连接构成，另一支接触悬挂由中性接触网3、连接接触网7和采信接触网5，分别经绝缘分段12和13连接，两端分别经绝缘分段11和14补偿、无补偿下锚构成，绝缘分段8、12分别与采信接触网4、5的受电弓初触点间距离，分别为受电弓包络段L1、L2，采信接触网4与B相接触网2的受电弓初触点间距离为换限过程段L3，压互采信器15和16一端分别接于采信接触网4和5，另一端接地，常闭开关20、21、常开开关22和限流器23的一端并联，常闭开关20和常开开关22的另一端，分别经高压电缆17和18与A相接触网1和B相接触网2连接，常闭开关21和限流器23的另一端并联，经高压电缆19与中性接触网3连接。
所述受电弓包络段L1、L2的长度，应大于该区段列车取流首末弓间的最大距离；所述换限过程段L3的长度，应大于该区段设计时速运行情况下，完成断载、换供、限流过程所需时间，其受电弓滑动距离。
由于采用上述结构，当首弓接触到采信接触网4时，压互采信器15的换供信号输入控制系统24并记忆，程控常闭开关21分闸，将限流器23串入牵引供电回路后，常闭开关20分闸，完成了断载过程，随之常开开关22合闸，完成了换供过程，即限流过程的开始，合闸涌流值被限制在机车过流保护整定值以内，经延时衰减后常闭开关21合闸，限流器23被短接，完成了限流过程；当首弓接触到采信接触网5时，压互采信器16的复归信号输入控制系统24，依次促使记忆的换供信号消失、常开开关22分闸、常闭开关20合闸、遥信系统被监视端25启动，将装置运行状态信息传送到遥信系统监视端，后面的受电弓接触到采信接触网5已无意义，装置恢复到原始状态。
附图所示本发明，可将连接接触网7取消，但采信接触网5的受电弓接触部分长度，应大于该区段列车相邻取流两弓间的最大距离。在此基础上，当用于单线区段时，还需在绝缘分段11处增接采信接触网5和压互采信器16，采信接触网4与B相接触网2之间增接连接接触网6，中性接触网3随之相应延长，常闭开关20改用常开开关即可。两压互采信器16采集到的先者为延供信号，促使来车端的常开开关合闸，延续供电于中性接触网3，后者为复归信号。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，当然，还可以多方面进行变换和改进，如取消采信接触网5、压互采信器16和连接接触网7，复归信号的弓网搭接压互采信方式改用流互采信方式，即借用去车端相邻的非绝缘锚段关节，在其电连接线中串接流互采信器，换相供电后利用机车电流采集复归信号，一旦消失促使装置复归。应当指出，凡是在不脱离本发明原理的前提下，类同于上述采信方式的变换以及所进行的任何变型和改进，均属于本发明的保护范围。