专利名称：一种分段供电的安全三轨的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轨道车辆第三轨领域，具体涉及一种分段供电的安全三轨。
背景技术：
第三轨又叫供电轨，是指安装在城市地铁、轻轨等轨道线路旁边单独用来供电的一条轨道。现有三轨大多为“常带电”状态并裸露铺设在地铁、轻轨等轨道线路的旁边，若雨伞等金属物品吹落轨道、甚至是乘客的跳轨等突发事件，则可能使三轨短路跳闸造成紧急停车事故，这都会给轨道车辆安全行驶带来严重影响。此外在铁路段线路调试或抢修时往往需要下车作业，此时需要工程人员频繁地远程通话申请对三轨通电或断电，一旦发生误操作就可能使现场施工人员因误碰带电的三轨而造成人员伤亡。因此设计一种更为安全的三轨势在必行。
实用新型内容为了解决现有三轨多为“常带电”状态并裸露铺设，三轨容易因意外的短路而造成跳闸，并且远程控制三轨的通断电，容易因误操作造成检修人员的触电事故的技术问题，本实用新型提供一种分段供电的安全三轨。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下:一种分段供电的安全三轨由多条三轨单元串联构成，所述三轨单元包括绝缘外壳、快速电气接头、多个导流板、快速电气连接座、电缆单元和多个磁性导流模块；所述绝缘外壳的内部由多块绝缘竖板分隔成多个相同的空腔，每个空腔由一块绝缘横板分隔成上层腔和下层腔；快速电气接头固连在绝缘外壳的前端，快速电气连接座固连在绝缘外壳的末端；每个导流板彼此绝缘，对应每个空腔固定在绝缘外壳底端的外壁上； 所述电缆单元包括动力电缆、接地电缆、接地电缆输电板和动力电缆输电板；动力电缆和接地电缆设置在绝缘外壳的上层腔内，它们分别沿轴向贯穿整个绝缘外壳；动力电缆和接地电缆的一端分别与快速电气接头固连，它们的另一端分别与快速电气连接座固连；接地电缆输电板与动力电缆输电板彼此绝缘；所述磁性导流模块设置在绝缘外壳的下层腔内，其包括固定框架、复位弹簧、弹簧固定板、绝缘块、紧固螺栓、永磁体、第一导体、连接固定座、第二导体、导流板输电板、限位挡板、安全负极、带电导体和第三导体；所述固定框架与下层腔固连，固定框架的中上部左右两侧分别设有凸台，限位挡板的下端面分别与凸台上端面固连；第二导体上端为水平平板，其上端面与固定框架左侧凸台的下端面固连；第二导体的下端为水平平板，下端平板位于绝缘外壳下层腔左侧的底端；安全负极的上端面与固定框架右侧凸台的下端面固连，第二导体上端的水平平板与安全负极的厚度相同；第三导体的上端面分别与第二导体和安全负极的下端面接触；弹簧固定板贯穿第三导体的中心并与其固连，弹簧固定板的一端通过复位弹簧与限位挡板连接，另一端与绝缘块固连；绝缘块的顶端通过紧固螺栓与第三导体的底端连接；永磁体的顶端与绝缘块的底端固连，第一导体通过连接固定座与永磁体底端固连；所述带电导体与固定框架右侧固连，带电导体的下端为平板，平板的上端面与第二导体下端水平平板的上端面在同一水平面上；安全负极通过接地电缆输电板与接地电缆连接，带电导体通过动力电缆输电板与动力电缆连接；导流板输电板贯穿绝缘外壳的底面，第二导体通过导流板输电板与导流板固连。所述绝缘外壳内的多个相同的空腔的数目至少为两个，空腔的长度与其下方对应的导流板的长度相同。所述空腔的长度与导流板的长度均为0.5至I米，任意相邻的导流板的间距均远小于受流器8的长度。本实用新型的有益效果是:该安全三轨采用多个磁性导流模块与轨道车辆车载受流器顺次吸合，并在受流器离开后顺次释放的方式，使得每个磁性导流模块及其下方对应的导流板仅在车载受流器经过的时间段内通电，从而实现安全三轨的局部带电，有效避免了裸露的“常带电”三轨因意外短路发生跳闸或造成人员触电的事故。同时，模块化设计的磁性导流模块和绝缘外壳不仅便于安装 ，只需改变三轨单元的安装方向即可实现三轨上部、侧部、下部三种受流方式，而且还具有安全性高、维修方便、避免环境侵蚀和精巧美观的诸多优点。
图1是本实用新型分段供电的安全三轨的绝缘外壳的结构示意图。图2是本实用新型分段供电的安全三轨的应用示意图。图3是图2中A-A剖面放大图。图4是图2中B-B剖面放大图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明。如图1至图4所示，本实用新型分段供电的安全三轨包括多条三轨单元I串联构成，三轨单元I包括绝缘外壳2、快速电气接头3、多个导流板4、快速电气连接座5、电缆单兀6和多个磁性导流模块7。绝缘外壳2的内部由多块绝缘竖板9分隔成多个相同的空腔2-1，每个空腔2-1由一块绝缘横板10分隔成上层腔2-1-1和下层腔2-1-2。快速电气接头3固连在绝缘外壳2的前端，快速电气连接座5固连在绝缘外壳2的末端。每个导流板4彼此绝缘，对应每个空腔2-1固定在绝缘外壳2底端的外壁上。电缆单元6包括动力电缆6-1、接地电缆6-2、接地电缆输电板6_3和动力电缆输电板6-4。动力电缆6-1和接地电缆6-2设置在绝缘外壳2的上层腔2-1-1内，它们分别沿轴向贯穿整个绝缘外壳2。动力电缆6-1和接地电缆6-2的一端分别与快速电气接头3固连，它们的另一端分别与快速电气连接座5固连。接地电缆输电板6-3与动力电缆输电板
6-4彼此绝缘。磁性导流模块7设置在绝缘外壳2的下层腔2-1-2内，其包括固定框架7_1、复位弹簧7-2、弹簧固定板7-3、绝缘块7-4、紧固螺栓7-5、永磁体7_6、第一导体7_7、连接固定座7-8、第二导体7-9、导流板输电板7-10、限位挡板7-11、安全负极7-12、带电导体7-13和第三导体7-14。弹簧固定板7-3、绝缘块7-4、紧固螺栓7-5、永磁体7_6、第一导体7_7、连接固定座7-8和第三导体7-14共同构成磁性导流模块7的运动部。固定框架7-1与下层腔2-1-2固连，固定框架7_1的中上部左右两侧分别设有凸台，限位挡板7-11的下端面分别与凸台上端面固连。第二导体7-9上端为水平平板，其上端面与固定框架7-1左侧凸台的下端面固连。第二导体7-9的下端为水平平板，下端平板位于绝缘外壳2下层腔2-1-2左侧的底端。安全负极7-12的上端面与固定框架7-1右侧凸台的下端面固连，第二导体7-9上端的水平平板与安全负极7-12的厚度相同。第三导体7-14的上端面分别与第二导体7-9和安全负极7-12的下端面接触。弹簧固定板7-3贯穿第三导体7-14的中心并与其固连，弹簧固定板7-3的一端通过复位弹簧7-2与限位挡板7-11连接，另一端与绝缘块7-4固连。绝缘块7-4的顶端通过紧固螺栓7-5与第三导体7-14的底端连接。永磁体7-6的顶端与绝缘块7-4的底端固连，第一导体7-7通过连接固定座7-8与永磁体7-6底端固连。带电导体7-13与固定框架7-1右侧固连，带电导体7-13的下端为平板，平板的上端面与第二导体7-9下端水平平板的上端面在同一水平面上。安全负极7-12通过接地电缆输电板6-3与接地电缆6-2连接，带电导体7-13通过动力电缆输电板6-4与动力电缆6_1连接。导流板输电板7-10贯穿绝缘外壳2的底面，第二导体7-9通过导流板输电板7-10与导流板4固连。绝缘外壳2内的多个相同的空腔2-1的数目至少为两个，空腔2-1的长度与其下方对应的导流板4的长度相同。空腔2-1的长度与导流板4的长度均为0.5至I米，任意相邻的导流板4的间距均远小于受流器8的长度。导流板4是导电体，但不能是铁、钴、镍等铁磁类材料。永磁体7-6与受流器8之间的吸引力能使磁性导流模块7下落吸合，复位弹簧7-2的拉力大于磁性导流模块7的重力，能使磁性导流模块7 在不受磁力影响时上升复位。如图2所示，应用本实用新型的分段供电的安全三轨时，先由两块绝缘竖板9将三轨单元I的绝缘外壳2的内部分隔成三个相同的空腔2-1，然后为三轨单元I装入电缆单元6、三个磁性导流模块7以及三个导流板4并调试，检查各个导电元件是否可靠导通，磁性导流模块7是否能够可靠动作或复位，并测试接地电缆6-1至导流板4的接地电阻是否符合安全标准。若受流器8的长度为I米，则可选用绝缘空腔2-1的长度与导流板4的长度均为I米的三轨单元I与受流器8配套。根据轨道车辆的车载受流器8的位置在地铁、轻轨等轨道线路旁边的合适距离和高度铺设安全三轨，利用快速电气接头3和快速电气连接座5将相邻的三轨单元I顺次串联形成连续的三轨轨道，使安全三轨与轨道车辆的承重轨保持平行，并使轨道车辆的车载受流器8的上端面与绝缘外壳2下方导流板4的下端面始终保持接触。当轨道车辆的车载受流器8最初与安全三轨接触时，三轨内部位于受流器8上方的相应磁性导流模块7的运动部在永磁体7-6与受流器8的引力作用下下落，使第三导体
7-14与安全负极7-12分离，并使第一导体7-7的下端面与带电导体7_13的下端为平板的上端面和第二导体7-9下端水平平板的上端面同时接触。在全部三轨都完成安装调试并通过测试后，给动力电缆6-1上电，使整条安全三轨线路进入正常运行状态。此时，电流顺次经由动力电缆6-1、动力电缆输电板6-4、带电导体7-13、第一导体7-7、第二导体7_9、导流板输电板7-10和导流板4输送至受流器8，使轨道车辆获得电能并投入运行。在轨道车辆沿承重轨和安全三轨运动时，车载受流器8也一起随之运动。当受流器8离开当前下落吸合的磁性导流模块7下方位置时，该磁性导流模块7的永磁体7-6因失去与受流器8之间的磁力作用而不再吸合，而磁性导流模块7的运动部在复位弹簧7-2的拉力作用下回升复位，使得第一导体7-7的下端面与带电导体7-13的下端平板的上端面和第二导体7-9下端水平平板的上端面同时分离，并使第三导体7-14的上端面与第二导体7-9上端的水平平板的下端面以及安全负极7-12的下端面同时接触。此时，导流板4经由导流板输电板7-10、第二导体7-9、第三导体7-14、安全负极7_12和接地电缆输电板6-3与接地电缆6-2形成接地回路。而此时，位于车载受流器8前进方向上的下一个磁性导流模块7由将重复吸合动作。由于单根三轨单元I中的各导流板4之间相互绝缘，因此始终只有位于受流器8上方的磁性导流模块7能够动作并接通该磁性导流模块7下方对应的导流板4，其余的导流板4都不带电。同时，任意两根三轨单元I串联时的间距以及单根三轨单元I中的各导流板4的间距都远远小于受流器8的长度，可以确保与受流器8接触的导流板4顺次通电，实现对受流器8供电的无缝切换，导流板4在与受流器8分离后再断电绝缘，这样就使本实用新型的安全三轨实现了可靠绝缘和分段供电。本实用新型的分段供电的安全三轨在串联铺设时，只需按相应的需求改变全部三轨单元 的安装方向即可实现三轨上部、侧部、下部三种受流方式。
权利要求1.一种分段供电的安全三轨，其特征在于:该三轨由多条三轨单元(I)串联构成，所述三轨单元(I)包括绝缘外壳(2)、快速电气接头(3)、多个导流板(4)、快速电气连接座(5)、电缆单元(6)和多个磁性导流模块(7)； 所述绝缘外壳(2)的内部由多块绝缘竖板(9)分隔成多个相同的空腔(2-1)，每个空腔(2-1)由一块绝缘横板(10)分隔成上层腔(2-1-1)和下层腔(2-1-2);快速电气接头(3)固连在绝缘外壳(2)的前端，快速电气连接座(5)固连在绝缘外壳(2)的末端；每个导流板(4)彼此绝缘，对应每个空腔(2-1)固定在绝缘外壳(2)底端的外壁上； 所述电缆单元(6 )包括动力电缆(6-1)、接地电缆(6-2 )、接地电缆输电板(6-3 )和动力电缆输电板(6-4);动力电缆(6-1)和接地电缆(6-2)设置在绝缘外壳(2)的上层腔(2-1-1)内，它们分别沿轴向贯穿整个绝缘外壳(2);动力电缆(6-1)和接地电缆(6-2)的一端分别与快速电气接头(3)固连，它们的另一端分别与快速电气连接座(5)固连；接地电缆输电板(6-3)与动力电缆输电板(6-4)彼此绝缘； 所述磁性导流模块(7)设置在绝缘外壳(2)的下层腔(2-1-2)内，其包括固定框架(7-1)、复位弹簧(7-2)、弹簧固定板(7-3)、绝缘块(7-4)、紧固螺栓(7-5)、永磁体(7-6)、第一导体(7-7)、连接固定座(7-8)、第二导体(7-9)、导流板输电板(7-10)、限位挡板(7-11)、安全负极(7-12)、带电导体(7-13)和第三导体(7-14);所述固定框架(7-1)与下层腔(2-1-2)固连，固定框架(7-1)的中上部左右两侧分别设有凸台，限位挡板(7-11)的下端面分别与凸台上端面固连；第二导体(7-9)上端为水平平板，其上端面与固定框架(7-1)左侧凸台的下端面固连；第二导体(7-9)的下端为水平平板，下端平板位于绝缘外壳(2)下层腔(2-1-2)左侧的底端；安全负极(7-12)的上端面与固定框架(7-1)右侧凸台的下端面固连，第二导体(7-9)上端的水平平板与安全负极(7-12)的厚度相同；第三导体(7-14)的上端面分别与第二导体(7-9)和安全负极(7-12)的下端面接触；弹簧固定板(7-3)贯穿第三导体(7-14)的中心并与其固连，弹簧固定板(7-3)的一端通过复位弹簧(7-2)与限位挡板(7-11)连接，另一端与绝缘块(7-4)固连；绝缘块(7-4)的顶端通过紧固螺栓(7-5)与第三导体(7-14)的底端连接 ；永磁体(7-6)的顶端与绝缘块(7-4)的底端固连，第一导体(7-7)通过连接固定座(7-8)与永磁体(7-6)底端固连； 所述带电导体(7-13)与固定框架(7-1)右侧固连，带电导体(7-13)的下端为平板，平板的上端面与第二导体(7-9)下端水平平板的上端面在同一水平面上；安全负极(7-12)通过接地电缆输电板(6-3)与接地电缆(6-2)连接，带电导体(7-13)通过动力电缆输电板(6-4)与动力电缆(6-1)连接；导流板输电板(7-10)贯穿绝缘外壳(2)的底面，第二导体(7-9)通过导流板输电板(7-10)与导流板(4)固连。
2.如权利要求1所述的一种分段供电的安全三轨，其特征在于:所述绝缘外壳(2)内的多个相同的空腔(2-1)的数目至少为两个，空腔(2-1)的长度与其下方对应的导流板(4)的长度相同。
3.如权利要求1或2所述的一种分段供电的安全三轨，其特征在于:所述空腔(2-1)的长度与导流板(4)的长度均为0.5至I米，任意相邻的导流板(4)的间距均小于受流器(8)的长度。
专利摘要本实用新型的一种分段供电的安全三轨属于轨道车辆第三轨领域，该三轨由多条三轨单元串联构成，三轨单元包括绝缘外壳、快速电气接头、多个导流板、快速电气连接座、电缆单元和多个磁性导流模块；快速电气接头和快速电气连接座分别固连在绝缘外壳的两端，绝缘外壳内沿轴向设有多个空腔，每个空腔内的一个磁性导流模块都单独与电缆单元连接，与磁性导流模块对应的多个导流板彼此绝缘并顺次固连在绝缘外壳底端的外壁上。本实用新型的有益效果是该安全三轨使得每个磁性导流模块及其下方对应的导流板仅在车载受流器经过的时间段内通电，从而实现安全三轨的局部带电，有效避免了裸露的“常带电”三轨因意外短路发生跳闸或造成人员触电的事故。
文档编号B60L5/39GK203110950SQ20132000512
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者郭雷, 王金田, 滕万秀, 谭富星, 高阳, 徐阳, 刘洪涛, 安长财, 王海风, 姜宝库, 李军, 闫永永, 张克英, 张鹏, 刘彦彤 申请人:长春轨道客车股份有限公司