电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造，由扼流线圈、常开开关、列车检测仪和测控单元构成；第一扼流线圈连接于绝缘节上行侧两根轨道之间，第二扼流线圈连接于绝缘节下行侧两根轨道之间；常开开关连接于第一扼流线圈的中点和第二扼流线圈的中点之间；测控单元连接第一列车检测仪、第二列车检测仪的输出端和常开开关K的控制端；测控单元根据第一列车检测仪、第二列车检测仪输出信号的01组合状态判断绝缘节附近有无列车以及列车所处的位置，从而控制常开开关的接通与断开，实现列车不燃弧通过，并保证有无列车通过时轨道电路和供电回路都能正常工作；本实用新型结构简单，投资较少，便于实施，既可用于新线建设和也适用于旧线改造。
【专利说明】电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气化铁路和列车自动闭塞轨道电路，尤其是轨道与绝缘节的电弧灼伤防治技术。
【背景技术】
[0002]电气化铁路为列车供电的牵引网由接触网和轨道组成，列车的牵引电流由牵引变电所经接触网供给，从轨道流回，形成回路。轨道流回的电流简称回流。列车的自动闭塞电路也使用轨道，称为轨道电路。为保证高速铁路站场25Hz相敏轨道电路的可靠工作，站场上两平行股道上的轨道电路不能构成迂回电路，即在侧线股道采用单侧回流连接方式，俗称“一头堵”。列车在通过该点时易引起电弧，造成绝缘节烧损、两端轨道接头轨面灼伤。轨道接头与绝缘节的烧损会导致轨道电路绝缘破损、造成串码而影响行车安全，轨道接头轨面灼伤还会使轨道使用寿命缩短，影响轨道接头部位机械性能，造成安全隐患，同时，我国高铁广泛采用胶结绝缘节，电弧灼烧失效后更换难度大、时间长，对行车影响更大。
实用新型内容
[0003]鉴于现有技术的以上不足，本实用新型的目的是提供一种电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造，并使之具有结构简单、投资较少，便于实施的优点。
[0004]本实用新型实现其实用新型目的所采用的技术方案为，电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造，其特征在于，在电气化铁路轨道的绝缘节SI附近，设置:第一扼流线圈Wl连接于绝缘节SI上行侧两根轨道Gl之间，第二扼流线圈W2连接于绝缘节SI下行侧两根轨道G2之间；常开开关K连接于第一扼流线圈Wl的中点Ml和第二扼流线圈W2的中点M2之间；第一列车检测仪Vl安装于距离绝缘节SI上行侧LI处的轨道Gl旁，第二列车检测仪V2安装于距离绝缘节SI下行侧L2处的轨道G2旁；第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2的输出端、常开开关K的控制端均与测控单元CU相连接。
[0005]第一列车检测仪Vl与绝缘节SI之间的距LI大于等于第一列车检测仪Vl检测到从上行侧到来列车到常开开关K接通的时间tl与列车最高速度μ的乘积；第二列车检测仪V2与绝缘节SI之间的距L2大于等于第二列车检测仪V2检测到从下行侧到来列车到常开开关K接通的时间t2与列车最高速度μ的乘积；由于行车的双向性，通常tl=t2，Ll=L2。
[0006]在实际使用时，各列车检测仪在无列车通过时输出信号为0，有列车通过时输出信号为1，常开开关K的状态确定有如下的几种情形:
[0007]A、第一列车检测仪Vl无列车通过时输出信号为0，有列车通过时输出信号为I;若第一列车检测仪Vl输出信号为0，第二列车检测仪V2输出信号亦为0，则测控单元CU判定第一列车检测仪Vl列车与第二列车检测仪V2之间无列车，常开开关K保持断开状态。
[0008]B、在第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为O的状态之后，若出现第一列车检测仪Vl输出信号为1、第二列车检测仪V2输出信号为O之状态，则测控单元CU判定列车自上行侧通过第一列车检测仪Vl驶向绝缘节SI，令常开开关K接通；随后，若第一列车检测仪Vl输出信号为1、第二列车检测仪V2输出信号亦为1，则测控单元⑶判定列车处于第一列车检测仪Vl和第二列车检测仪V2之间、正在通过绝缘节SI，常开开关K保持接通；若第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为1，则测控单元CU判定列车尾部已离开第一列车检测仪Vl但列车尚在通过检测仪V2，常开开关K保持接通；若第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号亦为O，则测控单元⑶判定列车已通过绝缘节S1、驶离第二列车检测仪V2，令常开开关K断开。
[0009]C、在第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为O的状态之后，若出现第二列车检测仪V2输出信号为1、第一列车检测仪Vl输出信号为O之状态，则测控单元CU判定列车自下行侧通过第二列车检测仪V2驶向绝缘节SI，令常开开关K接通；随后，若第二列车检测仪V2输出信号为1、第一列车检测仪Vl输出信号亦为1，则测控单元⑶判定列车处于第二列车检测仪V2和第一列车检测仪Vl之间、正在通过绝缘节SI，常开开关K保持接通；若第二列车检测仪V2输出信号为O、第一列车检测仪Vl输出信号为1，则测控单元CU判定列车尾部已离开第二列车检测仪V2但列车尚在通过检测仪VI，常开开关K保持接通；若第二列车检测仪V2输出信号为O、第一列车检测仪Vl输出信号亦为0，则测控单元⑶判定列车已通过绝缘节S1、驶离第一列车检测仪VI，令常开开关K断开。
[0010]所述的构造中，常开开关K保持断开，即第一扼流线圈Wl和第二扼流线圈W2处于阻断状态，绝缘节SI两侧轨道形成“一头堵”，不能通过牵引回流；常开开关K接通，第一扼流线圈Wl中点Ml和第二扼流线圈W2中点M2处于联通状态，形成牵引回流通路，使得绝缘节SI两端轨道接头间的电位差达到理论上为O的最小值，防止列车轮对通过通绝缘节时因绝缘节两端钢轨接头间的电位差而在绝缘节及其两端钢轨接头间产生电弧，从而避免烧伤、烧损绝缘节和钢轨接头。
[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0012]一、本实用新型可保证有无列车通过时轨道电路和供电回路都能正常工作，有效防止列车轮对通过通绝缘节时因绝缘节两端钢轨接头间的电位差而在绝缘节及其两端钢轨接头间产生电弧，从而避免烧伤、烧损绝缘节和钢轨接头。
[0013]二、本实用新型结构简单，投资较少，便于实施，既可用于新线建设和也适用于旧线改造。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型防治轨道绝缘节电弧灼伤构造实施例检测与操作部分的连接示意图。
[0015]图2是本实用新型实施例测控单元与列车检测仪和常开开关的连接框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0017]图1示出本实用新型电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造实施例检测与操作部分的连接情况，由扼流线圈、常开开关、列车检测仪和测控单元构成:第一扼流线圈Wi连接于绝缘节SI上行侧两根轨道Gl之间，第二扼流线圈W2连接于绝缘节SI下行侧两根轨道G2之间；常开开关K连接于第一扼流线圈Wl的中点Ml和第二扼流线圈W2的中点M2之间；第一列车检测仪Vl安装于距离绝缘节SI上行侧LI处的轨道Gl旁，第二列车检测仪V2安装于距离绝缘节SI下行侧L2处的轨道G2旁；第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2的输出端、常开开关K的控制端均与测控单元CU相连接，图2表达了本实用新型实施例测控单元CU与列车检测仪和常开开关K的信号走向和控制逻辑关系。
[0018]第一列车检测仪Vl与绝缘节SI之间的距LI大于等于第一列车检测仪Vl检测到从上行侧到来列车到常开开关K接通的时间tl与列车通过站场时的最高速度μ的乘积；第二列车检测仪V2与绝缘节SI之间的距L2大于等于第二列车检测仪V2检测到从下行侧到来列车到常开开关K接通的时间t2与列车站场时的最高速度μ的乘积；通常tl=t2，L1=L2。例如，列车通过站场时的最高速度μ =200km/h，第一列车检测仪Vl检测到从上行侧到来列车到常开开关K接通的时间tl=180ms，则第一列车检测仪Vl与绝缘节SI之间的距LI大于等于10m,tl=t2,L2=Ll ;又如,列车通过站场时的最高速度μ =100km/h,第一列车检测仪Vl检测到从上行侧到来列车到常开开关K接通的时间tl=180ms，第一列车检测仪Vl与绝缘节SI之间的距LI大于等于5m, tl=t2, L2=L1。
[0019]工作原理是:所述的构造中，常开开关K保持断开，即第一扼流线圈Wl和第二扼流线圈W2处于阻断状态，绝缘节SI两侧轨道形成“一头堵”，不能通过牵引回流；常开开关K接通，第一扼流线圈Wl中点Ml和第二扼流线圈W2中点M2处于联通状态，形成牵引回流通路，使得绝缘节SI两端轨道接头间的电位差达到理论上为O的最小值，防止列车轮对通过通绝缘节时因绝缘节两端钢轨接头间的电位差而在绝缘节及其两端钢轨接头间产生电弧，从而避免烧伤、烧损绝缘节和钢轨接头。
[0020]具体工作方法和步骤是:
[0021]A、第一列车检测仪Vl无列车通过时输出信号为0，有列车通过时输出信号为I;若第一列车检测仪Vl输出信号为0，第二列车检测仪V2输出信号亦为0，则测控单元CU判定第一列车检测仪Vl列车与第二列车检测仪V2之间无列车，常开开关K保持断开状态。
[0022]B、在第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为O的状态之后，若出现第一列车检测仪Vl输出信号为1、第二列车检测仪V2输出信号为O之状态，则测控单元CU判定列车自上行侧通过第一列车检测仪Vl驶向绝缘节SI，令常开开关K接通；随后，若第一列车检测仪Vl输出信号为1、第二列车检测仪V2输出信号亦为1，则测控单元⑶判定列车处于第一列车检测仪Vl和第二列车检测仪V2之间、正在通过绝缘节SI，常开开关K保持接通；若第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为1，则测控单元CU判定列车尾部已离开第一列车检测仪Vl但列车尚在通过检测仪V2，常开开关K保持接通；若第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号亦为0，则测控单元⑶判定列车已通过绝缘节S1、驶离第二列车检测仪V2，令常开开关K断开。
[0023]C、在第一列车检测仪Vl输出信号为O、第二列车检测仪V2输出信号为O的状态之后，若出现第二列车检测仪V2输出信号为1、第一列车检测仪Vl输出信号为O之状态，则测控单元CU判定列车自下行侧通过第二列车检测仪V2驶向绝缘节SI，令常开开关K接通；随后，若第二列车检测仪V2输出信号为1、第一列车检测仪Vl输出信号亦为1，则测控单元⑶判定列车处于第二列车检测仪V2和第一列车检测仪Vl之间、正在通过绝缘节SI，常开开关K保持接通；若第二列车检测仪V2输出信号为O、第一列车检测仪Vl输出信号为1，则测控单元CU判定列车尾部已离开第二列车检测仪V2但列车尚在通过检测仪VI，常开开关K保持接通；若第二列车检测仪V2输出信号为O、第一列车检测仪Vl输出信号亦为O，则测控单元⑶判定列车已通过绝缘节S1、驶离第一列车检测仪VI，令常开开关K断开。
[0024]图2示出，本实用新型实施例测控单元与列车检测仪和常开开关的连接框图，测控单元CU连接第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2的输出端和常开开关K的控制端。测控单元CU根据第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2输出信号的01组合状态判断绝缘节附近(第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2之间)有无列车以及列车所处的位置，从而控制常开开关K的接通与断开，实现列车不拉弧通过，并保证有无列车通过时轨道电路和供电回路都能正常工作。
[0025]测控单元CU尚可与电气化铁路的远动装置或行车调度装置相连接，使调度人员及时了解工作状况。
[0026]使用时，常开开关可以是有触点的机械开关，如负荷开关，也可以是无触点的电力电子开关。
【权利要求】
1.一种电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造，其特征在于，在电气化铁路轨道的绝缘节SI附近，设置:第一扼流线圈Wl连接于绝缘节SI上行侧两根轨道Gl之间，第二扼流线圈W2连接于绝缘节SI下行侧两根轨道G2之间；常开开关K连接于第一扼流线圈Wl的中点Ml和第二扼流线圈W2的中点M2之间；第一列车检测仪Vl安装于距离绝缘节SI上行侧LI处的轨道Gl旁，第二列车检测仪V2安装于距离绝缘节SI下行侧L2处的轨道G2旁；第一列车检测仪V1、第二列车检测仪V2的输出端、常开开关K的控制端均与测控单元⑶相连接。
2.根据权利要求1所述电气化铁路防治轨道绝缘节电弧灼伤构造，其特征在于:第一列车检测仪Vl与绝缘节SI之间的距离LI大于等于第一列车检测仪Vl检测到从上行侧到来列车到常开开关K接通的时间tl与列车最高速度μ的乘积；第二列车检测仪V2与绝缘节SI之间的距离L2大于等于第二列车检测仪V2检测到从下行侧到来列车到常开开关K接通的时间t2与列车最高速度μ的乘积；通常tl=t2，L1=L2。
【文档编号】B60M5/00GK203438884SQ201320472014
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月5日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】李群湛, 马庆安, 侯日根, 陈民武, 康文, 李亚楠, 李子晗 申请人:西南交通大学