专利名称：具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地铁(轻轨)列车过无电区电压抑制装置，适用于采用直流供电 的牵引供电系统。
背景技术：
地铁或轻轨一般采用直流牵引供电系统。直流牵引系统的牵引电力网构成方式非 常独特，主要有如下三种应用形式①正极为接触轨馈电，负极为走行轨回流方式，该方式 一般应用于净空受限、运行速度较低、电压等级较低的直流牵引系统中，正极接触轨是沿走 行轨道线路平行架设于轨道外侧的附加轨，俗称第三轨；②正极为架空接触网(线)馈电， 负极为走行轨回流方式，该方式应用范围较广，不同电压等级、不同运行速度均有采用，主 要是出于安全起见；③专设负极回流线方式，如伦敦地铁、温哥华轻轨、巴黎和墨西哥橡胶 轮车等，牵引电流回流线并不是利用走行轨道，而是单独架设的回流线，其形式好像是线路 上的第四轨，称为“双接触轨系统”，采用这一结构方案可以大大地改善结构设施受杂散电 流的腐蚀问题。接触轨(网)和回流轨(线)共同组成了直流牵引系统的牵引电力网。在直流牵引网中正极馈出线在整流变电所附近，由一定长度的空气间隔分隔成若 干供电区域，此空气间隙的长度应大于车辆前后授流器的距离，此空气间隙即为无电区。 在每一牵引整流变电站中同时送出上下行四路牵引馈线(如附图1所示，图中01^、01^2为交 流断路器，DS1-I^6为直流断路器，M为手动开关)，从而可与相邻的牵引变电站构成双边供 电方式的直流牵引网络，这是直流牵引网的一个构成特点，目的是为了提高供电的可靠性。地铁或轻轨的直流供电系统等效电路如附图2所示，图中E表示等效直流电源，R1 为供电系统的等效电阻由供电系统本身决定，L1为供电系统的等效电感由供电系统本身决 定，RLpass> LLpass, Clp3ss为列车的滤波器参数。正常情况下，供电系统的电流变化率di/dt很 小，供电系统中电感的作用可以忽略，但是当列车以牵引或再生工况通过无电区时，电流变 化率di/dt会非常大，即使在L1很小的情况下，也会产生很高的过电压，从而出现过电压击 穿列车零部件的情况，因此必须采取措施抑制这种过电压。
实用新型内容鉴于现有技术的以上缺点，本实用新型的目的是提供一种新型的具有抑制过电压 功能的地铁(轻轨)牵引供电装置，使之克服现有技术的以上缺点。本实用新型的目的是通过如下的手段实现的。具有抑制过电压功能的地铁(轻轨)供电装置，由连接有交流断路器DL、牵引整流 变压器T、整流机组R、直流断路器DS及手动开关M的上下行四路牵引馈线构成双边供电直 流牵引供电电路，在无电区的上行和下行接触网线上均设置有用于避免供电段因电流突 变而产生过电压的过电压抑制单元。采用本实用新型的具有抑制过电压功能的地铁供电装置，可以在地铁(轻轨)列 车通过无电区取流发生剧烈变化时，继续为牵引供电系统提供了一个电流通路，避免了供3电系统电流的突变，进而从根本上避消除了过电压的产生，因此能够避免列车再生或牵引 通过无电区时发生过电压击穿故障。
附图1是地铁(轻轨)直流供电系统结构图附图2是地铁(轻轨)直流供电系统的等效电路附图3是过电压抑制装置的安装示意图附图4是安装过压抑制装置后供电系统的等效电路具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。对比图1和图3可看出，与现有技术比较，本实用新型在无电区的上行和下行接触 网线上均设置有用于抑制过电压的吸收单元，在本实施例中，电压抑制单元分别为上行抑 制电容Cs和下行抑制电容cx。电容元件安装位置位于列车运行方向的供电段的末端；安装 电压抑制装置后，电路的等效电路如图4所示，以电容元件为主体构成电压抑制单元，电容 的额定电压值由牵引供电系统的额定电压决定，电容的容量由牵引供电系统的电感值以及 列车技术参数决定；同时，设计相关的过压保护单元(如可以采用压敏电阻与电容并联，当 电容电压超过一定值时，让电容上的能量通过压敏电阻泄放)、电流检测单元，用于保证电 容的正常工作。在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员在不偏离本实用新 型的范围和精神的情况下，对其进行的关于形式和细节的种种显而易见的修改或变化均应 落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置，由连接有交流断路器DL、牵引整流变压 器T、整流机组R、直流断路器DS及手动开关M的上下行四路牵引馈线构成双边供电直流牵 引供电电路，其特征在于，在无电区的上行和下行接触网线上均设置有用于避免供电系统 电流突变进而抑制过电压产生的过电压抑制单元。
2.根据权利要求1所述之具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置，其特征在于，所 述过电压抑制单元为电容。
3.根据权利要求2所述之具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置，其特征在于，所 述电容的额定电压由供电系统的电压等级确定、电容的容量由牵引供电系统的电感值以及 列车技术参数决定。
4.根据权利要求2所述之具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置，其特征在于，所 述电容采用与压敏电阻并联的连接方式。
专利摘要本实用新型公开了一种具有抑制过电压功能的地铁牵引供电装置，由连接有交流断路器DL、牵引整流变压器T、整流机组R、直流断路器DS及手动开关M的上下行四路牵引馈线构成双边供电直流牵引供电电路，在无电区的上行和下行接触网线上均设置有用于避免供电系统电流突变进而抑制过电压产生的过电压抑制单元。本实用新型在地铁(轻轨)列车以牵引工况或者再生制动工况从有电区向无电区运行过程中，使牵引供电系统流通的电流能够从列车转移到电容上，供电系统线路电感储存的能量能够通过电容形成的通路释放，避免了在供电系统中产生电流突变，消除了过电压的产生，解决了列车通过无电区产生的过电压击穿问题。
文档编号H02H9/04GK201829941SQ20102022263
公开日2011年5月11日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者冯晓云, 宋文胜, 张峻岭, 熊成林, 王青元, 葛兴来, 赵舵, 连迪波, 郑俊, 韩坤 申请人:西南交通大学