|
我没有查阅过相关技术文献,但早知道有这么个概念,刚才没事干,想起了这个事,因为前几日惊闻国铁电力机车直供电不再接集控线,转而采取“强供”模式,于是觉得就更有必要尽快实现这一技术的应用了
其优点是提高列车运行速度(尤其对于高铁),避免列车坡停(包括断电期触发的技术故障)以及降低设备故障率乃至延长其使用寿命(这一点对直供电的客车尤其重要,尤其是实行强供后),当然,也包括提升旅客舒适度甚至避免司机误操作导致供电所顶闸
以下是我设计的模型,如图所示(接触网俯视图——由于论坛不能上传图片,只得外链),整个换相区由4套传统的分段(注意不是分相)绝缘器分割成5个区域,即U相供电区(红色)、缓冲区A(绿色)、相位转换区(棕色)、缓冲区B以及V相供电区(兰色),其中黑色线段为绝缘区,其余均为导线
列车通过分相的流程依次是,机车驶过U相的车位检测点,缓冲区A及转换区接通U相电源,当机车驶过转换区左侧检测点后,缓冲区A断电,随即开始转换相位,转换成功后,缓冲区B接通V相电源,当机车驶过V相供电区检测点后,缓冲区B以及转换区断电,转换成功。随后系统应检测列车出清,进入下一次工作的准备状态。若列车行驶至转换区右侧检测点,仍未转换成功,视为转换失败,机车自动断开主断路器,同时缓冲区B保持断电状态,待机车滑行至V相区检测点后自动闭合主断路器恢复供电。列车反方向驶入,亦然
这里解释一下设置缓冲区的目的,假如不设缓冲区,则分段绝缘器会在某一时段,两头同时分别接入U相和V相电源,这种情况下,在绝缘器的菱形顶点之间,极易发生绝缘击穿从而造成短路。具体情况,视当地气候环境,可考虑再增加两对绝缘器
至于机车与检测点之间的联系,可考虑采用应答器发码的形式,再此暂不详述
以上是列车通过分相的具体步骤
下面再来看一下,相间转换的过程,这应该是该技术的难点所在
我觉得传统的电源接入、断开方式肯定是不可行的,因为此时的拉弧估计不逊于爆炸。那么考虑能否在电源线上串个变阻器,如右上角副图示。其原理考虑为通过给变阻器接通和断开控制电源,改变其导电特性,具体说就是当转换区提供U相电时,器件1表现为导通,器件2表现为绝缘。我不清楚有没有这样的器件,当然不一定是电阻,半导体能够实现该功能的可能性更大。如此一来,就避免了闪弧的发生
接下来考虑转换的操作过程,转换时(U转V),器件1从导通瞬间变为绝缘,此时由于断电,器件下端电势会升高,到达峰值后降低,在这一过程中,V相电源的电势也是在不断变化的(交流),那么假如系统可以实时监测器件下端与V相电势,在其相等或相近时导通器件2(考虑在下端电势回落到网压下限前——19KV),则转换即获成功
我猜想,这一过程是可以实现的,有感于SS7型电力机车的再生制动过程。但是下端电势与V相电势的变化过程,需要计算甚至绘图才能反应出来,这里面还牵扯到机车的具体情况,我就没有办法展现给大家了,所以二者电势是否能够在限定时间内关联起来,我现在也没法下定论,如果可以,并且确实有那样的器件,那么看起来此技术是完全可以实现的
本人并没有搞过相关专业,言论不免有谬误之处,还望诸位海涵
也请专业人士帮忙分析一下,该项技术目前还无法投入实用的具体瓶颈在哪,谢谢
|
|