专利摘要

专利摘要

本实用新型涉及一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置,与第一行走行轨和第二行走行轨相连，包括设置在所述第一行走行轨上的第一绝缘节，设置在所述第二行走行轨上的第二绝缘节，所述第一绝缘节的两侧分别设第一二极管和第三二极管，所述第二绝缘节的两侧分别设第二二极管和第四二极管，且所述第一二极管和第三二极管连接至所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管连接至所述第二行走行轨上，所述第一绝缘节和所述第二绝缘节的同侧分别设有第一短接电缆和第二短接电缆。本实用新型可以限制越区传输的功率，提高轨道交通运行的安全性与经济性。

权利要求

1.一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，与第一行走行轨和第二行走行轨相连，其特征在于：包括设置在所述第一行走行轨上的第一绝缘节，设置在所述第二行走行轨上的第二绝缘节，所述第一绝缘节的两侧分别设第一二极管和第三二极管，所述第二绝缘节的两侧分别设第二二极管和第四二极管，且所述第一二极管和第三二极管连接至所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管连接至所述第二行走行轨上，所述第一绝缘节和所述第二绝缘节的同侧分别设有第一短接电缆和第二短接电缆。

2.根据权利要求1所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述第一二极管和第三二极管的正极连接在所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管的正极连接在所述第二行走行轨上，所述第一二极管和第二二极管以及所述第三二极管和第四二极管的负极连接至不控整流机组上。

3.根据权利要求2所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述不控整流机组与第一行接触网及第二行接触网均连接。

4.根据权利要求3所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述不控整流机组的正母线通过直流断路器与所述第一行接触网及所述第二行接触网连接。

5.根据权利要求4所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述直流断路器的第一断路器和第四断路器连接至所述第二行接触网上；所述直流断路器的第二断路器和第三断路器连接至所述第一行接触网上。

6.根据权利要求2所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述第一二极管和第二二极管以及所述第三二极管和第四二极管的负极连接至所述不控整流机组的负母线上。

7.根据权利要求1所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述第一短接电缆连接在所述第一行走行轨与所述第二行走行轨的同一侧；所述第二短接电缆连接在所述第一行走行轨与所述第二行走行轨的另一同侧。

8.根据权利要求1所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述第一行走行轨上设有第一列车，所述第二行走行轨上设有第二列车。

9.根据权利要求2所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述第一行走行轨与第二行走行轨通过多个再生制动能量吸收装置与所述不控整流机组连接。

10.根据权利要求9所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，其特征在于：所述多个再生制动能量吸收装置中，第一再生制动能量吸收装置的一端与所述第一短接电缆相连，另一端与不控整流机组的正母线相连；第二再生制动能量吸收装置的一端与所述第二短接电缆相连，另一端与所述不控整流机组的正母线相连。

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通供电系统的技术领域，尤其是指一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置。

背景技术

目前的城市轨道交通供电系统普遍采用走行轨作为回流导体，但在牵引电流回流时，走行轨与大地之间往往存在电位差，该电位差称为钢轨电位。由于存在钢轨电位且走行轨无法做到完全与地绝缘，牵引电流回流时，总会有部分电流由走行轨泄漏，这部分电流称为杂散电流。钢轨电位的升高会危及乘客人身安全并影响轨旁设备的安全运行，杂散电流则会在轨道交通线路附近的混凝土结构钢筋、埋地金属管线等金属中流入、流出，造成电化学腐蚀，直流牵引供电系统回流安全问题已成为城市轨道交通供电系统运营过程中存在的重要安全问题。

与此同时，多列车、多牵引变电所并列运行，接触网、走行轨全线联通都使得列车的牵引供电情况十分复杂，导致越区供电现象频频发生。虽然在牵引变电所位置设置有电分段，但由于直流断路器的存在，会使上下行接触网在牵引变电所位置电气联通。现有的牵引供电系统如图1所示，由于采用全线联通的走行轨，越区供电的范围难以确定且无法控制。以图1中的上行列车为例，其牵引电流可能来自直流断路器B1、B8，即两个不控整流机组，也可能来自于其他区间的再生制动列车。若下行列车处于再生制动状态，向下行接触网回馈电能此时回馈的电能会流经下行接触网-断路器B6-断路器B8-上行接触网到达上行列车位置，为上行牵引加速的列车提供电能。该现象为城市轨道交通直流牵引供电系统的功率越区现象。

在小范围内的功率越区可以实现列车再生制动功率的利用，但当前，全线接触网贯通的情况下，系统功率越区传输的情况非常明显，多列车运行时，会存在几千安培的再生制动电流越区传输十几公里，为系统的运行带来极大的困扰。

研究表明，越区供电的范围与线路中多列车运行状态相关。大范围的越区供电将带来系统能量的损耗增加、接触网压波动增大。同时，功率的越区传输也直接影响回流系统的钢轨电位、杂散电流。在列车总牵引电流不变的情况下，越区传输的部分越大、传输距离越长，钢轨电位与杂散电流的幅值就越大。因此，针对城市轨道交通供电系统，如何限制功率越区传输对系统供电安全和节能有着重要的意义。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中当前轨道交通供电系统功率越区传输现象明显，使系统网压波动大、功率损耗大、钢轨电位与杂散电流幅值增加明显，导致系统运行安全性与经济性差，易造成系统运行故障的问题，从而提供一种功率损耗小、系统运行安全性与经济性好，且能保证系统稳定运行的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，与第一行走行轨和第二行走行轨相连，其特征在于：包括设置在所述第一行走行轨上的第一绝缘节，设置在所述第二行走行轨上的第二绝缘节，所述第一绝缘节的两侧分别设第一二极管和第三二极管，所述第二绝缘节的两侧分别设第二二极管和第四二极管，且所述第一二极管和第三二极管连接至所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管连接至所述第二行走行轨上，所述第一绝缘节和所述第二绝缘节的同侧分别设有第一短接电缆和第二短接电缆。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一二极管和第三二极管的正极连接在所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管的正极连接在所述第二行走行轨上，所述第一二极管和第二二极管以及所述第三二极管和第四二极管的负极连接至所述不控整流机组上。

在本实用新型的一个实施例中，所述不控整流机组与所述第一行接触网及所述第二行接触网均连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述不控整流机组的正母线通过直流断路器与所述第一行接触网及所述第二行接触网连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述直流断路器的第一断路器和第四断路器连接至所述第二行接触网上；所述直流断路器的第二断路器和第三断路器连接至所述第一行接触网上。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一二极管和第二二极管以及所述第三二极管和第四二极管的负极连接至所述不控整流机组的负母线上。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一短接电缆连接在所述第一行走行轨与所述第二行走行轨的同一侧；所述第二短接电缆连接在所述第一行走行轨与所述第二行走行轨的另一同侧。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一行走行轨上设有第一列车，所述第二行走行轨上设有第二列车。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一行走行轨与第二行走行轨通过多个再生制动能量吸收装置与所述不控整流机组连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述多个再生制动能量吸收装置中，第一再生制动能量吸收装置的一端与所述第一短接电缆相连，另一端与不控整流机组的正母线相连；第二再生制动能量吸收装置的一端与所述第二短接电缆相连，另一端与所述不控整流机组的正母线相连。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，与第一行走行轨和第二行走行轨相连，所述第一行走行轨和第二行走行轨用于作为运行轨道，包括设置在所述第一行走行轨上的第一绝缘节，设置在所述第二行走行轨上的第二绝缘节，所述第一绝缘节的两侧分别设第一二极管和第三二极管，所述第二绝缘节的两侧分别设第二二极管和第四二极管，且所述第一二极管和第三二极管连接至所述第一行走行轨上，所述第二二极管和第四二极管连接至所述第二行走行轨上，所述第一绝缘节和所述第二绝缘节的同侧分别设有第一短接电缆和第二短接电缆，使系统功率只能在本供电区间流通，而无法越区传输，从而缓解了由于越区供电引起的网压波动大、功率损耗大、钢轨电位与杂散电流幅值大的问题，提高轨道交通运行的安全性与经济性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是现有牵引供电系统的示意图；

图2是本实用新型实施例一的示意图；

图3是本实用新型实施例二的示意图。

说明书附图标记说明：11-第一行走行轨，F1-第一绝缘节，F2-第二绝缘节，12-第二行走行轨，21-第一行接触网，22-第二行接触网，30-不控整流机组，41-第一再生制动能量吸收装置，42-第二再生制动能量吸收装置，D1-第一二极管，D2-第二二极管，D3-第三二极管，D4-第四二极管，C1-第一短接电缆，C2-第二短接电缆。

具体实施方式

实施例一

如图2所示，本实施例提供一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，与第一行走行轨11和第二行走行轨12相连，包括设置在所述第一行走行轨11上的第一绝缘节F1，设置在所述第二行走行轨12上的第二绝缘节F2，所述第一绝缘节F1的两侧分别设第一二极管D1和第三二极管D3，所述第二绝缘节F2的两侧分别设第二二极管D2和第四二极管D4，且所述第一二极管D1和第三二极管D3连接至所述第一行走行轨11上，所述第二二极管D2和第四二极管D4连接至所述第二行走行轨12上，所述第一绝缘节F1和所述第二绝缘节F2的同侧分别设有第一短接电缆C1和第二短接电缆C2。

本实施例所述限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，与第一行走行轨11和第二行走行轨12相连，所述第一行走行轨和第二行走行轨用于作为运行轨道，包括设置在所述第一行走行轨11上的第一绝缘节F1，设置在所述第二行走行轨12上的第二绝缘节F2，所述第一绝缘节F1的两侧分别设第一二极管D1和第三二极管D3，所述第二绝缘节F2的两侧分别设第二二极管D2和第四二极管D4，且所述第一二极管D1和第三二极管D3连接至所述第一行走行轨11上，所述第二二极管D2和第四二极管D4连接至所述第二行走行轨12上，所述第一绝缘节F1和所述第二绝缘节F2的同侧分别设有第一短接电缆C1和第二短接电缆C2，从而对同一供电区间的列车再生制动功率，可正常被同一供电区间的列车吸收，有利于实现系统穿越功率的限制，使系统功率只能在本供电区间流通，而无法越区传输，从而缓解了由于越区供电引起的网压波动大、功率损耗大、钢轨电位与杂散电流幅值大的问题，提高轨道交通运行的安全性与经济性，保证系统的稳定运行。

所述第一二极管D1和第三二极管D3的正极连接在所述第一行走行轨11上，所述第二二极管D2和第四二极管D4的正极连接在所述第二行走行轨12上，所述第一二极管D1和第二二极管D2以及所述第三二极管D3和第四二极管D4的负极连接至所述不控整流机组30上，从而可以使越区功率无法给其它列车供电，有利于实现越区传输功率的限制。

所述不控整流机组30与所述第一行接触网21与所述第二行接触网22均连接，有利于为列车提供电能。为了实现供电，所述第一二极管D1和第二二极管D2以及所述第三二极管D3和第四二极管D4的负极连接至所述不控整流机组30的负母线上。

为了使所述第一行接触网21及所述第二行接触网22在牵引变电所位置的电气联通，所述不控整流机组30的正母线通过直流断路器与所述第一行接触网21及所述第二行接触网22连接。具体地，所述直流断路器的第一断路器B1和第四断路器B4连接至所述第二行接触网22上；所述直流断路器的第二断路器B2和第三断路器B3连接至所述第一行接触网21上。

所述第一短接电缆C1连接在所述第一行走行轨11与所述第二行走行轨12的同一侧；所述第二短接电缆C2连接在所述第一行走行轨11与所述第二行走行轨12的另一同侧，从而有利于实现系统穿越功率的限制，使系统功率只能在本供电区间流通，而无法越区传输。

本实施例中，所述第一行走行轨11是下行走行轨，所述第二行走行轨12是上行走行轨；所述第一行接触网21是下行接触网，所述第二行接触网22是上行接触网。所述第一行接触网21和所述第二行接触网22上均设有电分段，有利于避免越区供电现象。

如图2所示，如果下行列车处于牵引加速状态，从下行接触网上吸收牵引电流，则牵引电流经所述不控整流机组30的正极-第二断路器B2-右侧下行接触网-列车-右侧下行走行轨-第一二极管D1和第二二极管D2-不控整流机组30的负极，从而可以正常实现供电。

假设存在越区传输的功率，由左侧上行接触网流至牵引变电所，则期望的流通路径为左侧上行接触网-第四断路器B4-不控整流机组30的正母线-第二断路器B2-右侧下行接触网-列车-右侧下行走行轨-第一二极管D1和第二二极管D2-第三二极管D3和第四二极管D4-左侧上行走行轨。但由于所述第三二极管D3和第四二极管D4是单向导通的，不能实现该流向的电流传输，因此该供电回路无法正常流通，越区功率无法给下行列车供电，自然可以实现越区传输功率的限制。

另外，由于所述第一短接电缆C1和所述第二短接电缆C2的存在，同一供电区间的列车再生制动功率，可正常被同一供电区间的列车吸收。例如，右侧上行接触网上有一个列车再生制动，回馈电流至接触网，若要给右侧下行列车供电，则流通路径可以为右侧上行接触网-第一断路器B1-第二断路器B2-右侧下行接触网-右侧下行列车-右侧下行走行轨-第二短接电缆C2-右侧上行走行轨，从而可以正常形成供电回路。

所述第一行走行轨11上设有第一列车，所述第二行走行轨12上设有第二列车，使多个列车在线路上同时行驶。本申请结合设置在牵引变电所位置的回流电路，使系统功率只能在本供电区间流通，而无法越区传输，从而实现了城市轨道交通供电系统越区功率传输的限制，缓解由于越区供电引起的网压波动大、功率损耗大、钢轨电位与杂散电流幅值大的问题，提高轨道交通运行的安全性与经济性。

在实际应用过程中，若只想限制固定区间的穿越功率，可选择某一牵引变电所设置该回流电路。例如一条线路有牵引变电所1至牵引变电所5共计5个牵引变电所，若只在牵引变电所3设置该回流电路时，则所述牵引变电所1-牵引变电所2-牵引变电所3这两个供电区间内功率可穿越，但牵引变电所1-牵引变电所3区间的功率不能越区传输至牵引变电所3-牵引变电所5供电。

实施例二

如图3所示，本实施例提供一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，所述第一行走行轨11与第二行走行轨12通过多个再生制动能量吸收装置40与所述不控整流机组30连接。

本实施例提供一种限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置，所述第一行走行轨11与第二行走行轨12通过多个再生制动能量吸收装置40与所述不控整流机组30连接，该回流电路也可以正常使用，有利于吸收剩余再生制动能量。

本实施例中，所述多个再生制动能量吸收装置中，第一再生制动能量吸收装置41的一端与所述第一短接电缆C1相连，另一端与所述不控整流机组30的正母线相连；第二再生制动能量吸收装置42的一端与所述第二短接电缆C2相连，另一端与所述不控整流机组30的正母线相连，从而有利于实现两侧区间剩余再生制动能量的吸收。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

限制城市轨道交通供电系统功率越区传输的回流电路装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。