[发明专利]一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于电力系统领域供电线路的直流融冰方法，尤其是一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法。

背景技术

近年来，我国电气化铁路建设进入了高速发展阶段，新型大功率交直交电力机车逐步成为了我国电气化铁路尤其是高速铁路的主力车型。尤其是其中的牵引供电系统更是担负着向高速列车提供电能的重任，是列车安全可靠、高效运行的关键因素。

但是随着全球气温的变化，我国南方、华中、华东地区均出现了历史罕见的冰雪凝冻灾害，尤其在湖南、贵州、江西省大部分地区受灾尤为严重，电力设施遭受了前所未有的破坏。而对于电气化铁路而言，因列车运行的间隔时间较大、夜间停运易造成电气化接触网结冰。接触网覆冰将会导致受电弓无法正常地取流，严重时将导致受电弓的损害或断裂，将影响列车的安全和准点运行，特别对于超过200km/h时速以上的铁路线路来说问题显得尤为突出。

目前，对于电力系统的输配电线路覆冰的各种解决方案中，经过实际应用和专家评定，直流融冰法是目前最可靠、最经济的解决方法。而对于电气化铁路接触网融冰方法，在现有技术当中与本专利申请相关的内容主要有以下文献：

文献一为中铁第一勘察设计院集团有限公司于2009年07月23日申请，并于2010年05月05日公开，公开号为CN201446892U的实用新型专利《一种电气化铁路接触网直流融冰系统》。该实用新型专利中涉及的直流融冰系统设置固定于变电所内，无法实现移动式融冰，母线通过断路器、隔离开关与直流融冰限流装置连接，直流融冰限流装置的输出电缆通过直流负荷隔离开关、分区所断路器、直流隔离开关和上、下行接触网构成回路。该系统的缺点是交流电源采用单相供电，整流后波形畸变严重，导致功率因数低。

文献二为中铁第一勘察设计院集团有限公司于2009年07月23日申请，并于2010年09月01日公开，公开号为CN201566513U的实用新型专利《一种电气化铁路接触网交流融冰系统》。该专利所涉及的系统为接触网交流限流融冰，设置在分区所，采用融冰电阻箱、融冰电容器箱等调整融冰电流值实现融冰。该方法的缺点是采用电阻限流，能量损耗大。

文献三为李汉卿发表在2010年第4期的《电气化铁道》上的论文《一种针对客运专线的接触线防冰冻实施方案》。该文献提出一种在天窗期采用可调电抗器的防冰方案，该方案虽能有效减少有功损耗，但缺点是功率因数比较低(0.28～0.3)，接触网本身向电力系统注入的无功功率较大，可达14607kvar/h。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法，该直流融冰方法针对高速电气化铁路专线运营的特点，以及供电接触网夜间存在长时间停运导致覆冰严重，影响动车组及高铁运行的现状，提出了一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法，以最低的电能消耗及短时间融冰来解决覆冰对电气化铁路带来的安全危害，保证高速列车安全、可靠、正点运行。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法的技术实现方案，一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法，包括：接触网直流融冰装置投入过程和退出过程；

其中，接触网直流融冰装置投入过程包括：当高速电气化铁路接触网直流融冰系统监测到接触网覆冰状态，提出融冰需求时，由电力调度中心远程断开馈线开关组合的相应馈线开关和接触网开关组合的相应接触网开关，将变电所从牵引供电常规状态切换至接触网直流融冰运行状态，再闭合变电所与接触网直流融冰相关的直流融冰投切开关组合的直流融冰投切开关、接触网开关组合的相应接触网开关和馈线开关组合的相应馈线开关，投入接触网直流融冰装置；

接触网直流融冰装置退出过程包括：当接触网直流融冰装置退出时，首先停止接触网直流融冰装置运行，再断开相应直流融冰投切开关组合的直流融冰投切开关、馈线开关组合的馈线开关和接触网开关组合的接触网开关，从而断开接触网直流融冰装置与变电所和接触网的连接，并闭合相应的馈线开关和接触网开关，从而将接触网直流融冰运行状态切换至电力机车牵引供电状态。

作为本发明一种高速电气化铁路接触网直流融冰方法技术方案的进一步改进，接触网直流融冰装置投入过程包括从接触网牵引供电状态切换至单方向直流融冰状态的步骤，该步骤包括：

S101：断开第一馈线开关、第六馈线开关、第七馈线开关、第八馈线开关、第九馈线开关、第十馈线开关和第十一馈线开关；

S102：断开第一接触网开关、第二接触网开关、第三接触网开关、第四接触网开关和第七接触网开关；