本發(fā)明涉及直流牽引供電，尤其涉及一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
1、柔性接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)作為接觸網(wǎng)中的特殊構(gòu)造，有著調(diào)整接觸網(wǎng)張力、劃分供電分區(qū)限制事故范圍及便于施工維護(hù)等重要功能。然而，近年來隨著地鐵客運(yùn)量的增加，列車運(yùn)行中有時(shí)會(huì)在絕緣錨段內(nèi)停車。此時(shí)，在接觸網(wǎng)工作支和非工作支的轉(zhuǎn)換處，受電弓的碳滑板與某一錨段的接觸線有可能出現(xiàn)非良好接觸的現(xiàn)象，即虛接，當(dāng)有穿越電流通過時(shí)，會(huì)導(dǎo)致接觸線局部過熱，有損傷導(dǎo)線的風(fēng)險(xiǎn)，并伴隨燃弧燒線的情況危及行車安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，通過計(jì)算列車停車時(shí)所需的熔斷保護(hù)裝置的導(dǎo)流能力選取防熔斷裝置安裝方案并校核設(shè)備的安裝容量，確保列車停車在絕緣錨段關(guān)節(jié)內(nèi)時(shí)，接觸網(wǎng)能夠安全可靠運(yùn)行。
2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，包括：
3、當(dāng)行駛列車停車在接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)，且所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)存在穿越電流時(shí)，根據(jù)所述行駛列車停車在所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)的不同位置劃分工況，通過對(duì)各個(gè)所述工況進(jìn)行穿越電流分析，建立相應(yīng)的接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)等效電路模型；
4、利用所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)等效電路模型，結(jié)合防熔斷裝置以確定各個(gè)所述工況的等效電路，根據(jù)所述等效電路計(jì)算所述行駛列車停車時(shí)所在所述工況的總穿越電流it，以及所在所述工況的受電弓與所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)之間的支路電阻rp；
5、通過所述總穿越電流it和所述支路電阻rp計(jì)算有效電流ip，利用接觸線熔斷邊界條件篩選所述有效電流ip作為可穿越電流，基于所述有效電流ip和所述可穿越電流計(jì)算保護(hù)比例η；
6、基于所述保護(hù)比例η選取防熔斷裝置安裝方案，并進(jìn)行容量校核。
7、優(yōu)選的，根據(jù)所述行駛列車停車在所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)的不同位置劃分為第一工況、第二工況、第三工況、第四工況、第五工況。
8、優(yōu)選的，通過對(duì)所述第二工況、所述第三工況、所述第四工況進(jìn)行穿越電流分析，將所述第二工況劃分為第一分工況、第二分工況，將所述第三工況劃分為第三分工況、第四分工況，將所述第四工況劃分為第五分工況、第六分工況。
9、優(yōu)選的，所述支路電阻rp包括所述受電弓與接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)工作支的接觸電阻、所述受電弓與接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)非工作支的虛接電阻、第一錨段接觸線、第二錨段接觸線之間的所述受電弓的碳滑板的電阻。
10、優(yōu)選的，所述接觸線熔斷邊界條件為接觸線受到的張力和在該所述張力下的所述接觸線的溫度。
11、優(yōu)選的，設(shè)定所述接觸線熔斷邊界條件中，所述接觸線受到的所述張力的限制值為12kn，在該所述張力下的所述接觸線的所述溫度的限制值為150℃。
12、優(yōu)選的，通過所述總穿越電流it和所述支路電阻rp計(jì)算所述有效電流ip，利用所述接觸線熔斷邊界條件篩選所述有效電流ip作為所述可穿越電流，基于所述有效電流ip和所述可穿越電流計(jì)算所述保護(hù)比例η，包括：
13、確定所述支路電阻rp的數(shù)值范圍；
14、確定所述總穿越電流it的數(shù)值；
15、結(jié)合所述支路電阻rp的數(shù)值范圍和所述總穿越電流it的數(shù)值，利用節(jié)點(diǎn)電壓法計(jì)算經(jīng)過所述支路電阻rp的所述有效電流ip；
16、利用所述接觸線熔斷邊界條件篩選所述有效電流ip，得到所述可穿越電流；
17、基于所述有效電流ip和所述可穿越電流，計(jì)算所述保護(hù)比例η。
18、優(yōu)選的，數(shù)值最大的所述可穿越電流即為最大可穿越電流itc，所述最大可穿越電流itc對(duì)應(yīng)的所述支路電阻rp即為最大可穿越電阻rpc；若所述最大可穿越電流itc對(duì)應(yīng)多個(gè)所述支路電阻rp，則選取多個(gè)所述支路電阻rp中數(shù)值最小的所述支路電阻rp作為所述最大可穿越電阻rpc。
19、優(yōu)選的，當(dāng)所述保護(hù)比例η的數(shù)值大于95%時(shí)，選取所述防熔斷裝置安裝方案來安裝所述防熔斷裝置。
20、優(yōu)選的，在選取所述防熔斷裝置安裝方案時(shí)，首次設(shè)定防熔斷裝置s1、防熔斷裝置s2、防熔斷裝置s3的裝置支路電阻rs1、裝置支路電阻rs2、裝置支路電阻rs3的數(shù)值均為0.0044mω，所述裝置支路電阻rs1、所述裝置支路電阻rs2、所述裝置支路電阻rs3所對(duì)應(yīng)的接觸器的額定通流能力為in=2000a。
21、本發(fā)明實(shí)施例帶來了以下有益效果：
22、本實(shí)施例公開了一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，將建立的接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)等效電路模型與防熔斷裝置安裝方案進(jìn)行結(jié)合以確定各個(gè)工況下的等效電路，根據(jù)等效電路計(jì)算最大可穿越電流、最大可穿越電阻和保護(hù)比例，通過最大可穿越電流、最大可穿越電阻和保護(hù)比例選取行駛列車停車時(shí)所在工況的防熔斷裝置安裝方案，并進(jìn)行容量校核。
23、該方法一方面能夠徹底取消接觸網(wǎng)的車輛禁停區(qū)，對(duì)運(yùn)營方面友好，適用于早晚高峰期間高密度運(yùn)行的列車在絕緣錨段關(guān)節(jié)停車的實(shí)際需求；另一方面，讓接觸網(wǎng)的安全可靠性有顯著提升，尤其在應(yīng)對(duì)大客流、突發(fā)事件時(shí)，能夠提供更有效的牽引用電保障。
24、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
25、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
1.一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，根據(jù)所述行駛列車停車在所述接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)的不同位置劃分為第一工況、第二工況、第三工況、第四工況、第五工況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，通過對(duì)所述第二工況、所述第三工況、所述第四工況進(jìn)行穿越電流分析，將所述第二工況劃分為第一分工況、第二分工況，將所述第三工況劃分為第三分工況、第四分工況，將所述第四工況劃分為第五分工況、第六分工況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，所述支路電阻rp包括所述受電弓與接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)工作支的接觸電阻、所述受電弓與接觸網(wǎng)絕緣錨段關(guān)節(jié)非工作支的虛接電阻、第一錨段接觸線、第二錨段接觸線之間的所述受電弓的碳滑板的電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，所述接觸線熔斷邊界條件為接觸線受到的張力和在該所述張力下的所述接觸線的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，設(shè)定所述接觸線熔斷邊界條件中，所述接觸線受到的所述張力的限制值為12kn，在該所述張力下的所述接觸線的所述溫度的限制值為150℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，通過所述總穿越電流it和所述支路電阻rp計(jì)算所述有效電流ip，利用所述接觸線熔斷邊界條件篩選所述有效電流ip作為所述可穿越電流，基于所述有效電流ip和所述可穿越電流計(jì)算所述保護(hù)比例η，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，數(shù)值最大的所述可穿越電流即為最大可穿越電流itc，所述最大可穿越電流itc對(duì)應(yīng)的所述支路電阻rp即為最大可穿越電阻rpc；若所述最大可穿越電流itc對(duì)應(yīng)多個(gè)所述支路電阻rp，則選取多個(gè)所述支路電阻rp中數(shù)值最小的所述支路電阻rp作為所述最大可穿越電阻rpc。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，當(dāng)所述保護(hù)比例η的數(shù)值大于95%時(shí)，選取所述防熔斷裝置安裝方案來安裝所述防熔斷裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)防熔斷保護(hù)方法，其特征在于，在選取所述防熔斷裝置安裝方案時(shí)，首次設(shè)定防熔斷裝置s1、防熔斷裝置s2、防熔斷裝置s3的裝置支路電阻rs1、裝置支路電阻rs2、裝置支路電阻rs3的數(shù)值均為0.0044mω，所述裝置支路電阻rs1、所述裝置支路電阻rs2、所述裝置支路電阻rs3所對(duì)應(yīng)的接觸器的額定通流能力為in=2000a。