接触网融冰系统及方法与流程

本发明属于一种城市轨道交通，具体是涉及到一种接触网融冰系统及方法。

背景技术：

1、城市轨道交通系统一般采用架空接触网供电方式，由于气温、空气湿度和风速的共同作 用，架空接触网有可能会产生覆冰现象。接触网覆冰会导致受电弓无法正常取流，甚至会导 致受电弓损坏，严重影响电车的运营。

2、城市轨道交通运行模式按照运行时间段划分可以分为夜间停运模式(23:00～早5:00)和 白天正常运行模式(早5:00～23:00)。夜间停运模式时，接触网不带电，在极端气候条件下 接触网出现覆冰的几率较大。列车在白天正常运行时，接触网带电运行，出现覆冰的几率很 小，但极端情况下在发车间隔时间长的线路仍可能出现边运营边结冰的情况。城市轨道交通 系统接触网融冰需求不仅要求对已覆冰线路进行大电流融冰，还要求对潜在覆冰线路维持一 定电流进行保线。为了不影响线路正常运营，城轨接触网融冰最理想的方式是不停电在线融 冰。

3、当前主要采用人工物理除冰，耗时耗力且存在一定安全风险。部分城市地铁为了避免线 路结冰，会安排地铁车辆整夜空驶使接触网维持一定电流产热。车辆整夜空驶的措施只能算 是临时举措，非长久之计。以上措施已不能满足当今城市轨道交通高速发展的需要，因此具 有自动化、智能化的大电流热力融冰方式越来越得到了人们的重视。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种接触网融冰系统及方法，以解决接触网融冰耗时耗 力且存在一定安全风险的问题。

2、基于上述目的，本发明一个或多个实施例提供了一种接触网融冰系统，包括：至少两个 牵引所以及至少一个位于两个所述牵引所之间的融冰段，每个所述牵引所包括：挂在接触网 上的融冰装置、整流机组、连接在电网与整流机组之间的第一开关柜、连接在电网与所述整 流机组之间的第二开关柜；所述整流机组从电网吸收能量补充到所述接触网；两个所述融冰 装置中的其中一个设置为放电模式，另一个设置为充电模式，处于放电模式的所述融冰装置 以预设大小的融冰电流流向处于充电模式的所述融冰装置，形成融冰线路对所述融冰段进行 融冰。

3、可选的，所述融冰装置包括：双向dcdc变流器和储能介质，所述双向dcdc变流器的一 端与所述接触网连接，另一端与所述储能介质连接；所述融冰装置处于充电模式时，所述双 向dcdc变流器将接触网上电能储存到所述储能介质中；所述融冰装置处于放电模式时，所述 双向dcdc变流器将所述储能介质中储存的能量返送到接触网。

4、可选的，所述接触网融冰系统还包括：能量运控装置，与各所述牵引所的所述第一开关 柜以及所述融冰装置连接；所述能量运控装置实时获取各第一开关柜的能量信息以及融冰线 路中的电流流向和电流大小；与各所述牵引所的所述融冰装置实时通讯，实时监控所述融冰 装置的运行状态，调控所述融冰装置的工作模式。

5、可选的，所述能量运控装置还与线路列车连接，实时监控列车的行驶位置和运行状况， 预知列车的能量需求和制动能量回收需求，调控各所述牵引所的所述融冰装置的工作模式。

6、可选的，所述能量运控装置还在车辆制动时根据列车的所述行驶位置和所述运行状况协 调就近的所述融冰装置吸收再生制动能量。

7、可选的，所述接触网融冰系统包括多个所述牵引所以及多个位于相邻两个所述牵引所之 间的所述融冰段；所述能量运控装置控制各所述牵引所的所述融冰装置工作在不同工作模式， 且任意两个不同工作模式的所述融冰装置之间包括至少一个所述融冰段。

8、可选的，所述能量运控装置控制各所述融冰段的以不同的融冰电流进行融冰。

9、可选的，所述能量运控装置控制各所述融冰装置对所有所述融冰段同时进行融冰。

10、可选地，所述能量运控装置控制各所述融冰装置依次对各所述融冰段进行融冰。

11、基于同一发明构思，本发明一个或多个实施例还提出了一种接触网融冰方法，包括：控 制位于融冰段一侧的融冰装置工作于放电模式，进行放电；控制位于所述融冰段另一侧的所 述融冰装置工作于充电模式，进行充电；控制预设大小的融冰电流从处于放电模式的所述融 冰装置流向处于充电模式的所述融冰装置以进行融冰。

12、从上面所述可以看出，本发明一个或多个实施例提供的一种接触网融冰系统及方法，接 触网融冰系统包括：至少两个牵引所以及至少一个位于两个所述牵引所之间的融冰段，每个 所述牵引所包括：挂在接触网上的融冰装置、整流机组、连接在电网与整流机组之间的第一 开关柜、连接在电网与所述整流机组之间的第二开关柜；所述整流机组从电网吸收能量补充 到所述接触网；两个所述融冰装置中的其中一个设置为放电模式，另一个设置为充电模式， 处于放电模式的所述融冰装置以预设大小的融冰电流流向处于充电模式的所述融冰装置，形 成融冰线路对所述融冰段进行融冰，能够实现接触网的无感在线融冰。

技术特征：

1.一种接触网融冰系统，其特征是，所述接触网融冰系统包括：至少两个牵引所以及至少一个位于两个所述牵引所之间的融冰段，每个所述牵引所包括：挂在接触网上的融冰装置、整流机组、连接在电网与整流机组之间的第一开关柜、连接在电网与所述整流机组之间的第二开关柜；所述整流机组从电网吸收能量补充到所述接触网；两个所述融冰装置中的其中一个设置为放电模式，另一个设置为充电模式，处于放电模式的所述融冰装置以预设大小的融冰电流流向处于充电模式的所述融冰装置，形成融冰线路对所述融冰段进行融冰。

2.如权利要求1所述的接触网融冰系统，其特征是，所述融冰装置包括：双向dcdc变流器和储能介质，所述双向dcdc变流器的一端与所述接触网连接，另一端与所述储能介质连接；所述融冰装置处于充电模式时，所述双向dcdc变流器将接触网上电能储存到所述储能介质中；所述融冰装置处于放电模式时，所述双向dcdc变流器将所述储能介质中储存的能量返送到接触网。

3.如权利要求1所述的接触网融冰系统，其特征是，所述接触网融冰系统还包括：能量运控装置，与各所述牵引所的所述第一开关柜以及所述融冰装置连接；所述能量运控装置实时获取各第一开关柜的能量信息以及融冰线路中的电流流向和电流大小；与各所述牵引所的所述融冰装置实时通讯，实时监控所述融冰装置的运行状态，调控所述融冰装置的工作模式。

4.如权利要求3所述的接触网融冰系统，其特征是，所述能量运控装置还与线路列车连接，实时监控列车的行驶位置和运行状况，预知列车的能量需求和制动能量回收需求，调控各所述牵引所的所述融冰装置的工作模式。

5.如权利要求4所述的接触网融冰系统，其特征是，所述能量运控装置还在车辆制动时根据列车的所述行驶位置和所述运行状况协调就近的所述融冰装置吸收再生制动能量。

6.如权利要求3所述的接触网融冰系统，其特征是，所述接触网融冰系统包括多个所述牵引所以及多个位于相邻两个所述牵引所之间的所述融冰段；所述能量运控装置控制各所述牵引所的所述融冰装置工作在不同工作模式，且任意两个不同工作模式的所述融冰装置之间包括至少一个所述融冰段。

7.如权利要求6所述的接触网融冰系统，其特征是，所述能量运控装置控制各所述融冰段的以不同的融冰电流进行融冰。

8.如权利要求6所述的接触网融冰系统，其特征是，所述能量运控装置控制各所述融冰装置对所有所述融冰段同时进行融冰。

9.如权利要求6所述的接触网融冰系统，其特征是，所述能量运控装置控制各所述融冰装置依次对各所述融冰段进行融冰。

10.一种接触网融冰方法，其特征是，所述方法应用于如权利要求1-9中任一项所述的接触网融冰系统，所述方法包括：

技术总结
本发明一个或多个实施例提供一种接触网融冰系统及方法，接触网融冰系统包括：至少两个牵引所以及至少一个位于两个所述牵引所之间的融冰段，每个所述牵引所包括：挂在接触网上的融冰装置、整流机组、连接在电网与整流机组之间的第一开关柜、连接在电网与所述整流机组之间的第二开关柜；所述整流机组从电网吸收能量补充到所述接触网；两个所述融冰装置中的其中一个设置为放电模式，另一个设置为充电模式，处于放电模式的所述融冰装置以预设大小的融冰电流流向处于充电模式的所述融冰装置，形成融冰线路对所述融冰段进行融冰。本发明能够实现接触网的无感在线融冰。

技术研发人员：蔡宇峰,陈洁莲,王雄,钟强,宋乾儒,陶洪亮,吴雪峰,高原,谷涛,尹维恒
受保护的技术使用者：株洲中车时代电气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12