电气化铁路防结冰复合接触线及温度监控装置的制作方法

本发明属于电气控制，涉及电气化铁路接触线防结冰与控制技术，具体是一种电气化铁路防结冰复合接触线及温度监控装置。

背景技术：

1、目前，电气化铁路的接触线在气温低于冰点时表面会结冰，特别是冻雨或极寒天气时接触线表面会凝结较厚冰层。冰层会造成电力机车受电弓与接触线电气接触不良，影响电力机车正常运行甚至出现运行事故。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对气化铁路因气温低接触线表面结冰问题，而提供一种电气化铁路防结冰复合接触线及温度控制装置。

2、本发明复合接触线的技术解决方案是：一种电气化铁路防结冰复合接触线，包括接触线，其特征是：所述接触线内沿轴向设有绝缘电热丝，构成复合接触线；所述绝缘电热丝两端从接触线径向引出，一端与接触线相连接，另一端通过绝缘体从接触线中引出。

3、本发明复合接触线的技术解决方案中所述的接触线为铜合金导线。

4、本发明复合接触线的技术解决方案中所述的绝缘电热丝从铜合金导线内部穿出，一端与铜合金连接板上设置的第一铜接线端子相连接，另一端从铜合金导线上穿出与第三铜合金连接板上设置的绝缘接线端子相连接。

5、本发明复合接触线的技术解决方案中所述接触线两端各焊有1个铜连接板，一端连接板上配有铜接线端子，另一端连接板上配有绝缘接线端子，所述绝缘电热丝分别与上述两个接线端子相连。上述接触线在配有绝缘接线端子的铜接线端子邻近处，另焊有一铜连接板并配有铜接线端子以作为电源接入端子。

6、本发明复合接触线的技术解决方案中所述的绝缘电热丝外有包封有硅胶绝缘材料，具有耐高低温、抗氧化及高绝缘性能。

7、本发明复合接触线的技术解决方案中所述的接触线上设置有铜合金外连接板，铜合金外连接板上设有第二铜接线端子。

8、本发明温度监控装置的技术解决方案是：一种电气化铁路防结冰复合接触线温度监控装置，其特征是：包括加热电源；所述加热电源由降压变压器、电动分接开关组成；所述降压变压器高压侧的高压端与第二铜接线端子相连，接地端与铁路钢轨相连并接地；所述降压变压器有加热电源绕组及辅助电源绕组；加热电源绕组的一端经降压变压器与第二铜接线端子相连，另一端与经电动分接开关与绝缘接线端子相连；辅助电源绕组与ac/dc转换器相连；所述电动分接开关配有电动操作机构，电动操作机构推动电动分接开关分闸/合闸。

9、本发明温度监控装置的技术解决方案中降压变压器低压侧一端与上述接触线的电源接入端子相连，另一端经电动分接开关与上述接触线的绝缘接线端子相连,以构成上述接触线的电加热回路。

10、本发明温度监控装置的技术解决方案中还包括电源；所述电源包括双电源自动转换开关、蓄电池和太阳电池板；双电源自动转换开关有二路直流电源输入端，一路由太阳电池板及蓄电池提供，另一路由ac/dc转换器提供；当太阳电池板因天气原因不能给蓄电池充电时，双电源自动转换开关转换到ac/dc转换器所提供直流电源，以确保控制装置工作电源可靠。

11、本发明温度监控装置的技术解决方案中所述的降压变压器t提供备用直流电源“u-；u+”。主供及备供直流电源分别接入双电源自动转开关ats，构成双回路直流工作电源系统。

12、本发明温度监控装置的技术解决方案中还包括温度智能控制装置；所述的温度智能控制装置包括远红外温度检测装置、控制器、温度控制器、智能终端。

13、本发明温度监控装置的技术解决方案中所述的远红外线温度传感器te安装在上述接触线附近，以无接触方式监测上述接触线表面温度,该温度信号传送到控制器plc。控制器plc可设定冰点温度上限值及冰点温度下限值。当远红外温度传感器te所检测温度低于冰点温度下限值时，控制器plc对温度控制器d发出加热起动指令，此时温度控制器d控制电动操作机构m推动分接开关k合闸，上述接触线加热回路接通开始加热；当远红外温度传感器te所检测温度高于冰点温度上限值时，控制器plc对温度控制器d发出停止加热指令，此时温度控制器d控制电动操作机构m推动分接开关k分闸，上述接触线加热回路断开，加热停止。通过上述方式自动调节上述接触线加热时间,以控制其表面在设定的冰点温度之上，从而实现防止上述接触线结冰。

14、另外, 该装置的控制器plc可将温度信息及本装置运行状态信息传送至智能终端dtu，智能终端dtu将接收信息以无线方式实时上传至铁路后台系统进行显示、保存，以实现远程监测功能，同时，智能终端dtu可接实时接收铁路后系统发出的操作指令至控制器plc，并通过控制器plc监控电动分接开关k分闸/合闸，实现远程调控制上述复合接触线表面温度。当接触线表面温度低于冰点而出现结冰时，加热电源自动对绝缘电热丝通电加热以提高复合接触线表面温度，将复合接触线表面的结冰融化，从而防止接触线表面结冰。

15、本发明温度监控装置的技术解决方案中所述的降压变压器将铁路接触网电压降压后为复合接触线提供加热电源；采用太阳电池板及蓄电池为太阳能电池，为本装置提供直流工作电源；采用远红外温度检测装置监测复合接触线表面温度；所述控制器根据远红外温度检测传感器监测温度变化，控制温度控制器及电动分接开关调控加热时间，以自动调节复合接触线表面温度；所述智能终端可向后台系统实时上传复合接触线温度信息及本监控装置运行状态信息，以实现远程监测功能，同时，智能终端接受后台指令并通过控制器监控电动分接开关分/合，以实现远程调控制复合接触线表面温度。

16、本发明简单安全可靠、智能化程度高，可广泛应用于电气化铁路高压接触网的防结冰及除冰防灾系统，提高电力机车的安全稳定运行能力，主要用于电气化铁路接触线防结冰改造。

技术特征：

1.一种电气化铁路防结冰复合接触线，包括接触线，其特征是：所述接触线内沿轴向设有绝缘电热丝（1），构成复合接触线（6）；所述绝缘电热丝（1）两端从接触线径向引出，一端与接触线相连接，另一端通过绝缘体从接触线中引出。

2.根据权利要求1所述的电气化铁路防结冰复合接触线，其特征是：所述的接触线为铜合金导线（2）。

3.根据权利要求2所述的电气化铁路防结冰复合接触线，其特征是：所述的绝缘电热丝（1）从铜合金导线（2）内部穿出，一端与铜合金连接板（3）上设置的第一铜接线端子（x1）相连接，另一端从铜合金导线（2）上穿出与第三铜合金连接板（5）上设置的绝缘接线端子（x3）相连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的电气化铁路防结冰复合接触线，其特征是：所述的绝缘电热丝（1）外有包封有绝缘硅胶绝缘材料，具有耐高低温、抗氧化及高绝缘性能。

5.根据权利要求1、2或3所述的电气化铁路防结冰复合接触线，其特征是：所述的接触线上设置有铜合金外连接板（4），铜合金外连接板（4）上设有第二铜接线端子（x2）。

6.一种采用权利要求5所述的电气化铁路防结冰复合接触线的温度监控装置，其特征是：包括加热电源；所述加热电源由降压变压器（t）、电动分接开关（k）组成；所述降压变压器（t）高压侧的高压端与第二铜接线端子（x2）相连，接地端与铁路钢轨（7）相连并接地；所述降压变压器（t）有加热电源绕组及辅助电源绕组；加热电源绕组的一端经降压变压器（t）与第二铜接线端子（x2）相连，另一端与经电动分接开关（k）与绝缘接线端子（x3）相连；辅助电源绕组与ac/dc转换器相连；所述电动分接开关（k）配有电动操作机构（m），电动操作机构（m）推动电动分接开关（k）分闸/合闸。

7.根据权利要求6所述的一种电气化铁路防结冰复合接触线温度监控装置，其特征是：还包括电源；所述电源包括双电源自动转换开关（ats）、蓄电池（gb）和太阳电池板（pv）；双电源自动转换开关（ats）有二路直流电源输入端，一路由太阳电池板（pv）及蓄电池（gb）提供，另一路由ac/dc转换器提供；当太阳电池板（pv） 因天气原因不能给蓄电池（gb）充电时，双电源自动转换开关（ats）转换到ac/dc转换器所提供直流电源，以确保控制装置工作电源可靠。

8.根据权利要求7所述的一种电气化铁路防结冰复合接触线温度监控装置，其特征是：还包括温度智能控制装置；所述的温度智能控制装置包括远红外温度检测装置（te）、控制器（plc）、温度控制器（d）、智能终端（dtu）。

9.根据权利要求8所述的电气化铁路防结冰复合接触线温度监控装置，其特征是：所述的降压变压器（t）将铁路接触网电压降压后为复合接触线（6）提供加热电源；采用太阳电池板（pv）及蓄电池（gb）为太阳能电池，为本装置提供直流工作电源；采用远红外温度检测装置（te）监测复合接触线（6）表面温度；所述控制器（plc）根据远红外温度检测传感器（te）监测温度变化，控制温度控制器（d）及电动分接开关（k）调控加热时间，以自动调节复合接触线（6）表面温度；所述智能终端（dtu）可向后台系统实时上传复合接触线温度信息及本监控装置运行状态信息，以实现远程监测功能，同时，智能终端（dtu）接受后台指令并通过控制器（plc）监控电动分接开关（k）分/合，以实现远程调控制复合接触线（6）表面温度。

技术总结本发明的名称为“电气化铁路防结冰复合接触线及温度监控装置”。属于电气控制技术领域。它主要是解决电气化铁路的接触线表面结冰问题。它的主要特征是：在接触线内沿轴向设有绝缘电热丝，构成复合接触线；绝缘电热丝两端从接触线两端径向引出。温度监控装置配有加热电源和温度监测装置。当接触线表面温度低于冰点时，加热电源对绝缘电热丝通电加热，至安全温度后自动停止，复合接触线表面温度始终保持在冰点之上，从而防止接触线表面结冰。本发明简单安全可靠、智能化程度高，可广泛应用于电气化铁路高压接触线的防结冰的技术升级与改造。技术研发人员：肖应琼受保护的技术使用者：湖北天方科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20