本发明公开了一种地铁列车多种受流方式供电高压切换电路及切换方法，电路包括：受电弓模式选择支路、受流器模式选择支路、受电弓模式自锁支路和受流器模式自锁支路；受电弓模式选择支路用于在本支路导通时控制受电弓模式自锁支路导通；受电弓模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，控制列车高压主电路中受电弓电路导通；受流器模式选择支路用于在本支路导通时控制受流器模式自锁支路导通；受流器模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，控制列车高压主电路中受流器电路导通；受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路通过模式选择模块并联，用于择一地选择受电弓模式选择支路或受流器模式选择支路导通。具有高效、安全、简便等优点。
1.一种地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，包括：受电弓模式选择支路、受流器模式选择支路、受电弓模式自锁支路和受流器模式自锁支路；其特征在于：所述受电弓模式选择支路用于在本支路导通时控制受电弓模式自锁支路导通；所述受电弓模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受电弓模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受电弓电路导通；所述受流器模式选择支路用于在本支路导通时控制受流器模式自锁支路导通；所述受流器模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受流器模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受流器电路导通；所述受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路通过模式选择模块并联，所述模式选择模块用于择一地选择受电弓模式选择支路或受流器模式选择支路导通。
2.根据权利要求1所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述模式选择模块的前端还串联有第一开关K1和车辆零速继电器K2。
3.根据权利要求2所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述受电弓模式选择支路包括脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1；所述模式选择模块、脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1串联。
4.根据权利要求3所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述受流器模式选择支路包括降弓状态接触器K5和第二继电器Q2；所述模式选择模块、降弓状态接触器K5和第二继电器Q2串联。
5.根据权利要求4所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述受电弓模式自锁支路包括依次串联的第一导通自锁模块、第二继电器触点Q2-2、第二接触器触点KM12-2和第一接触器KM11；所述第一导通自锁模块包括并联的第一自锁继电器触点Q1-1和第一接触器触点KM11-1；所述第一自锁继电器触点Q1-1为受所述第一继电器Q1控制的常开触点；所述第一接触器触点KM11-1为受所述第一接触器KM11控制的常开触点。
6.根据权利要求5所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述受流器模式自锁支路包括依次串联的第二导通自锁模块、第一继电器触点Q1-2、第一接触器触点KM11-2和第二接触器KM12；所述第二导通自锁模块包括并联的第二自锁继电器触点Q2-1和第二接触器触点KM12-1；所述第二自锁继电器触点Q2-1为受所述第二继电器Q2控制的常开触点；所述第二接触器触点KM12-1为受所述第二接触器KM12控制的常开触点。
7.根据权利要求6所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述第二继电器触点Q2-2为受所述第二继电器Q2控制的常闭触点；所述第二接触器触点KM12-2为受所述第二接触器KM12控制的常闭触点；所述第一继电器触点Q1-2为受所述第一继电器Q1控制的常闭触点；所述第一接触器触点KM11-2为受所述第一接触器KM11控制的常闭触点。
8.根据权利要求1至7任一项所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述模式选择模块包括受电弓模式选择自复位开关和受流器模式选择自复位开关；
所述受电弓模式选择自复位开关包括联动的开关K3-1和开关K3-2；所述受流器模式选择自复位开关包括联动的开关K4-1和开关K4-2，所述开关K3-1和开关K4-2为常开开关，所述开关K3-2和开关K4-1为常闭开关；所述开关K3-1和开关K4-1串联后与所述受电弓模式选择支路串联，所述开关K3-2和开关K4-2串联后与所述受流器模式选择支路串联。
9.根据权利要求1至7任一项所述的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，其特征在于：所述模式选择模块为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的两个不动端分别与所述受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路串联。
10.一种地铁列车多种受流方式供电高压切换方法，包括受电弓模式建立过程和受流器模式建立过程；其特征在于：
所述受电弓模式建立过程包括：在车辆停止，受流器脱靴状态，车辆零速继电器K2闭合，脱靴状态接触器K6闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受电弓模式，开关K3-1闭合，使得第一继电器Q1得电而使得第一自锁继电器触点Q1-1闭合，第一继电器触点Q1-2断开，使得第二接触器KM12失电导致第二接触器触点KM12-2闭合，第一接触器KM11得电而使得第一接触器触点KM11-1闭合，建立并锁定受电弓模式；
所述受流器模式建立过程包括：在车辆停止，受电弓降弓状态，车辆零速继电器K2闭合，降弓状态接触器K5闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受流器模式，开关K4-2闭合，使得第二继电器Q2得电而使得第二自锁继电器触点Q2-1闭合，第二继电器触点Q2-2断开，使得第一接触器KM11失电导致第一接触器触点KM11-2闭合，第二接触器KM12得电而使得第二接触器触点KM12-1闭合，建立并锁定受流器模式。
一种地铁列车多种受流方式供电高压切换电路及切换方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种地铁列车供电控制领域，尤其涉及一种地铁列车多种受流方式供电高压切换电路及切换方法。
背景技术
[0002] 地铁列车具有载客量大、行驶速度快、舒适性高等优点,是解决城市交通问题的重要手段之一。地铁列车由多节车辆编组而成，一般为6节编组，4节动车2节拖车结构。地铁列车一般采用直流供电方式，目前国内主要有两种供电电压：DC1500V和DC750V。地铁列车的供电系统一般采用架空接触网或第三轨供电方式。架空接触网形式电路建设成本高、存在蜘蛛网般的架空网影响城市美观（高架区域），但在保障人员安全方面具有优势；第三轨形式电路建设成本低、接触轨与钢轨并行不影响城市景观，但存在较大的人员触电风险。因此，目前国内部分城市开始尝试结合两种供电方式特点，在对城市景观且距离较长对成本影响大但全封闭式保护的的正线区域采用第三轨供电方式，在人员流动较大、线路较短、一般处于城市偏僻位置的车辆段线区域采用架空接触网供电方式。这种方式很好的解决了上述两种方式各自的缺点。
[0003] 现有技术中，对于受电弓和受流器同时存在的车辆，采用设置手动转换开关的方式实现受电弓供电与受流器供电电路的切换。但存在以下不足：1、受电弓和受流器供电转换区域一般位于正线线路与车场线交界区域，地面设置有高压供电轨，如采用手动切换方式，由于高压电路切换开关设置在车下高压箱内，司机或者工作人员必须下到车下进行操作，存在高压触电风险。2、切换区域线路利用率较高，需要高效的完成切换才能保证其他车辆正常运营。采用手动切换模式，需要司机先将车辆施加停放制动后再到车下操作切换开关，费时费力，效率不高。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种高效、安全、简便的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路及切换方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，包括：受电弓模式选择支路、受流器模式选择支路、受电弓模式自锁支路和受流器模式自锁支路；所述受电弓模式选择支路用于在本支路导通时控制受电弓模式自锁支路导通；所述受电弓模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受电弓模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受电弓电路导通；所述受流器模式选择支路用于在本支路导通时控制受流器模式自锁支路导通；所述受流器模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受流器模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受流器电路导通；所述受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路通过模式选择模块并联，所述模式选择模块用于择一地选择受电弓模式选择支路或受流器模式选择支路导通。
[0006] 作为本发明的进一步改进，所述模式选择模块的前端还串联有第一开关K1和车辆零速继电器K2。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述受电弓模式选择支路包括脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1；所述模式选择模块、脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1串联。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述受流器模式选择支路包括降弓状态接触器K5和第二继电器Q2；所述模式选择模块、降弓状态接触器K5和第二继电器Q2串联。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述受电弓模式自锁支路包括依次串联的第一导通自锁模块、第二继电器触点Q2-2、第二接触器触点KM12-2和第一接触器KM11；所述第一导通自锁模块包括并联的第一自锁继电器触点Q1-1和第一接触器触点KM11-1；所述第一自锁继电器触点Q1-1为受所述第一继电器Q1控制的常开触点；所述第一接触器触点KM11-1为受所述第一接触器KM11控制的常开触点。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述受流器模式自锁支路包括依次串联的第二导通自锁模块、第一继电器触点Q1-2、第一接触器触点KM11-2和第二接触器KM12；所述第二导通自锁模块包括并联的第二自锁继电器触点Q2-1和第二接触器触点KM12-1；所述第二自锁继电器触点Q2-1为受所述第二继电器 Q2控制的常开触点；所述第二接触器触点KM12-1为受所述第二接触器KM12控制的常开触点。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述第二继电器触点Q2-2为受所述第二继电器Q2控制的常闭触点；所述第二接触器触点KM12-2为受所述第二接触器KM12控制的常闭触点；所述第一继电器触点Q1-2为受所述第一继电器Q1控制的常闭触点；所述第一接触器触点KM11-2为受所述第一接触器KM11控制的常闭触点。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述模式选择模块包括受电弓模式选择自复位开关和受流器模式选择自复位开关；所述受电弓模式选择自复位开关包括联动的开关K3-1和开关K3-2；所述受流器模式选择自复位开关包括联动的开关K4-1和开关K4-2，所述开关K3-1和开关K4-2为常开开关，所述开关K3-2和开关K4-1为常闭开关；所述开关K3-1和开关K4-1串联后与所述受电弓模式选择支路串联，所述开关K3-2和开关K4-2串联后与所述受流器模式选择支路串联。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述模式选择模块为单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的两个不动端分别与所述受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路串联。
[0014] 一种地铁列车多种受流方式供电高压切换方法，包括受电弓模式建立过程和受流器模式建立过程；
[0015] 所述受电弓模式建立过程包括：在车辆停止，受流器脱靴状态，车辆零速继电器K2闭合，脱靴状态接触器K6闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受电弓模式，开关K3-1闭合，使得第一继电器Q1得电而使得第一自锁继电器触点Q1-1闭合，第一继电器触点Q1-2断开，使得第二接触器KM12失电导致第二接触器触点KM12-2闭合，第一接触器KM11得电而使得第一接触器触点KM11-1闭合，建立并锁定受电弓模式；
[0016] 所述受流器模式建立过程包括：在车辆停止，受电弓降弓状态，车辆零速继电器K2闭合，降弓状态接触器K5闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受流器模式，开关K4-2闭合，使得第二继电器Q2得电而使得第二自锁继电器触点Q2-1闭合，第二继电器触点Q2-2断开，使得第一接触器KM11失电导致第一接触器触点KM11-2闭合，第二接触器KM12得电而使得第二接触器触点KM12-1闭合，建立并锁定受流器模式。
[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0018] 1、本发明采用多重互锁电路设计，确保受流器与受电弓电路不会传电而产生次生故障。
[0019] 2、本发明对地铁列车的不同高压电源受流方式可实现司机在司机室进行简单操作即可自动完成切换，因此更加高效、更加安全。
[0020] 3、本发明考虑了在正线第三轨和段线架空接触网交接部位的自动切换，避免人员下车操作而存在的安全隐患。
附图说明
[0021] 图1为地铁列车受电弓及受流器供电高压电路示意图。
[0022] 图2为本发明具体实施例控制电路示意图一。
[0023] 图3为本发明具体实施例控制电路示意图二。
具体实施方式
[0024] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
[0025] 本实施例中多种受流方式供的地铁列车高压部分的电路如图1所示，受电弓从接触网取电，通过高压开关KM1连接到高压电气柜中的高压母线，受流器从第三轨取电，通过高压开关KM2连接到高压电气柜中的高压母线。本发明即是通过控制高压开关KM1和高压开关KM2以实现地铁列车在多种受流方式供电之间进行切换。
[0026] 实施例一：
[0027] 如图2所示，本实施例的地铁列车多种受流方式供电高压切换电路，包括：受电弓模式选择支路、受流器模式选择支路、受电弓模式自锁支路和受流器模式自锁支路；受电弓模式选择支路用于在本支路导通时控制受电弓模式自锁支路导通；受电弓模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受电弓模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受电弓电路导通；受流器模式选择支路用于在本支路导通时控制受流器模式自锁支路导通；受流器模式自锁支路用于在导通后自锁于导通状态，受流器模式自锁支路的导通控制列车高压主电路中受流器电路导通；受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路通过模式选择模块并联，模式选择模块用于择一地选择受电弓模式选择支路或受流器模式选择支路导通。在本实施例中，图2中所示开关及接触器的状态为无操作状态。
[0028] 在本实施例中，模式选择模块的前端还串联有第一开关K1和车辆零速继电器K2。第一开关K1为钥匙开关（或钥匙开关控制的继电器），设置在地铁列车的司机室，通过工作人员通过钥匙操作来控制导通与断开。车辆零速继电器K2在车辆速度为零时自动闭合，在速度不为零时自动断开。
[0029] 在本实施例中，受电弓模式选择支路包括脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1；模式选择模块、脱靴状态接触器K6和第一继电器Q1串联。脱靴状态接触器K6在地铁列车受流器为脱靴状态时自动闭合，非脱靴状态时自动断开。
[0030] 在本实施例中，受流器模式选择支路包括降弓状态接触器K5和第二继电器Q2；模式选择模块、降弓状态接触器K5和第二继电器Q2串联。降弓状态接触器K5在地铁列车受电弓为降弓状态时自动闭合，升弓状态时自动断开。
[0031] 在本实施例中，受电弓模式自锁支路包括依次串联的第一导通自锁模块、第二继电器触点Q2-2、第二接触器触点KM12-2和第一接触器KM11；第一导通自锁模块包括并联的第一自锁继电器触点Q1-1和第一接触器触点KM11-1；第一自锁继电器触点Q1-1为受第一继电器Q1控制的常开触点；第一接触器触点KM11-1为受第一接触器KM11控制的常开触点。
[0032] 在本实施例中，受流器模式自锁支路包括依次串联的第二导通自锁模块、第一继电器触点Q1-2、第一接触器触点KM11-2和第二接触器KM12；第二导通自锁模块包括并联的第二自锁继电器触点Q2-1和第二接触器触点KM12-1；第二自锁继电器触点Q2-1为受第二继电器Q2控制的常开触点；第二接触器触点KM12-1为受第二接触器KM12控制的常开触点。
[0033] 在本实施例中，第二继电器触点Q2-2为受第二继电器Q2控制的常闭触点；第二接触器触点KM12-2为受第二接触器KM12控制的常闭触点；第一继电器触点Q1-2为受第一继电器Q1控制的常闭触点；第一接触器触点KM11-2为受第一接触器KM11控制的常闭触点。
[0034] 在本实施例中，当第一继电器Q1得电时，第一自锁继电器触点Q1-1在第一继电器Q1的作用下闭合，第一继电器触点Q1-2在第一继电器Q1的作用下断开。当第二继电器Q2得电时，第二自锁继电器触点Q2-1在第二继电器Q2的作用下闭合，第二继电器触点Q2-2在第二继电器Q2的作用下断开。当第一接触器KM11得电时，第一接触器触点KM11-1在第一接触器KM11的作用下闭合，第一接触器触点KM11-2在第一接触器KM11的作用下断开，同时，也使得高压开关K1闭合，实现地铁列车通过受电弓取电。当第二接触器KM12得电时，第二接触器触点KM12-1在第二接触器KM12的作用下闭合，第二接触器触点KM12-2在第二接触器KM12的作用下断开，实现地铁列车通过受流器取电。
[0035] 在本实施例中，模式选择模块包括受电弓模式选择自复位开关和受流器模式选择自复位开关；受电弓模式选择自复位开关包括联动的开关K3-1和开关K3-2；受流器模式选择自复位开关包括联动的开关K4-1和开关K4-2，开关K3-1和开关K4-2为常开开关，开关K3-2和开关K4-1为常闭开关；开关K3-1和开关K4-1串联后与受电弓模式选择支路串联，开关K3-2和开关K4-2串联后与受流器模式选择支路串联。
[0036] 本实施例的地铁列车多种受流方式供电高压切换方法，包括受电弓模式建立过程和受流器模式建立过程；
[0037] 受电弓模式建立过程包括：在车辆停止，受流器脱靴状态，车辆零速继电器K2闭合，脱靴状态接触器K6闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受电弓模式，开关K3-1闭合，使得第一继电器Q1得电而使得第一自锁继电器触点Q1-1闭合，第一继电器触点Q1-2断开，使得第二接触器KM12失电导致第二接触器触点KM12-2闭合，第一接触器KM11得电而使得第一接触器触点KM11-1闭合，建立并锁定受电弓模式；
[0038] 受流器模式建立过程包括：在车辆停止，受电弓降弓状态，车辆零速继电器K2闭合，降弓状态接触器K5闭合，依次操作第一开关闭合，模式选择模块选择受流器模式，开关K4-2闭合，使得第二继电器Q2得电而使得第二自锁继电器触点Q2-1闭合，第二继电器触点Q2-2断开，使得第一接触器KM11失电导致第一接触器触点KM11-2闭合，第二接触器KM12得电而使得第二接触器触点KM12-1闭合，建立并锁定受流器模式。
[0039] 实施例二：本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于模式选择模块为单刀双掷开关，单刀双掷开关的两个不动端分别与受电弓模式选择支路和受流器模式选择支路串联。
[0040] 上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
