專利名稱：一種電力機(jī)車列車供電柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力機(jī)車領(lǐng)域，特別涉及一種電力機(jī)車列車供電柜。
背景技術(shù)：
為促進(jìn)鐵路節(jié)能降耗、提高運(yùn)輸效益，大規(guī)模取消發(fā)電車，推廣電力機(jī)車的DC600V 列車供電系統(tǒng)。目前，電力機(jī)車列車供電柜已在多種型號(hào)的交直型電力機(jī)車上大規(guī)模使用， 但尚未在交流傳動(dòng)型電力機(jī)車上投入使用。目前，電力機(jī)車列車供電柜內(nèi)有兩套完全獨(dú)立的供電回路，兩套供電回路的原理電路完全相同。該結(jié)構(gòu)的列車供電柜存在以下缺點(diǎn)1)由于列車供電主電路中部分器件較為分散(特別是直流側(cè)的平波電抗器)，未全部集中到列車供電柜中，導(dǎo)致整體系統(tǒng)性較差，機(jī)車電纜用量增加，主機(jī)廠施工成本和施工難度較高；2)列車供電柜內(nèi)部未考慮機(jī)車供電集中控制器的功能，需在外部增加該設(shè)備，導(dǎo)致中間處理環(huán)節(jié)太多，列車供電柜出現(xiàn)故障的概率增加；3)列車供電柜與司機(jī)臺(tái)通訊內(nèi)容較少，僅有直流輸出電壓、直流輸出電流和部分故障信息，不便于查找故障。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電力機(jī)車的列車供電柜，該列車供電柜系統(tǒng)集成度高，便于維護(hù)。本實(shí)用新型一種電力機(jī)車的列車供電柜，所述列車供電柜包括結(jié)構(gòu)相同的第一供電柜和第二供電柜，所述第一供電柜和第二供電柜分別包括主電路和控制箱；所述主電路， 包括交流電輸入端連接的真空接觸器和快速熔斷器，交流電輸入端輸入的交流電經(jīng)真空接觸器輸送到單相整流橋；快速熔斷器與單相整流橋連接，將輸入端輸入的交流電輸送到單相整流橋整流成直流電；單相整流橋與電流傳感器、濾波電抗器及濾波電容器相連接，電流傳感器采樣直流電信號(hào)，反饋到控制箱；直流電通過濾波電抗器和濾波電容器輸出。優(yōu)選的，所述單項(xiàng)整流橋由第一二極管、第二二極管、第三晶閘管和第四晶閘管組成，所述第一二極管、第二二極管、第三晶閘管和第四晶閘管的兩端分別并聯(lián)一 RC電路。優(yōu)選的，所述主電路還包括與所述濾波電容器并聯(lián)的第一電壓傳感器和第二電壓傳感器，第一電壓傳感器和第二電壓傳感器為控制箱提供電壓反饋信號(hào)。優(yōu)選的，所述主電路還包括用于接地保護(hù)的第三電壓傳感器。優(yōu)選的，第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器設(shè)置在第一供電柜和第二供電柜的右上方。優(yōu)選的，所述主電路還包括連接在真空接觸器和快速熔斷器之間的過電壓吸收電路，過電壓吸收電路由串聯(lián)的兩個(gè)電阻和一個(gè)電容組成。優(yōu)選的，所述控制箱設(shè)置在第一供電柜和第二供電柜的左上方。[0015]優(yōu)選的，所述控制箱內(nèi)設(shè)有接線端子，連接各輸入線和輸出線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)列車供電柜內(nèi)部集成完整的主電路和供電控制系統(tǒng)所需的全部器件，系統(tǒng)集成度高，可有效減少機(jī)車布線，降低主機(jī)廠施工成本和施工難度。

圖1為本實(shí)用新型列車供電柜架構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型列車供電柜電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖1，示出本實(shí)用新型列車供電柜架構(gòu)，本實(shí)用新型依據(jù)電力機(jī)車的空間布置，將原先集中到1個(gè)供電柜內(nèi)的2路獨(dú)立的列車供電回路分成2個(gè)完全相同的列車供電柜，每個(gè)列車供電柜內(nèi)都包含獨(dú)立的主電路(含平波電抗器)和供電控制系統(tǒng)。取消外部的機(jī)車供電集中控制器，將相關(guān)的客車信號(hào)引入列車供電柜，由供電控制系統(tǒng)統(tǒng)一處理。加強(qiáng)列車供電柜的信息化設(shè)計(jì)，將列車供電柜的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、故障信息、供電柜開關(guān)狀態(tài)信號(hào)、客車信號(hào)、電度信息等以通訊的方式發(fā)送到司機(jī)臺(tái)。本實(shí)用新型所有交流輸入和直流輸出均從柜體下部前方通過螺栓連接接口，控制信號(hào)線及控制電源線從柜體頂部通過一個(gè)矩形連接器連接。柜體下端設(shè)有接地螺栓。外部交流進(jìn)線和直流出線的接線均從柜體前方底部進(jìn)出列車供電柜上部區(qū)域左邊為控制箱，右邊為電壓傳感器、中間繼電器、SHCM模塊和電度表等。后部為直流平波電抗器、風(fēng)機(jī)。下部為單相整流橋、交流接觸器、濾波電容、電流傳感器等。列車供電柜充份考慮了安全和維修要求，所有操作均從走廊端進(jìn)行。供電柜前面裝有上下門，上門便于在線運(yùn)行時(shí)操作和測(cè)試控制箱，電度表和斷路器；下門在斷電后方可打開操作。本裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮了安全和維修方便，所有零部件的拆裝均可從前門操作。參見圖2，示出列車供電柜電路原理圖，列車供電柜的電路分為主電路、輔助電路、 控制電路和電子電路四個(gè)部分。主電路額定交流電壓860V從151/161、152/162端輸入，經(jīng)真空接觸器13KM與快速熔斷器IlFU到單相整流橋與電流傳感器11SC，通過供電柜柜內(nèi)的濾波電抗器13L和柜內(nèi)的濾波電容器19C輸出直流電壓600V。整流橋的交流側(cè)，并聯(lián)了由電阻21R、電容17C 和壓敏電阻13RV組成的過電壓吸收電路與控制用同步變壓器。同時(shí)，在交流側(cè)有元件擊穿短路時(shí)，快速熔斷器能快速熔斷保護(hù)，分?jǐn)嘀麟娐?，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。整流橋內(nèi)各元件兩端并聯(lián)RC用于吸收元件的換相過電壓。直流側(cè)還有空載電阻R5與檢測(cè)用電流傳感器 11SC,接地分壓電阻IRl、1R2、電壓傳感器13SV用于接地保護(hù)。電壓傳感器11SV、12SV分別為控制箱A、B組提供電壓反饋信號(hào)。輔助電路列車供電柜采用了功率元件整流及直流負(fù)載電阻與交流阻容保護(hù)，均會(huì)產(chǎn)生熱量，需通風(fēng)帶走。一臺(tái)由機(jī)車逆變器供電的三相交流380V通風(fēng)機(jī)Ml負(fù)責(zé)進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。風(fēng)機(jī)未閉合時(shí)，不允許列車供電柜投入工作，以免損壞器件?？刂齐娐氛婵战佑|器的控制來自控制系統(tǒng)的合接觸器信號(hào)通過中間繼電器13KA閉合真空接觸器13KM ；集控信號(hào)的控制控制系統(tǒng)接收客車送來供電申請(qǐng)信號(hào)，并通過閉合中間繼電器 14KA送出供電允許信號(hào)給客車。電子電路供電控制系統(tǒng)通過給定延時(shí)積分環(huán)節(jié)的預(yù)置值與電壓反饋信號(hào)比較，進(jìn)行調(diào)節(jié)器運(yùn)算得出晶閘管的觸發(fā)角，通過同步處理與功率放大環(huán)節(jié)控制晶閘管的觸發(fā)脈沖模塊，經(jīng)隔離處理控制晶閘管的開通。如圖7所示，供電控制系統(tǒng)接收以前機(jī)車供電集中控制器中的客車信號(hào)，并具備確保機(jī)車向客車安全供電的集中控制功能，即供電控制系統(tǒng)在確認(rèn)客車電源工作正常、已發(fā)出供電申請(qǐng)信號(hào)的情況下，機(jī)車向客車發(fā)送供電允許信號(hào)，同時(shí)延時(shí)啟動(dòng)DC600V輸出。如圖7所示，網(wǎng)卡通過RS485通訊方式收集供電控制系統(tǒng)和電度表的信息，然后將以上信息按照通訊協(xié)議發(fā)送到司機(jī)臺(tái)。通訊信息包括列車供電柜輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、故障信息、供電柜開關(guān)狀態(tài)信號(hào)、客車信號(hào)、電度信息。本實(shí)用新型列車供電柜具有以下優(yōu)點(diǎn)1)列車供電柜內(nèi)部集成完整的主電路(含平波電抗器)和供電控制系統(tǒng)所需的全部器件，系統(tǒng)集成度高，可有效減少機(jī)車布線，降低主機(jī)廠施工成本和施工難度。2)取消外部的機(jī)車供電集中控制器，降低主機(jī)廠采購成本，減少中間控制環(huán)節(jié)，減少機(jī)車布線，降低出問題的概率。3)通過通訊的方式將列車供電柜的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、故障信息、供電柜開關(guān)狀態(tài)信號(hào)、客車信號(hào)、電度信息等發(fā)送到司機(jī)臺(tái)，這樣可以使機(jī)車增加故障診斷和促進(jìn)機(jī)車信息化，提高維護(hù)檢修的效率。本實(shí)用新型也可對(duì)供電控制箱、電度表和網(wǎng)卡進(jìn)行整合，信號(hào)傳遞也可以通過其它方式進(jìn)行。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電力機(jī)車的列車供電柜，其特征在于，所述列車供電柜包括結(jié)構(gòu)相同的第一供電柜和第二供電柜，所述第一供電柜和第二供電柜分別包括主電路和控制箱；所述主電路，包括交流電輸入端連接的真空接觸器和快速熔斷器，交流電輸入端輸入的交流電經(jīng)真空接觸器輸送到單相整流橋；快速熔斷器與單相整流橋連接，將輸入端輸入的交流電輸送到單相整流橋整流成直流電；單相整流橋與電流傳感器、濾波電抗器及濾波電容器相連接，電流傳感器采樣直流電信號(hào)，反饋到控制箱；直流電通過濾波電抗器和濾波電容器輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的列車供電柜，其特征在于，所述單項(xiàng)整流橋由第一二極管、第二二極管、第三晶間管和第四晶間管組成，所述第一二極管、第二二極管、第三晶間管和第四晶閘管的兩端分別并聯(lián)一 RC電路。
3.如權(quán)利要求1所述的列車供電柜，其特征在于，所述主電路還包括與所述濾波電容器并聯(lián)的第一電壓傳感器和第二電壓傳感器，第一電壓傳感器和第二電壓傳感器為控制箱提供電壓反饋信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的列車供電柜，其特征在于，所述主電路還包括用于接地保護(hù)的第三電壓傳感器。
5.如權(quán)利要求3所述的列車供電柜，其特征在于，第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器設(shè)置在第一供電柜和第二供電柜的右上方。
6.如權(quán)利要求1所述的列車供電柜，其特征在于，所述主電路還包括連接在真空接觸器和快速熔斷器之間的過電壓吸收電路，過電壓吸收電路由串聯(lián)的兩個(gè)電阻和一個(gè)電容組成。
7.如權(quán)利要求1所述的列車供電柜，其特征在于，所述控制箱設(shè)置在第一供電柜和第二供電柜的左上方。
8.如權(quán)利要求1所述的列車供電柜，其特征在于，所述控制箱內(nèi)設(shè)有接線端子，連接各輸入線和輸出線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電力機(jī)車的列車供電柜，所述列車供電柜包括結(jié)構(gòu)相同的第一供電柜和第二供電柜，所述第一供電柜和第二供電柜分別包括主電路和控制箱；所述主電路，包括交流電輸入端連接的真空接觸器和快速熔斷器，交流電輸入端輸入的交流電經(jīng)真空接觸器輸送到單相整流橋；快速熔斷器與單相整流橋連接，將輸入端輸入的交流電輸送到單相整流橋整流成直流電；單相整流橋與電流傳感器、濾波電抗器及濾波電容器相連接，電流傳感器采樣直流電信號(hào)，反饋到控制箱；直流電通過濾波電抗器和濾波電容器輸出。本實(shí)用新型列車供電柜系統(tǒng)集成度高，便于維護(hù)。
文檔編號(hào)B61C17/00GK202016464SQ20102060300
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者曹偉宸, 李小平, 李英華, 蔡杰 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司