專利名稱：一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機車列車技術領域，特別是涉及一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜。
背景技術：
鐵道部為促進鐵路節(jié)能降耗、提高運輸效益，大規(guī)模取消發(fā)電車，推廣電力機車的 DC600V列車供電系統(tǒng)。目前，電力機車列車供電柜已在型號為SS7C/SS7D/SS7E/SS8/SS9/SS9G等的交直型電力機車上大規(guī)模使用。所有交直型電力機車列車供電系統(tǒng)在原理上大同小異，都是一個集中式供電控制系統(tǒng)控制兩路獨立供電回路。各種交直型電力機車列車供電柜最大的差別就在于把兩路獨立的供電回路內的元器件如何布置，有的供電柜不含輔助風機，有的供電柜不含整流橋元件，所有交直型電力機車列車供電柜直流輸出側的平波電抗器均外置于電力機車的變壓器中。以往的交直型電力機車列車供電柜存在以下缺點由于列車供電主電路中的部分器件較為分散(特別是直流側的平波電抗器)，未全部集中到列車供電柜中，導致整體系統(tǒng)性較差。這樣機車的電纜用量增加，主機廠施工成本較高，施工難度較高。在列車供電柜外部設置有機車供電集中控制器，用于協(xié)助列車供電柜進行機車和客車之間的邏輯處理。這樣就導致中間處理環(huán)節(jié)太多，使得列車供電柜出現(xiàn)故障的概率增加。SS9G電力機車列車供電柜為一個整體系統(tǒng)，除平波電抗器以外的整流器、電容器、 通風機、線路輸入接觸器、傳感器、供電控制箱等都在一個供電整流柜中，系統(tǒng)性相對于其它車型的列車供電柜較好；而SS7系列電力機車、SS8電力機車的列車供電系統(tǒng)是分散布置，供電整流器在機車主硅機組上面，接觸器、電容器在高壓供電柜內，系統(tǒng)性更差。SS9G電力機車列車供電柜內部的和客車上的接地檢測裝置，均不能記錄故障發(fā)生時刻的狀態(tài)，因而不方便機車回庫后的檢修工作。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，克服現(xiàn)有技術中整體系統(tǒng)性較差的問題，以及不方便機車回庫檢修問題。本實用新型提供一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，包括兩個相同的列車供電子柜；兩個所述列車供電子柜與微機控制系統(tǒng)相連；每個所述列車供電子柜包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)；所述供電控制系統(tǒng)接收客車信號，并具備確保機車向所述客車安全供電的集中控制功能。優(yōu)選地，所述主電路具體為額定交流電壓860V經(jīng)真空接觸器和快速熔斷器到單相整流橋與電流傳感器，通過所述列車供電子柜內的濾波電抗器和濾波電容器輸出直流電壓 600V ；所述整流橋的交流側，并聯(lián)過電壓吸收電路與控制用同步變壓器。優(yōu)選地，每個所述列車供電子柜包括網(wǎng)卡模塊，與機車微機控制系統(tǒng)通信交換數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述整流橋內各元件兩端均并聯(lián)RC電路，用于吸收所述元件的換相過電壓。優(yōu)選地，所述整流橋的直流側還有空載電阻與檢測用電流傳感器11SC，接地分壓電阻、第一電壓傳感器用于接地保護。優(yōu)選地，所述整流橋的直流側的第二電壓傳感器11SV、第三電壓傳感器12SV為供電控制系統(tǒng)提供電壓反饋信號。優(yōu)選地，所述列車供電子柜進一步包括為通風機Ml供電的輔助電路。優(yōu)選地，所述供電控制系統(tǒng)通過中間繼電器13KA控制所述真空接觸器的閉合。優(yōu)選地，所述供電控制系統(tǒng)通過中間繼電器14KA送出供電允許信號給所述客車。優(yōu)選地，所述供電控制系統(tǒng)通過給定延時積分環(huán)節(jié)的預置值與所述電壓反饋信號比較，進行調節(jié)器運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。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜，包括兩個相同的列車供電子柜；兩個所述列車供電子柜與微機控制系統(tǒng)相連；每個所述列車供電子柜均包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高，可有效減少機車布線，降低主機廠施工成本和施工難度。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜取消了外部的機車供電集中控制器，將相關的客車信號引入列車供電子柜，由供電控制系統(tǒng)統(tǒng)一處理，降低主機廠采購成本，減少中間控制環(huán)節(jié)，減少機車布線，降低出問題的概率。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜可以將列車供電子柜的信號發(fā)送到所述微機控制系統(tǒng)，這樣可以使機車增加故障診斷和促進機車信息化，提高維護檢修的效率。

圖1為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜結構示意圖；圖2為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電子柜主視圖；圖3為圖1所示用于交流傳動電力機車的列車供電子柜左視圖；圖4為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電子柜電路圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，克服現(xiàn)有技術中整體系統(tǒng)性較差的問題，以及不方便機車回庫檢修問題。為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型所述列車供電柜作進一步詳細的說明。參見圖1，該圖為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜結構示意圖。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜，包括兩個相同的列車供電子柜11、12 ；兩個所述列車供電子柜11、12與微機控制系統(tǒng)2相連；每個所述列車供電子柜11、12包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)。所述供電控制系統(tǒng)接收客車發(fā)送的客車信號，并具備確保向所述客車安全供電的集中控制功能。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜，包括兩個相同的列車供電子柜11、12 ；兩個所述列車供電子柜11、12與微機控制系統(tǒng)2相連；每個所述列車供電子柜11、12均包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)，系統(tǒng)集成度高，可有效減少機車布線， 降低主機廠施工成本和施工難度。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜取消了外部的機車供電集中控制器，將相關的客車信號引入列車供電子柜11、12，由供電控制系統(tǒng)統(tǒng)一處理，降低主機廠采購成本，減少中間控制環(huán)節(jié)，減少機車布線，降低出問題的概率。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜可以將列車供電子柜11、12的信號發(fā)送到所述微機控制系統(tǒng)，這樣可以使機車增加故障診斷和促進機車信息化，提高維護檢修的效率。參見圖2至圖4，圖2為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電子柜主視圖；圖3為圖2所示用于交流傳動電力機車的列車供電子柜左視圖；圖4為本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電子柜電路圖。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電子柜的所有交流輸入和直流輸出均可以從柜體下部前方通過螺栓連接接口，控制信號線及控制電源線可以從柜體頂部通過一個矩形連接器連接。柜體下端設有接地螺栓。外部交流進線和直流出線的接線均可以從柜體前方底部進出。所述列車供電子柜上部區(qū)域左邊可以設置供電控制系統(tǒng)1 (供電控制箱)，右邊設置電壓傳感器、中間繼電器、網(wǎng)卡模塊和電度表101等。所述列車供電子柜后部為直流平波電抗器、風機102。所述列車供電子柜下部為單向整流橋4 (整流器)、真空接觸器20 (交流接觸器)、濾波電容7、電流傳感器5等。所述列車供電子柜需要充分考慮安全和維修要求，所有操作均從走廊端進行。供電柜前面裝有上下門，上門便于在線運行時操作和測試控制箱，電度表和斷路器。下門在斷電后方可打開操作。本實用新型所述列車供電子柜的結構設計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。所述列車供電子柜的主要技術參數(shù)額定功率400kW，額定交流輸入電壓860V， 交流輸入電壓范圍600V 1050V，額定直流電壓600V，額定直流電流670A，額定功況穩(wěn)壓精度士5%，過載直流電流750A。本實用新型所述列車供電子柜的主要功能有集中控制、整流穩(wěn)壓，供電電量、電壓、電流顯示、直流側電容濾波、故障顯示等。本實用新型所述列車供電子柜設置的保護功能包括交直流過壓保護，交直流過流保護，主電路接地保護。每個所述列車供電子柜包括網(wǎng)卡模塊，與所述微機控制系統(tǒng)相通信。[0043]參見圖4，所述主電路具體可以為額定交流電壓860V經(jīng)真空接觸器13KM和快速熔斷器IlFU到單相整流橋與電流傳感器11SC，通過所述列車供電子柜內的濾波電抗器13L 和濾波電容器19C輸出直流電壓600V。額定交流電壓860V具體從151/161、152/162端輸入。所述整流橋的交流側，并聯(lián)過電壓吸收電路與控制用同步變壓器。過電壓吸收電路由電阻21R、電容17C和壓敏電阻13RV組成。電阻21R、電容17C 組成RC電路，壓敏電阻13RV與該RC電路并聯(lián)。同時，在所述整流橋的交流側有元件擊穿短路時，快速熔斷器能快速熔斷保護，分斷主電路，避免故障的進一步擴大。所述整流橋內各元件兩端均并聯(lián)RC電路，用于吸收該元件的換相過電壓。所述整流橋的直流側還有空載電阻R5與檢測用電流傳感器11SC，接地分壓電阻 1R1、1R2、第一電壓傳感器13SV用于接地保護。第二、第三電壓傳感器11SV、12SV為供電控制系統(tǒng)提供電壓反饋信號。所述列車供電子柜還可以進一步包括為通風機Ml供電的輔助電路。通風機Ml具體是由機車逆變器供電的三相交流380V通風機Ml。所述列車供電子柜采用了功率元件整流及直流負載電阻與交流阻容保護，均會產(chǎn)生熱量，需通風帶走。一臺由機車逆變器供電的三相交流380V通風機Ml負責進行強制風冷。為了保證安全，通風機Ml未閉合時，不允許列車供電柜投入工作，以免損壞器件。所述供電控制系統(tǒng)可以通過中間繼電器13KA控制所述真空接觸器13KM的閉合。真空接觸器的控制具體是來自控制系統(tǒng)的合接觸器信號通過中間繼電器13KA閉合真空接觸器13KM。所述供電控制系統(tǒng)可以通過中間繼電器14KA送出供電允許信號給所述客車。集控信號的控制是所述供電控制系統(tǒng)接收客車送來供電申請信號，并通過閉合中間繼電器14KA送出供電允許信號給客車。所述供電控制系統(tǒng)通過給定延時積分環(huán)節(jié)的預置值與所述電壓反饋信號比較，進行調節(jié)器運算得出晶間管的觸發(fā)角，通過同步處理與功率放大環(huán)節(jié)控制晶間管的觸發(fā)脈沖模塊，經(jīng)隔離處理控制晶閘管的開通。如圖4所示，供電控制系統(tǒng)接收以前機車供電集中控制器中的客車信號，并具備確保機車向客車安全供電的集中控制功能，即供電控制系統(tǒng)在確認客車電源工作正常、已發(fā)出供電申請信號的情況下，機車向客車發(fā)送供電允許信號，同時延時啟動DC600V輸出。如圖4所示，網(wǎng)卡模塊可以通過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)送到所述微機控制系統(tǒng)(司機臺)。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、供電柜開關狀態(tài)信號、客車信號、電度信息等。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜的列車供電子柜內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，可有效減少機車布線，降低主機廠施工成本和施工難度。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜的列車供電子柜取消了外部的機車供電集中控制器，降低主機廠采購成本，減少中間控制環(huán)節(jié)，減少機車布線，降低出問題的概率。本實用新型實施例所述用于交流傳動電力機車的列車供電柜的列車供電子柜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、供電柜開關狀態(tài)信號、客車信號、電度信息等發(fā)送到司機臺，這樣可以使機車增加故障診斷和促進機車信息化，提高維護檢修的效率。所述列車供電子柜的結構及元器件布置可進行整體或者部分調整及變動，但其技術實質是一樣的，只是實現(xiàn)的手段不同而已，也屬于本專利保護的范疇。本實用新型實施例所述列車供電子柜內包含了一個供電控制箱、一個電度表和一個網(wǎng)卡模塊。供電控制箱完成供電控制、集中控制、故障保護等功能，電度表完成原邊交流電壓、原邊交流電流的采集和電度量的計量，網(wǎng)卡模塊完成供電控制箱和電度表的信息收集，并按照通訊協(xié)議發(fā)送到所述微機控制系統(tǒng)(司機臺)。其它廠家可對供電控制箱、電度表和網(wǎng)卡進行整合，信號傳遞也可以通過其它方式進行，但其技術實質、實現(xiàn)目的是一樣的，只是實現(xiàn)的方法不同而已，也屬于本專利保護的范疇。機車供電集中控制器是DC600V供電空調列車中確保機車向客車安全供電的重要設備。該設備主要作用是接收客車供電申請信號，并根據(jù)供電鑰匙狀態(tài)，順序啟動列車供電柜和客車負載。網(wǎng)卡模塊可以采用RS-485形式，RS-485是由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的一種串行通訊標準，允許多個發(fā)送器和接收器連接到同一條總線上，且可以進行雙向通信。因為RS-485的遠距離、多節(jié)點(32個)以及傳輸線成本低的特性，使得EIARS-485成為工業(yè)應用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x標準。以上對本實用新型所提供的所述統(tǒng)一通信實現(xiàn)動態(tài)域名方法及系統(tǒng)進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，包括兩個相同的列車供電子柜；兩個所述列車供電子柜與微機控制系統(tǒng)相連；每個所述列車供電子柜包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)；所述供電控制系統(tǒng)接收客車信號，并具備確保機車向所述客車安全供電的集中控制功能。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述主電路具體為額定交流電壓860V經(jīng)真空接觸器和快速熔斷器到單相整流橋與電流傳感器， 通過所述列車供電子柜內的濾波電抗器和濾波電容器輸出直流電壓600V ；所述整流橋的交流側，并聯(lián)過電壓吸收電路與控制用同步變壓器。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，每個所述列車供電子柜包括網(wǎng)卡模塊，與機車微機控制系統(tǒng)通信交換數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述整流橋內各元件兩端均并聯(lián)RC電路，用于吸收所述元件的換相過電壓。
5.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述整流橋的直流側還有空載電阻與檢測用電流傳感器11SC，接地分壓電阻、第一電壓傳感器用于接地保護。
6.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述整流橋的直流側的第二電壓傳感器11SV、第三電壓傳感器12SV為供電控制系統(tǒng)提供電壓反饋信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述列車供電子柜進一步包括為通風機Ml供電的輔助電路。
8.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述供電控制系統(tǒng)通過中間繼電器13KA控制所述真空接觸器的閉合。
9.根據(jù)權利要求2所述的用于交流傳動電力機車的列車供電柜，其特征在于，所述供電控制系統(tǒng)通過中間繼電器14KA送出供電允許信號給所述客車。
專利摘要一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，包括兩個相同的列車供電子柜；兩個所述列車供電子柜與微機控制系統(tǒng)相連；每個所述列車供電子柜包括獨立的主電路和供電控制系統(tǒng)；所述供電控制系統(tǒng)接收客車信號，并具備確保機車向所述客車安全供電的集中控制功能。本實用新型提供一種用于交流傳動電力機車的列車供電柜，克服現(xiàn)有技術中整體系統(tǒng)性較差的問題，以及不方便機車回庫檢修問題。
文檔編號H02H3/08GK201941777SQ20102054993
公開日2011年8月24日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權日2010年9月28日
發(fā)明者曹偉宸, 李小平, 李英華, 蔡杰 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司