[發明專利]一種用于軌道車輛的電力牽引鏈

有效

• 申請號: 200910246819.5
• 申請日: 2009-09-11
• 公開（公告）號: CN101898524A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: K·布哈里;F·波爾謝;D·費爾曼
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通運輸股份有限公司
• 主分類號: B60M1/00
• 分類號: B60M1/00;H02H3/08;H02H3/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金曉

技術領域

本發明涉及一種軌道車輛的電力牽引鏈，具體涉及這樣一種牽引鏈，該牽引鏈包括用于在輸電線(如懸鏈線或電動機車的輸電軌類型的導體)上收集電能的收集裝置(如受電弓)以及包括至少一個電力電子電路，所述電力電子電路包括至少一個電機的電源的靜態牽引轉換器。

背景技術

為了更好地理解現有技術所帶來的問題，首先參照圖1說明傳統牽引鏈的主要部件。

該圖示出了從懸鏈線2通過受電弓4被提供有直流電流的軌道車輛的牽引鏈。該牽引鏈在另一端包括兩個一組的三組電機6。

在斷路器箱10的上游布置受電弓電流測量傳感器8，該斷路器箱包含主斷路器12、與電阻15串聯的用于對轉換器的輸入電容進行預充電的預充電接觸器14和懸鏈線電壓傳感器16，所述預充電接觸器的組件將在稍后說明。主斷路器12以機電切斷的形式實現。

每一組的兩個電機6由牽引箱18供電，該牽引箱包含用于為兩個電機分別供電的電力電子設備，具體是用于這兩個電機的牽引靜態牽引轉換器。每一個牽引箱18包括輔助靜態轉換器的輸出20。

首先，每個牽引箱18包含用于隔離故障支路以使車輛處于降級的工作模式的機電隔離接觸器22。接下來，還包含與隔離接觸器22串聯的電流傳感器24和輸入電感26，輸入電感26的功能是發生故障時，在斷路器12斷開之前承受峰值短路電流。接著，并聯連接電容式濾波器28。

還并聯連接短路開關30(例如IGBT或晶閘管型的開關)以及轉換器的輸入電容32和總線電壓傳感器34。

斷路開關30具有阻止電壓沖擊的削減或抑制沖擊功能。在牽引鏈置于工作狀態之前，通過閉合預充電接觸器14同時仍然斷開斷路器12來預充電電容32。

同樣采用已知的方式，上述電路組后面有制動可變電阻器36和為其組內的兩個電機6供電的三相靜態牽引轉換器38。電流傳感器40測量提供給電機的電流。

第一個問題在于機電斷流器12的存在。該斷流器的目的是依靠其盡可能快的斷開，保護牽引鏈免受由短路型故障、電壓階躍等產生的電流沖擊，特別是防止由于三個轉換器總線上同時出現故障引起電流沖擊的“最壞情況”的情形。該斷路器顯示了機械組件慣常的缺點，特別是缺乏可靠性、對環境條件敏感、需要頻繁維護以及反應相對較慢。

機電斷路器的這些缺點同樣存在于隔離接觸器22。

另外，以下提到對預充電系統的需求。這是因為將牽引鏈置于工作狀態時不可能簡單地閉合斷路器12。因此提供特殊的電路，其包括接觸器14和具有限制電容32的充電電流功能的電阻15。另外，接觸器14顯現了機械組件的上述缺點。

另一個缺點是輸入電感26的尺寸。它們的尺寸被設計為能夠承受由短路型故障或供電線上的電壓沖擊所產生的電流沖擊。

最后，還將提到電力電子組件如短路開關的存在。

本發明旨在克服這些缺點。

發明內容

更具體地，本發明的目的是提供一種限制并盡可能地消除機電組件的使用的軌道車輛的電力牽引鏈。

本發明的另一個目的是提供一種減小輸入電感尺寸的軌道車輛的電力牽引鏈。

本發明的再一個目的是能夠去除沖擊抑制器的短路開關或能夠去除用于避免電壓沖擊的其它設備。

到此為止，本發明首先涉及一種用于軌道車輛的電力牽引鏈，該電力牽引鏈包括收集供電線上電能的裝置，和至少一個電力電子電路，該電力電子電路包括為至少一個電機提供電力的靜態牽引轉換器，牽引鏈包括位于收集裝置和每個電力電子電路之間的固態電路斷路器(SSCB)，當流過該固態電路斷路器的電流達到預定閾值時控制其斷開。

因此本發明能夠去除機電斷路器并用電力電子組件來進行替換。

在一個特定的實施例中，電力電子電路包括轉換器的輸入電容，并且控制固態電路斷路器為輸入電容預充電。

此外，在一個特定的實施例中，控制固態電路斷路器以抑制由供電線中的電壓沖擊在靜態牽引轉換器的端子兩端產生的電壓沖擊。

根據本發明的牽引鏈還包括在收集裝置和每個固態電路斷路器之間的主熔斷器。

在另一個實施例中，根據本發明的牽引鏈包括在每個固態電路斷路器和相關電力電子電路之間的熔斷器。

本發明還涉及配備有諸如前述呈現的牽引鏈的牽引鏈的軌道車輛。

附圖說明

現在將參照所附示意圖，通過非限制性地舉例來說明本發明的特定實施例，其中：

-圖1已作了說明，其示出了傳統的牽引鏈；

-圖2示出了根據本發明第一實施例的牽引鏈；和

-圖3示出了根據本發明第二實施例的牽引鏈。