[發明專利]輕量化單相自冷牽引變壓器及使用其的通勤車組牽引系統

在審

• 申請號: 202211250015.4
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115512936A
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 張佐鵬;張金平;谷訓波
• 申請（專利權）人: 新譽龐巴迪牽引系統有限公司
• 主分類號: H01F27/12
• 分類號: H01F27/12;H01F27/14;H01F27/22;H01F27/33;B60L9/00
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 于雅潔

本發明公開了一種輕量化單相自冷牽引變壓器及使用其的通勤車組牽引系統，包括：外框架主體和并排式設置在外框架主體內的變壓器油箱，以及分別位于變壓器油箱兩側的油位檢測組件和換熱器；其中變壓器油箱的一對相對的側端面上分別設有多道散熱筋板；油位檢測組件包括與變壓器油箱相連的油位檢測箱和與該油位檢測箱相連的儲油柜；以及儲油柜與油位檢測箱固連形成一個整體式結構來固定于外框架體中。本發明可以簡化變壓器整體結構并降低運行噪音。

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，具體為一種輕量化單相自冷牽引變壓器及使用其的通勤車組牽引系統。

背景技術

通勤車組牽引變壓器是為整個牽引系統供電的核心部件，主要作用是從25kV線路電網上通過受電弓取電，經過變壓器變壓后，轉化成變流器需要的輸入電壓，為變流器模塊供電，變流器再將電力轉換成牽引系統和輔助系統所需的電力。

牽引變壓器作為整車牽引系統供電的核心部件，將承受電網上可能出現的各種過電壓和短路的風險，同時還要考慮牽引系統反饋的諧波、過負荷等不利因素對牽引變壓器自身安全的影響。同時，作為直接安裝于車下或車頂的大型設備，受限于安裝尺寸和重量限制，牽引變壓器相對于普通電力變壓器，具有更高的短路阻抗，更大的功率密度和更多的損耗。

變壓器工作時的產生的損耗會轉換成熱能，導致變壓器繞組和絕緣油溫度上升，而絕緣材料的壽命受限于溫度，為了保證變壓器的絕緣壽命，變壓器工作時產生的熱量必須通過換熱系統散發到周圍環境中。現有技術中一般使用的牽引變壓器通常采用強迫風冷的冷卻模式，這種模式在風機正常工作時可以獲得比較大的冷卻功率，將變壓器溫升控制在較低值。但是強迫風冷的冷卻系統是由電機，葉輪，換熱器，過濾器，框架，風腔等部件的復雜結構，必要時還要減震器削弱風機產生的振動向變壓器整體和車體的傳遞。復雜結構需要占用大量空間，后期為保證安全運行，需投入大量的維護成本。另外，風機組會產生噪音，這個噪音將會比變壓器自身電磁噪音大10dB以上，影響乘客體驗。

再者，變壓器夾件大多是鋼件或絕緣材料，鋼制件是導磁材料，在漏磁場中存在損耗大，局部過熱等問題，而絕緣材料則價格高昂，經濟性差，而且材料各向力學性能不一樣，強度差。目前絕大多數牽引變壓器的油箱是鋼制焊接結構，并且出于結構強度和各種附件安裝需求的的考慮，結構都比較復雜，焊接難度大，且重量較重。變壓器多數部件直接裝在油箱本體上，布置分散，維護不便。

此外，目前絕大多數牽引系統中，TCB箱(變壓器控制箱)都是單獨安裝在車下，與變壓器之間需要通過電纜和連接器連接，需要多占用車下空間和一套連接器，增加成本。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種輕量化單相自冷牽引變壓器，以解決簡化變壓器整體結構并降低運行噪音的技術效果。

本發明的第二目的是提供一種通勤車組牽引系統，以解決簡化牽引系統的變壓器整體結構并降低運行噪音的技術效果。

本發明的輕量化單相自冷牽引變壓器是這樣實現的：

一種輕量化單相自冷牽引變壓器，包括：外框架主體和并排式設置在外框架主體內的變壓器油箱，以及分別位于變壓器油箱兩側的油位檢測組件和換熱器；其中

所述變壓器油箱的一對相對的側端面上分別設有多道散熱筋板；

所述油位檢測組件包括與變壓器油箱相連的油位檢測箱和與該油位檢測箱相連的儲油柜；以及

所述儲油柜與油位檢測箱固連形成一個整體式結構來固定于外框架體中。

在本發明可選的實施例中，所述儲油柜還連接有一呼吸器。

在本發明可選的實施例中，所述油位檢測箱中設有液位傳感器。

在本發明可選的實施例中，所述外框架主體內成型有用于容納變壓器油箱的容納腔；