電動的軌道車輛和用于其運行的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有第一和第二車輛驅(qū)動單元(2，5)的電動的軌道車輛(1)，所述車輛驅(qū)動單元在其彼此朝向的端部上具有第一和第二集電器車廂(4，9)，所述集電器車廂的集電器(4a，9a)連接到軌道車輛(1)的共同的供電線路(16)上。為了進一步研發(fā)這種軌道車輛使得其在幾乎任意的配置中符合電干擾情況下的安全要求，根據(jù)本發(fā)明，在集電器車廂(4，9)之間設置有至少一個具有高壓設備的中間的車輛單元(11)，所述高壓設備連接到共同的供電線路(16)的中間部段(17)上；在共同的供電線路(16)的范圍中，第一部段主開關(guān)(18)與第一端部段主開關(guān)(20)串聯(lián)地設置在所述供電線路的中間部段(17)的第一端部上并且第二部段主開關(guān)(19)與第二端部段主開關(guān)(26)串聯(lián)地設置在中間部段(17)的第二端部上，并且第一集電器車廂(4)的集電器(4a)與第一部段主開關(guān)(18)和第一端部段主開關(guān)(20)的連接點(24)連接并且第二集電器車廂(9)的集電器(9a)與第二部段主開關(guān)(19)和第二端部段主開關(guān)(26)的連接點(28)連接。本發(fā)明還涉及一種用于運行這種軌道車輛的方法。
【專利說明】電動的軌道車輛和用于其運行的方法
【背景技術(shù)】
[0001]根據(jù)軌道車輛交通的安全規(guī)定，電動的軌道車輛必須構(gòu)成為，使得其在供電中出現(xiàn)簡單的故障的情況下具有其額定功率的至少50%。因此應當保證:電動的軌道車輛盡管存在故障但仍至少到達下一車站。
[0002]設有第一和第二車輛驅(qū)動單元的電動的高速軌道車輛ICE1對應于該安全規(guī)定。在這兩個車輛驅(qū)動單元的彼此朝向的端部上，已知的軌道車輛具有第一和第二集電器車廂，所述集電器車廂的集電器連接到軌道車輛的共同的供電線路上。為了在干擾情況下確?？煽康厍袛嗍苡绊懙能囕v驅(qū)動單元，在這兩個車輛驅(qū)動單元中主開關(guān)分別借助于一個端子連接到集電器車廂的集電器上并且借助其另一個端子連接到軌道車輛的共同的供電線路上。在主開關(guān)的這兩個另外的端子之間在共同的供電線路中分別設有斷路開關(guān)。
[0003]如果在已知的電動的軌道車輛中在車輛驅(qū)動單元中在電動系統(tǒng)中出現(xiàn)干擾，那么打開相應的主開關(guān)并且隨后同樣打開位于整個供電線路范圍中的斷路開關(guān)。因此，完全地切斷受電干擾影響的車輛驅(qū)動單元，并且功能正常的車輛驅(qū)動單元能夠使該軌道車輛以整個軌道車輛的額定功率的50%在應急運行中繼續(xù)運動。這通過已知的電動的軌道車輛的整體對稱的構(gòu)造來實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明基于下述目的:提出一種電動的軌道車輛，所述電動的軌道車輛與其構(gòu)造或其車廂的編組無關(guān)地滿足上述安全要求。
[0005]為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明以一種具有第一和第二車輛驅(qū)動單元的電動的軌道車輛為出發(fā)點，所述車輛驅(qū)動單元在其彼此朝向的端部上具有第一和第二集電器車廂，所述集電器車廂的集電器連接到軌道車輛的共同的供電線路上，如在上文中所描述的那樣。根據(jù)本發(fā)明提出:在集電器車廂之間設置有至少一個具有高壓設備的中間的車輛單元，所述高壓設備連接到共同的供電線路的中間部段上；在共同的供電線路的范圍中，在供電線路的中間部段的第一端部處，第一部段主開關(guān)與第一端部段主開關(guān)串聯(lián)地設置，并且在中間部段的第二端部處，第二部段主開關(guān)與第二端部段主開關(guān)串聯(lián)地設置，并且第一集電器車廂的集電器與第一部段主開關(guān)和第一端部段主開關(guān)的連接點連接并且第二集電器車廂的集電器與第二部段主開關(guān)和第二端部段主開關(guān)的連接點連接。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛的本質(zhì)上的優(yōu)點在于:盡管軌道車輛具有任意的、即與對稱的構(gòu)造不同的構(gòu)造，但借助于所述軌道車輛在其電系統(tǒng)中出現(xiàn)干擾的情況下可靠地滿足安全要求。在此，與上述已知的軌道車輛相比，由于從選擇必要的開關(guān)方面來看僅通過兩個主開關(guān)取代已知的軌道車輛的這兩個斷路開關(guān)并且以根據(jù)本發(fā)明的方式不同地設置主開關(guān)，耗費僅略微提聞。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛的一個優(yōu)選的實施方式中，中間的車輛單元的高壓設備包含驅(qū)動裝置。
[0008]此外，視作為是有利的是:車輛單元和中間的車輛單元的驅(qū)動裝置分別具有軌道車輛的整個驅(qū)動功率的至少50%。
[0009]為了尤其好地滿足安全要求，按照根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛的一個有利的改進形式，將一個電流檢測裝置與每個端部段主開關(guān)相關(guān)聯(lián)并且將另一個電流檢測裝置與每個部段主開關(guān)相關(guān)聯(lián)，并且在集電器的范圍中分別設置附加的電流檢測裝置。顯然，專用的保護裝置分別設置在電流檢測裝置的下游，所述保護裝置關(guān)于所測量的電流做出響應并且根據(jù)故障在車輛驅(qū)動單元中的或者在中間的車輛單元中的位置操作相應的主開關(guān)。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛中，能夠使用以不同的方式構(gòu)成的集電器；但是被視作為有利的是:集電器是受電弓。
[0011]此外，本發(fā)明涉及一種用于運行電動的軌道車輛的方法，所述電動的軌道車輛構(gòu)成為如其在根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛中的情況一樣。
[0012]為了實現(xiàn)下述目的、即將用于根據(jù)本發(fā)明的軌道車輛的供電電網(wǎng)的因軌道車輛的變壓器中的接通電流而引起的負載限制到電網(wǎng)可接受的程度上，根據(jù)本發(fā)明，在激活第一集電器車廂的集電器之后首先接通第一端部段主開關(guān)和第一部段主開關(guān)，并且隨后接通第二端部段主開關(guān)和第二部段主開關(guān)。
[0013]該方法的優(yōu)點在于:通過串行地操作車輛驅(qū)動單元的和中間的車輛單元的主開關(guān)可在時間上分配變壓器的所謂的沖擊電流，由此，供電電網(wǎng)通過電動的軌道車輛相對少地負載。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的方法中，以不同的方式根據(jù)相關(guān)的軌道車輛驅(qū)動單元或者中間的車輛單元操作不同的主開關(guān)。因此有利的是，在具有激活的集電器的第一車輛驅(qū)動單元中和/或在從該車輛驅(qū)動單元至第一端部段主開關(guān)的連接中存在干擾的情況下僅僅打開該第一端部段主開關(guān)。以這種方式實現(xiàn):未受干擾影響的第二車輛驅(qū)動單元繼續(xù)保持激活；相應地，適用于中間的車輛單元。
[0015]在具有未激活的集電器的第二車輛驅(qū)動單元中和/或在從該車輛驅(qū)動單元至第二端部段主開關(guān)的連接中存在干擾的情況下僅僅打開第二端部段主開關(guān)。在此也實現(xiàn):車輛驅(qū)動單元還有中間的車輛單元保持完全地激活進而使軌道車輛能夠安全地繼續(xù)運動。
[0016]相應地，在中間的車輛單元中和/或在共同的供電線路的中間部段上存在干擾的情況下是適用的，因為在該情況下打開這兩個部段主開關(guān)并且激活這兩個集電器。也就是說，因此保持這兩個車輛驅(qū)動單元激活并且在該干擾情況下也完全滿足安全要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]為了進一步闡述本發(fā)明，在附圖中示意地示出根據(jù)本發(fā)明的電動的軌道車輛的一個實施例。
【具體實施方式】
[0018]如附圖所示，所示出的軌道車輛1具有第一車輛驅(qū)動單元2，所述第一車輛驅(qū)動單元由第一端部動力車廂3和中間車廂4組成；中間車廂4承載集電器4a進而下面也稱作第一集電器車廂4。此外，軌道車輛1設有第二車輛驅(qū)動單元5，所述第二車輛驅(qū)動單元具有第二端部動力車廂6 ;另一個中間車廂7與第二端部動力車廂6連接，中間的動力車廂8接在所述另一個中間車廂之后。在該動力車廂8上掛上具有集電器9a的進而下面也稱作集電器車廂9的另一個中間車廂9。
[0019]在集電器車廂4和9之間設置有中間的車輛單元11，所述中間的車輛單元在所示出的實施例中包含兩個驅(qū)動車廂12和13以及補充的車廂14和15。
[0020]軌道車輛1具有共同的供電線路16，所述供電線路具有中間部段17。該中間部段17通過第一部段主開關(guān)18和第二部段主開關(guān)19限界。第一端部段主開關(guān)20與第一部段主開關(guān)18串聯(lián)，所述第一端部段主開關(guān)經(jīng)由電流檢測裝置21連接到變壓器23的初級繞組22上。經(jīng)由第一附加電流檢測裝置25將第一車輛驅(qū)動單元2的集電器4a連接到第一端部段主開關(guān)20的和第一部段主開關(guān)18的共同的連接點24上。
[0021]在共同的供電線路16的中間部段17的另一個端部上設有與第二部段主開關(guān)19串聯(lián)的第二端部段主開關(guān)26，另一個電流檢測裝置27以與所述第二端部段主開關(guān)串聯(lián)的方式設置。第二部段主開關(guān)19和第二端部段主開關(guān)26的共同的連接點28經(jīng)由第二附加電流檢測裝置29與第二車輛驅(qū)動單元5的集電器9a連接。
[0022]如附圖此外所示，不僅變壓器23而且另外的變壓器30、31、32和33也連接到共同的供電線路16上，所述另外的變壓器分別與動力車廂3、12、13、8和6相關(guān)聯(lián)。所提到的變壓器中的每一個設有各兩個次級繞組34和35，所述次級繞組經(jīng)由相類地構(gòu)成的逆變器/整流器裝置36、37、38、39和40與相應的動力車廂的軸的馬達41至45連接。
[0023]如果例如在集電器4a激活的情況下在變壓器23中或在通向第一端部段主開關(guān)20的饋電線46上出現(xiàn)短路，那么伴隨于此發(fā)生由所述一個電流檢測裝置21檢測到的電流的提高，由此，在此為了更好的概覽而沒有示出的保護裝置做出響應并且打開第一端部段主開關(guān)20。所有其它的主開關(guān)18、19和26保持閉合，使得保證對動力車廂12、13、8和6的馬達的供電并且軌道車輛能夠以高于在干擾情況下規(guī)定的最小功率的50%的功率繼續(xù)行駛。
[0024]如果同樣在集電器4a激活的情況下在變壓器32或33中或在該變壓器的直至第二端部段主開關(guān)26的饋電線47上出現(xiàn)短路，那么由于由所述另一個電流檢測裝置27傳送的提高的電流而打開該端部段主開關(guān)26 ;部段主開關(guān)18和19保持閉合，使得在第二車輛驅(qū)動單元5受干擾的情況下第一車輛驅(qū)動單元2以及中間的車輛單元11的驅(qū)動器保持完全能運轉(zhuǎn)。
[0025]如果在集電器4a激活的情況下在共同的供電線路16的中間部段17上或在變壓器30和31中出現(xiàn)干擾，那么電流檢測裝置40報告提高的電流，由此在此同樣沒有示出的保護裝置做出響應并且打開第一部段主開關(guān)18。此后，根據(jù)特殊的指令打開第二部段主開關(guān)19，并且附加地抬起集電器9，使得這兩個車輛驅(qū)動單元2和5繼續(xù)激活；電動的軌道車輛在該干擾情況下也能夠以足夠的功率繼續(xù)運動。
[0026]相應地，當所述另一個集電器9a作為唯一的集電器首先被激活時，為上述流程。
【權(quán)利要求】
1.一種具有第一和第二車輛驅(qū)動單元(2，5)的電動的軌道車輛(1)，所述車輛驅(qū)動單元在其彼此相向的端部上具有第一和第二集電器車廂(4，9)，所述集電器車廂的集電器(4a,9a)連接到所述軌道車輛⑴的共同的供電線路(16)上， 其特征在于， ?在所述集電器車廂(4，9)之間設置有至少一個具有高壓設備的中間的車輛單元(11)，所述高壓設備連接到共同的所述供電線路的中間部段(17)上； ?在共同的所述供電線路(16)的范圍中，在所述供電線路的中間部段(17)的第一端部處，第一部段主開關(guān)(18)與第一端部段主開關(guān)(20)串聯(lián)地設置，并且在所述中間部段(17)的第二端部處，第二部段主開關(guān)(19)與第二端部段主開關(guān)(26)串聯(lián)地設置，并且 ?所述第一集電器車廂⑷的集電器(4a)與所述第一部段主開關(guān)(18)和所述第一端部段主開關(guān)(20)的連接點(24)連接，并且所述第二集電器車廂(9)的集電器(9a)與所述第二部段主開關(guān)(19)和所述第二端部段主開關(guān)(26)的連接點(28)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛，其特征在于， ?中間的所述車輛單元的所述高壓設備包含驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軌道車輛，其特征在于， ?車輛驅(qū)動單元和中間的所述車輛單元的所述驅(qū)動裝置分別具有所述軌道車輛的整個驅(qū)動功率的至多50%。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的軌道車輛，其特征在于， ?一個電流檢測裝置(21，27)與每個端部段主開關(guān)(20，26)相關(guān)聯(lián)，并且另一個電流檢測裝置(40，41)與每個部段主開關(guān)(18，19)相關(guān)聯(lián)，并且 ?在所述集電器(4a，9a)的范圍中分別設置有附加的電流檢測裝置(25，29)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的軌道車輛，其特征在于， ?所述集電器(4a，9a)是受電弓。
6.一種用于運行根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的電動的軌道車輛(I)的方法，其特征在于， ?在激活第一集電器車廂(4)的集電器(4a)之后首先接通第一端部段主開關(guān)(20)和第一部段主開關(guān)(18)，并且隨后接通第二端部段主開關(guān)(26)和第二部段主開關(guān)(19)。
7.用于運行根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的電動的軌道車輛(I)的方法或者根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， ?在具有激活的第一集電器(4a)的所述第一車輛驅(qū)動單元(2)中和/或在從所述車輛驅(qū)動單元(2)直至所述第一端部段主開關(guān)(20)的饋電線(46)中存在干擾的情況下，僅僅打開所述第一端部段主開關(guān)(20)。
8.用于運行根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的電動的軌道車輛(I)的方法或者根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， ?在具有未激活的集電器的所述第二車輛驅(qū)動單元(5)中和/或在從所述車輛驅(qū)動單元(5)至所述第二端部段主開關(guān)(26)的饋電線(47)中存在干擾的情況下，僅僅打開所述第二端部段主開關(guān)(26)。
9.用于運行根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的電動的軌道車輛(I)的方法或者根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， ?在中間的所述車輛單元(11)中和/或在整個所述供電線路(16)的所述中間部段(17)上存在干擾的情況下，打開兩個所述部段主開關(guān)(18，19)并且激活兩個所述集電器(4a，9a)。
【文檔編號】B61C3/00GK104271388SQ201380022366
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月25日
【發(fā)明者】曼弗雷德·德特貝克, 克勞斯·莫納特 申請人:西門子公司