專利名稱：電力機(jī)車供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力機(jī)車，尤其是一種電力機(jī)車上的列車供電系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著中國鐵路的快速發(fā)展，電力機(jī)車已成為主型牽引機(jī)車。電力機(jī)車牽引旅客列車同時給列車提供DC600V直流電源，取代對環(huán)境污染嚴(yán)重的發(fā)電列車， 推廣電力機(jī)車向列車供電，這一趨勢還將繼續(xù)。目前公知的電力機(jī)車DC600V供 電系統(tǒng)都是采用兩個供電柜、司機(jī)臺供電顯示采用微機(jī)屏顯示，供電接地采用 有源接地等。其缺點(diǎn)是在機(jī)車有限的空間布置兩臺供電系統(tǒng)柜占據(jù)空間大， 布線不集中，高壓防護(hù)及檢修工作量增加一倍，成本相應(yīng)增加。采用微機(jī)液晶 屏顯示供電電壓、電流及故障狀態(tài)設(shè)計(jì)制作成本高，維修困難。采用有源接地 檢測供電接地動作不可靠且客車的接地保護(hù)裝置不能與機(jī)車進(jìn)行參數(shù)匹配，會 導(dǎo)致機(jī)車停止向列車供電，影響列車安全運(yùn)行。本實(shí)用型的設(shè)計(jì)人基于對電力機(jī)車多年研發(fā)及對列車供電系統(tǒng)的技術(shù)攻 關(guān)，針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，經(jīng)過潛心的研究之后，終于克服了上述 問題，完成了本實(shí)用新型的電力機(jī)車供電裝置。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種電力機(jī)車供電系統(tǒng)，以改善或 克服上述公知供電系統(tǒng)的一個或多個缺陷。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種電力機(jī)車供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)輸入860V交流電，并輸出600V直流供電電源給機(jī)車兩端供電的裝置，該電力機(jī)車具有一個供電柜，且該供電柜容納有兩套電器設(shè)備，供電系統(tǒng)控制柜安裝在供電 柜內(nèi)部，分別控制兩套完全獨(dú)立的第一、第二供電系統(tǒng)，所述第一、第二供電 系統(tǒng)各具有邏輯控制單元、顯示單元及接地檢測單元。本實(shí)用新型的用于電力機(jī)車列車供電系統(tǒng)與現(xiàn)有列車供電技術(shù)相比具有的 優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)是本實(shí)用新型的列車供電控制柜采用一拖二的形式，即把兩個供電柜的器件 安裝在一個柜內(nèi)，來控制機(jī)車兩端的供電電壓的輸出，這樣設(shè)計(jì)占用空間少、 電路簡化，集中控制、工藝性能好，便于機(jī)車布線，減少部件結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備 成本，便于檢修維護(hù)。本發(fā)明還克服了電磁兼容、電氣絕緣等技術(shù)問題。在電磁兼容方面，控制 系統(tǒng)采用屏蔽導(dǎo)線，提高系統(tǒng)的電磁抗干擾能力。在電氣絕緣性能方面，在相 鄰母線上采用套裝熱收縮材料，降低高壓電器的爬電距離提高絕緣性能。本實(shí)用新型列車供電系統(tǒng)顯示部分采用儀表模塊顯示，即供電電壓、電流 及供電故障信息在儀表模塊上一目了然。本實(shí)用新型列車供電系統(tǒng)開關(guān)指令安裝于司機(jī)室操縱臺附近，更適合單司 機(jī)值乘及長距離運(yùn)行的機(jī)車， 一旦供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，在司機(jī)不離開座椅的情 況下即可通過簡單的操作把故障排除。本實(shí)用新型列車供電系統(tǒng)的供電接地采用高阻中點(diǎn)接地，利用電壓傳感器 和系統(tǒng)控制柜來準(zhǔn)確判斷是否接地。由于對主電路電壓傳感器進(jìn)行了備份，可 防止因?yàn)殡妷簜鞲衅鞴收隙鴮?dǎo)致列車供電不正常。本實(shí)用新型列車供電系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)進(jìn)行了備份，在一組控制工作不正 常的情況下可直接切換到另一組控制，使得機(jī)車每一路400KW的電源都有獨(dú)立的A/B組兩套控制系統(tǒng)，大大提高系統(tǒng)可靠性。

圖1為本實(shí)用新型電力機(jī)車設(shè)備布置示意圖； 圖2為本實(shí)用新型電力機(jī)車列車供電網(wǎng)絡(luò)框圖； 圖3為本實(shí)用新型電力機(jī)車主電路原理示意圖。 附圖標(biāo)號說明1、供電柜(內(nèi)設(shè)供電系統(tǒng)控制柜) 2、顯示單元3、開關(guān)裝置 4、整流柜 5、集控器6、列車供電插座 7、列車集控插座具體實(shí)施方式
為了更進(jìn)一步地了解本實(shí)用新型的技術(shù)特征、技術(shù)效果和所要達(dá)到的目的，
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)例新型提出的電力機(jī)車供電系統(tǒng)作進(jìn)一步的描述。本實(shí)用新型提出一種電力機(jī)車供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)輸入860V交流電，并 輸出600V直流供電電源給機(jī)車兩端供電的裝置(如列車供電插座6及負(fù)載)， 其中，該電力機(jī)車僅設(shè)有一個供電柜l，且該供電柜1容納有兩套電器設(shè)備，供 電系統(tǒng)控制柜安裝在供電柜1的內(nèi)部，以分別控制兩套完全獨(dú)立的第一、第二 供電系統(tǒng)，所述第一、第二供電系統(tǒng)各具有邏輯控制單元、顯示單元2及接地 檢測單元(請參照圖2)。請首先參見圖1，其為本實(shí)用新型的電力機(jī)車列車供電系統(tǒng)設(shè)斧布置示意 圖。如圖所示，本實(shí)用新型的供電柜1安裝在II端機(jī)械間內(nèi)，即把現(xiàn)有技術(shù)兩 個供電柜的器件安裝在一個柜內(nèi)，來控制機(jī)車兩端的供電電壓的輸出，利用有 效的空間達(dá)到兩個供電柜的功能。列車I、 II均設(shè)有列車供電插座7及集控插 座7。所述第一、第二供電系統(tǒng)的顯示單元2分別安裝在I 、 II端司機(jī)室操縱臺 上，并以儀表指示，且包括有電流、電壓及故障顯示部分，故障信息清晰可見。 所述供電系統(tǒng)開關(guān)裝置3安裝于司機(jī)室操縱臺門上，在司機(jī)不離開座椅的情況 下通過轉(zhuǎn)換開關(guān)操作即可把故障排除。6圖2為本實(shí)用新型電力機(jī)車列車供電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)框圖。如圖所示，當(dāng)機(jī)車 接收到列車請求供電信號后，司機(jī)控制開關(guān)裝置，LCU邏輯控制單元發(fā)出供電信 號來控制供電系統(tǒng)控制柜，供電系統(tǒng)控制柜利用檢測單元檢測到該列車供電系 統(tǒng)無接地、無過流、無過壓并接收到同步信號后送出觸發(fā)信號，控制整流柜4 內(nèi)晶閘管導(dǎo)通，從而使得交流860V電源通過整流、濾波、穩(wěn)壓，而輸出600V 直流電源到機(jī)車兩端，再通過列車供電插頭6到列車逆變器。圖3為本實(shí)用新型SS7C電力機(jī)車列車供電系統(tǒng)主電路電氣原理圖。如圖3 所示，本實(shí)用新型的第一、第二供電系統(tǒng)的供電接地均采用高阻中點(diǎn)接地，圖3 中由電阻R65、 R67或電阻R66、 R68組成，并利用電壓傳感器UV11或UV12和供電系統(tǒng)控制柜來準(zhǔn)確判斷是否接地。若電路中某點(diǎn)接地后，供電電壓傳感器 信號經(jīng)供電系統(tǒng)控制柜計(jì)算(+)、(-)干線對地電位差值的變化，來判斷是 否接地，然后決定是否斷開交流側(cè)真空接觸器。同時還利用與主電路電壓傳感 器UV7或UV8并聯(lián)的電壓傳感器UV9或UV10分別對二主電路電壓傳感器進(jìn)行備 份，^防止因?yàn)殡妷簜鞲衅鱑V7或UV8故障而導(dǎo)致列車供電不正常。前述主電路 電壓傳感器UV7或UV8及備份電壓傳感器UV9或UV10用于提供儀表指示、給電 能計(jì)量提供電壓信號、給系統(tǒng)控制柜提供電壓反饋信號來控制晶閘管脈沖信號 以控制供電輸出電壓等。本實(shí)用新型的機(jī)車供電系統(tǒng)還設(shè)有控制部分的備份冗余單元，即機(jī)車的每 一路400KW的電源都有獨(dú)立的A/B兩套控制系統(tǒng)，在一組控制系統(tǒng)工作不正常 的情況下可直接將轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到另一組控制系統(tǒng)，從而提高系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明還克服了電磁兼容、電氣絕緣等技術(shù)問題，以順利實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目 的。在電磁兼容方面，控制系統(tǒng)采用屏蔽導(dǎo)線，提高系統(tǒng)的電磁抗干擾能力。 在電氣絕緣性能方面，在相鄰母線上釆用套裝熱收縮材料，降低高壓電器的爬 電距離提高絕緣性能。雖然本實(shí)用新型已以具體實(shí)施例揭示，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等 同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍 屬本專利涵蓋的范疇。
權(quán)利要求1、一種電力機(jī)車供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)輸入860V交流電，并輸出600V直流供電電源給機(jī)車兩端供電的裝置，其特征在于，該電力機(jī)車具有一個供電柜，且該供電柜容納有兩套電器設(shè)備，供電系統(tǒng)控制柜安裝在供電柜內(nèi)部，分別控制兩套完全獨(dú)立的第一、第二供電系統(tǒng)，所述第一、第二供電系統(tǒng)各具有邏輯控制單元、顯示單元及接地檢測單元。
2、 如權(quán)利要求l所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，該供電系統(tǒng)的 顯示單元分別設(shè)于I、 II端司機(jī)室操縱臺上，該操縱臺顯示部分采用儀表模塊形 式，且包括有電流、電壓及故障顯示部分。
3、 如權(quán)利要求l所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，該第一、第二 供電系統(tǒng)的供電接地采用高阻中點(diǎn)接地，該接地檢測單元是由其電壓傳感器將 檢測信號送到系統(tǒng)控制柜。
4、 如權(quán)利要求2所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，該第一、第二 供電系統(tǒng)的供電接地采用高阻中點(diǎn)接地，該接地檢測單元是由其電壓傳感器將 檢測信號傳送到系統(tǒng)控制柜。
5、 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所 述第一、第二供電系統(tǒng)均設(shè)有主電路電壓傳感器及一對該主電路電壓傳感器進(jìn) 行備份的備份電壓傳感器，且該備份電壓傳感器與該主電路電壓傳感器并聯(lián)設(shè) 置。
6、 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所 述供電系統(tǒng)具有開關(guān)指令部分，且該開關(guān)指令部分安裝于司機(jī)室操縱臺門上。
7、 如權(quán)利要求5所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng) 具有開關(guān)指令部分，且該開關(guān)指令部分安裝于司機(jī)室操縱臺門上。
8、 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所 述供電系統(tǒng)還設(shè)有控制部分備份冗余單元，機(jī)車的每一路電源均設(shè)有獨(dú)立的兩套控制系統(tǒng)。
9、 如權(quán)利要求5所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng) 還設(shè)有控制部分備份冗余單元，機(jī)車的每一路電源均設(shè)有獨(dú)立的兩套控制系統(tǒng)。
10、 如權(quán)利要求9所述的電力機(jī)車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述各控制系統(tǒng)采用屏蔽導(dǎo)線，且該供電系統(tǒng)的相鄰母線采用套裝熱收縮材料。
專利摘要一種電力機(jī)車供電系統(tǒng)，該供電系統(tǒng)輸入860V交流電，并輸出600V直流供電電源給機(jī)車兩端供電的裝置，該電力機(jī)車具有一個供電柜，且該供電柜容納有兩套電器設(shè)備，供電系統(tǒng)控制柜安裝在供電柜內(nèi)部，分別控制兩套完全獨(dú)立的第一、第二供電系統(tǒng)，所述第一、第二供電系統(tǒng)各具有邏輯控制單元、顯示單元及接地檢測單元。本實(shí)用新型的列車供電控制柜采用一拖二的形式，即把兩個供電柜的器件安裝在一個柜內(nèi)，來控制機(jī)車兩端的供電電壓的輸出，這樣設(shè)計(jì)占用空間少、電路簡化，集中控制、工藝性能好，便于機(jī)車布線，減少部件結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備成本，便于檢修維護(hù)。
文檔編號H02M7/00GK201118456SQ200720173928
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者于海霞, 孫傳勝 申請人:中國北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司