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CN109927574A - 一种城轨车主电路 - Google Patents

一种城轨车主电路 Download PDF

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汪学松
安旭梅
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Guangzhou Electrical Locomotive Co Ltd
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Abstract

一种城轨车主电路，包括正极端、负极端和若干与电机连接的牵引变流器，受电弓通过受电弓接线盒给牵引变流器供电；所述牵引变流器包括逆变电路，正极端依次通过熔断器、接触器和电感后与逆变电路的正极连接，逆变电路的负极与负极端连接；所述负极端与接地装置连接并通过钢轨回流至供电所，城轨车的车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。取消了高压箱，减少了外部设备，降低了成本，电路整体减少了连接点，降低故障率，提升了产品的可靠性。

Description

一种城轨车主电路
技术领域
本发明涉及有轨电车，尤其是一种城轨车主电路。
背景技术
城轨列车主电路系统主要用于列车牵引和电制动，包括受流装置（受电弓）、高压箱、避雷器、牵引变流器、牵引电机、接地装置、动力电缆等。牵引时电流流过受电弓及相关设备最后通过接地装置流过钢轨回流到供电所。根据不同牵引控制要求，有架控（一组逆变系统带一个转向架两个电机）、轴控（一组逆变系统带一个轴上的一个电机）等方式。现有城轨列车主电路受电弓和牵引变流器之间需要增加高压箱，箱内设备主要包括高速断路器和汇流排，高速断路器用于主电路过载保护，汇流排用于正、负极分线，电流经受电弓后通过正极汇流排分别流到各变流器，另外避雷器也接在正极汇流排；所有负极汇流排用于接变流器负极和接地装置，用于回流。现有城轨列车主电路设备多吗，成本高；而且中间增加的设备和连接，故障点增加，可靠性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种城轨车主电路，减少中间设备和连接点，降低成本，减少安装空间，提升产品可靠性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种城轨车主电路，包括正极端、负极端和若干与电机连接的牵引变流器，受电弓通过受电弓接线盒给牵引变流器供电；所述牵引变流器包括逆变电路，正极端依次通过熔断器、接触器和电感后与逆变电路的正极连接，逆变电路的负极与负极端连接；所述负极端与接地装置连接并通过钢轨回流至供电所，城轨车的车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。本发明牵引变流器内部通过熔断器加接触器对主电路进行保护，代替原高压箱里面的断路器；主电路负极通过牵引变流器直接接到接地装置，然后通过钢轨回流至供电所，同时车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。取消了高压箱，减少了外部设备，降低了成本，电路整体减少了连接点，降低故障率，提升了产品的可靠性。
作为改进，所述正极端与避雷器连接。
作为改进，所述主电路还包括DC/DC斩波模块，外部储能装置通过DC/DC斩波模块给主电路供电。
作为改进，所述正极端与负极端之间设有支撑电容，支撑电容的正极与电感的输出端连接，支撑电容的负极与负极端连接。
作为改进，所述正极端与负极端之间设有两个串联电阻，两个串联电阻与支撑电容并联。
作为改进，所述逆变电路由四组IGBT组件并联而成，每组IGBT组件由两个相互串联的IGBT器件组成，第一组IGBT组件的两个IGBT器件之间通过电阻与负极端连接，其余三组IGBT组件分别与电机的三个接线端连接。
作为改进，两个串联电阻中的一个电阻并联一个电压传感器，逆变电路的正极输出端设有一个电流传感器，与IGBT组件连接的电阻与一个电流传感器连接，电机的三路输入端均接一个电流传感器。
作为改进，所述城轨车为70%低地板有轨电车。
作为改进，主电路正极端的电压为DC 750V。
本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：
本发明牵引变流器内部通过熔断器加接触器对主电路进行保护，代替原高压箱里面的断路器；主电路负极通过牵引变流器直接接到接地装置，然后通过钢轨回流至供电所，同时车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。取消了高压箱，减少了外部设备，降低了成本，电路整体减少了连接点，降低故障率，提升了产品的可靠性。
附图说明
图1为主电路拓扑图。
图2为主电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种城轨车主电路，本实施例以70%低地板有轨电车的主电路进行说明。城轨车包括连接动车和一节拖车，所述主电路包括正极端、负极端、设在拖车中的受电弓接线盒和设在动车中的牵引变流器，所述牵引变流器与电机连接，受电弓通过受电弓接线盒给牵引变流器供电，即受电弓通过受电弓接线盒与主电路的正极端连接，并提供750V直流电压。
拖车内还设有避雷器和插座，受电弓接线盒引出线与避雷器Rz和插座连接。拖车车体与其对应的接地装置连接。
如图2所示，第一节动车内的牵引变流器包括逆变电路、熔断器FU1、接触器K11和电感L1，正极端依次通过熔断器FU1、接触器K11和电感L1后与逆变电路的正极连接，逆变电路的负极与负极端连接。所述负极端与接地装置连接并通过钢轨回流至供电所，城轨车的车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。所述正极端与负极端之间设有支撑电容C1，支撑电容C1的正极与电感L1的输出端连接，支撑电容C1的负极与负极端连接。所述正极端与负极端之间设有两个串联电阻RX11和RX12，两个串联电阻RX11和RX12与支撑电容C1并联，在电阻RX12上并联一个电压传感器VH12。所述逆变电路由四组IGBT组件并联而成，每组IGBT组件由两个相互串联的IGBT器件组成，即逆变电路中一共设有八个IGBT器件S11-S18，第一组IGBT组件的两个IGBT器件S11、S12之间的连接点通过电阻Rz11与负极端连接，且在该支路中串联一个电流传感器LH15，其余三组IGBT组件分别与电机的三个接线端连接，机的三路输入端均接一个电流传感器LH12、LH14、LH15。逆变电路的正极端设有电流传感器LH11。
如图2所示，第二节动车内的牵引变流器包括逆变电路、熔断器FU2、接触器K21和电感L2，正极端依次通过熔断器FU2、接触器K21和电感L2后与逆变电路的正极连接，逆变电路的负极与负极端连接。所述负极端与接地装置连接并通过钢轨回流至供电所，城轨车的车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。所述正极端与负极端之间设有支撑电容C2，支撑电容C2的正极与电感L2的输出端连接，支撑电容C2的负极与负极端连接。所述正极端与负极端之间设有两个串联电阻RX21和RX22，两个串联电阻RX21和RX22与支撑电容C2并联，在电阻RX22上并联一个电压传感器VH22。所述逆变电路由四组IGBT组件并联而成，每组IGBT组件由两个相互串联的IGBT器件组成，即逆变电路中一共设有八个IGBT器件S21-S28，第一组IGBT组件的两个IGBT器件S21、S22之间的连接点通过电阻Rz21与负极端连接，且在该支路中串联一个电流传感器LH25，其余三组IGBT组件分别与电机的三个接线端连接，机的三路输入端均接一个电流传感器LH22、LH24、LH25。逆变电路的正极端设有电流传感器LH21。
如图2所示，牵引变流器内部设置DC/DC斩波模块，连接外部储能装置，用于列车牵引时既可以通过接触网供电，又可以通过外部储能装置供电。
本发明牵引变流器内部通过熔断器加接触器对主电路进行保护，代替原高压箱里面的断路器；主电路负极通过牵引变流器直接接到接地装置，然后通过钢轨回流至供电所，同时车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。取消了高压箱，减少了外部设备，降低了成本，电路整体减少了连接点，降低故障率，提升了产品的可靠性。

Claims (9)

1.一种城轨车主电路，包括正极端、负极端和若干与电机连接的牵引变流器，受电弓通过受电弓接线盒给牵引变流器供电；其特征在于：所述牵引变流器包括逆变电路，正极端依次通过熔断器、接触器和电感后与逆变电路的正极连接，逆变电路的负极与负极端连接；所述负极端与接地装置连接并通过钢轨回流至供电所，城轨车的车体与接地装置通过接地线连接实现接地保护。
2.根据权利要求1所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述正极端与避雷器连接。
3.根据权利要求1所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述主电路还包括DC/DC斩波模块，外部储能装置通过DC/DC斩波模块给主电路供电。
4.根据权利要求1所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述正极端与负极端之间设有支撑电容，支撑电容的正极与电感的输出端连接，支撑电容的负极与负极端连接。
5.根据权利要求4所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述正极端与负极端之间设有两个串联电阻，两个串联电阻与支撑电容并联。
6.根据权利要求5所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述逆变电路由四组IGBT组件并联而成，每组IGBT组件由两个相互串联的IGBT器件组成，第一组IGBT组件的两个IGBT器件之间通过电阻与负极端连接，其余三组IGBT组件分别与电机的三个接线端连接。
7.根据权利要求6所述的一种城轨车主电路，其特征在于：两个串联电阻中的一个电阻并联一个电压传感器，逆变电路的正极输出端设有一个电流传感器，与IGBT组件连接的电阻与一个电流传感器连接，电机的三路输入端均接一个电流传感器。
8.根据权利要求1所述的一种城轨车主电路，其特征在于：所述城轨车为70%低地板有轨电车。
9.根据权利要求1所述的一种城轨车主电路，其特征在于：主电路正极端的电压为DC750V。
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