專利名稱：一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及軌道交通領(lǐng)域，具體是一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路。
背景技術(shù)：
電力機車由受電弓從供電網(wǎng)獲取電能，通過主斷路器、高壓隔離開關(guān)、變壓器后給機車牽弓丨系統(tǒng)和控制系統(tǒng)供電。目前電力機車常見的運營模式有單機牽引、雙機外重聯(lián)牽引和雙機固定內(nèi)重聯(lián)牽引三種。單臺電力機車牽引用的網(wǎng)側(cè)主電路結(jié)構(gòu)如圖I所示，正常運行時，網(wǎng)側(cè)電流先后經(jīng)過受電弓EOl (或E02)、高壓隔離開關(guān)Q03 (或Q04)、主斷路器Q01、變壓器T03原邊繞組，由軸端接地裝置GOl接地后回流至牽引變電所；兩臺電力機車外重聯(lián)牽引時，兩臺電力機車的網(wǎng)側(cè)電路之間是相互獨立的，由兩套圖I所示的電路并聯(lián)組成；兩臺電力機車固定內(nèi)重聯(lián)牽引的主電路如圖2所示，正常運行時，由一個受電弓受流供給兩臺機車電能，一個主斷路器承擔(dān)兩臺機車的電流通斷。電動車組的網(wǎng)側(cè)電路典型結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括兩組電力機車網(wǎng)側(cè)電路，每組網(wǎng)側(cè)電路包括受電弓、高壓電壓互感器、主斷路器、接地開關(guān)、支路電流互感器、變壓器、高壓隔離開關(guān)、原邊高壓電流互感器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置。高壓電壓互感器、受電弓、主斷路器、高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線依次連接；主斷路器通過接地開關(guān)接地；原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器依次連接而成的支路并聯(lián)接入主斷路器和高壓隔離開關(guān)之間；變壓器原邊繞組低壓端通過原邊接地電流互感器后，由軸端接地裝置接地；原邊高壓電流互感器與高壓電壓互感器各并聯(lián)一個避雷器；第一組網(wǎng)側(cè)電路通過一個高壓隔離開關(guān)和一套高壓彈性電纜與第二組網(wǎng)側(cè)電路連接。正常運行時，電動車組的網(wǎng)側(cè)電路受流過程與兩臺電力機車固定內(nèi)重聯(lián)相同，由一個受電弓受流給兩個牽引變壓器提供電能，一個主斷路器承擔(dān)整列車的電流通斷。受單個主斷路器電流通斷能力、變壓器容量、牽引變流設(shè)備容量、牽引電機功率等因素的限制，上述網(wǎng)側(cè)電路無法滿足重載大功率牽引的需求；且上述網(wǎng)側(cè)電路中高壓電器部件出現(xiàn)故障后，整車動力損失大，故障出現(xiàn)后整車的可用性低。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，滿足重載大功率牽引的需求，并使網(wǎng)側(cè)任意高壓電器部件出現(xiàn)故障后都能實現(xiàn)隔離，保證故障隔離后整車動力損失最小，提高整車故障狀態(tài)的可用性。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，包括兩組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路，每組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路分別包括高壓電壓互感器、受電弓、高壓隔離開關(guān)、主斷路器、接地開關(guān)、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置。每組網(wǎng)側(cè)電路中，高壓電壓互感器、受電弓、第一個高壓隔離開關(guān)、第二個高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線依次連接；主斷路器、原邊高壓電流互感器、變壓器的原邊繞組、原邊接地電流互感器串聯(lián)組成的支路并聯(lián)接入兩個高壓隔離開關(guān)之間；變壓器原邊繞組低壓端通過原邊接地電流互感器后，由軸端接地裝置接地；主斷路器兩端與接地開關(guān)連接；第一組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)與第二組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線及高壓彈性電纜連接。本實用新型的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路還包括一組不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路，不帶受電弓的網(wǎng) 側(cè)電路包括主斷路器、接地開關(guān)、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置，主斷路器、原邊高壓電流互感器、變壓器的原邊繞組、原邊接地電流互感器依次連接，主斷路器兩端與接地開關(guān)連接；不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路并聯(lián)接入第一組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)和第二組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)之間。每組帶受電弓的電力機車網(wǎng)側(cè)電路至少包括一個受電弓，在每個受電弓附近都設(shè)置有至少一個避雷器和一個電壓互感器，該避雷器和電壓互感器的高壓輸入端與受電弓相連。每組帶受電弓的電力機車網(wǎng)側(cè)電路設(shè)置了至少兩個高壓隔離開關(guān)，分別用于隔離受電弓和隔離相鄰機車的網(wǎng)側(cè)電路。在每個主斷路器附近設(shè)置一個避雷器，對網(wǎng)側(cè)高壓部件的操作過電壓能有效吸收。每節(jié)機車的網(wǎng)側(cè)電路至少設(shè)置一個原邊高壓電流互感器和一個原邊接地電流互感器，進(jìn)行原邊電流檢測，檢測到的電流信號用于機車控制和保護(hù)。在每個受電弓附近設(shè)置一個高壓電壓互感器，為整個電力機車組提供升單個受電弓運行時所需的供電網(wǎng)電壓信號，并保證整個電力機車組升兩個受電弓運行時，每節(jié)由受電弓供電的機車都能獲得對應(yīng)受電弓處的供電網(wǎng)電壓同步信號。每節(jié)機車至少包含一個主斷路器和一個接地開關(guān)，且接地開關(guān)設(shè)置在主斷路器兩端，保證網(wǎng)側(cè)電路需要接地時能使主斷路器兩端的電路同時接地。本實用新型的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路中，不帶受電弓的機車從機車組中移出后，可由兩節(jié)帶受電弓的機車構(gòu)成新的完整的電力機車組，網(wǎng)側(cè)電路保護(hù)與故障隔離功能不受影響；帶受電弓的機車可以單節(jié)運用，不帶受電弓的機車可以和帶受電弓的機車編組后運用，本實用新型的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路使網(wǎng)側(cè)高壓電器部件出現(xiàn)故障后都能實現(xiàn)隔離，并保證故障隔離后整車動力損失最小，滿足了大功率牽引的需求，并提高了故障狀態(tài)下的整車可用性。

圖I為單臺電力機車網(wǎng)側(cè)電路原理圖；圖2為固定內(nèi)重聯(lián)電力機車網(wǎng)側(cè)電路原理圖；圖3為電動車組典型網(wǎng)側(cè)電路原理圖；圖4為本實用新型一實施例電力機車組網(wǎng)側(cè)電路原理圖；其中E01/E02/E11/E21/E31 :受電弓；Q01/Q11/Q21/Q33 :主斷路器；Q03/Q04/Q13/Q23/Q31/Q32 :高壓隔離開關(guān)；T01/T11/T21/T31 :高壓電壓互感器；Τ02/Τ04/Τ12/Τ22/Τ32 :原邊高壓電流互感器；Q02/Q12/Q22/Q14/Q24/Q34 :接地開關(guān)；T03/T13/T23/T33 :變壓器；Τ14/Τ24/Τ34 :原邊接地電流互感器；F01/F11/F12/F21/F31/F32 :避雷器；T15/T25 :支路電流互感器。
具體實施方式
圖4所示電路是本實用新型一實施例提供的一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路結(jié)構(gòu)，由兩組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路和一組不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路構(gòu)成三節(jié)帶動力的電力機車組的網(wǎng)側(cè)主電路，其中第一組和第三組為帶受電弓的電力機車網(wǎng)側(cè)電路，第二組為不帶受電弓的電力機車網(wǎng)側(cè)電路。第一組和第三組電力機車網(wǎng)側(cè)電路包括高壓電壓互感器Τ11/Τ31、受電弓Ε11/Ε31、高壓隔離開關(guān)Q13/Q23/Q31/Q32、主斷路器Q11/Q33、接地開關(guān)Q14/Q34、原邊高壓電流互感器Τ12/Τ32、變壓器Τ13/Τ33、原邊接地電流互感器Τ14/Τ34、軸端接地裝置Gll/G31 ;第二組電力機車網(wǎng)側(cè)電路包括主斷路器Q21、接地開關(guān)Q24、原邊高壓電流互感器Τ22、變壓器Τ23、原邊接地電流互感器Τ24、軸端接地裝置G21。第一組和第三組電力機車網(wǎng)側(cè)電路中，高壓電壓互感器、受電弓、第一個高壓隔離開關(guān)、第二個高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線依次連接，主斷路器、原邊高壓電流互感器、變壓器的原邊繞組、原邊接地電流互感器串聯(lián)組成的支路并聯(lián)接入兩個高壓隔離開關(guān)之間，變壓器原邊繞組低壓端通過原邊接地電流互感器后，由軸端接地裝置接地，主斷路器兩端與接地開關(guān)連接；第二組電力機車網(wǎng)側(cè)電路中，主斷路器Q21、原邊高壓電流互感器Τ22、變壓器Τ23的原邊繞組、原邊接地電流互感器Τ24依次連接，主斷路器Q21兩端與接地開關(guān)Q24連接；第一組電力機車網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)Q23與第三組電力機車網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)Q32通過高壓彈性電纜連接，第三組電力機車網(wǎng)側(cè)電路并聯(lián)接入第一組電力機車網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)Q23和第三組電力機車網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)Q32之間。本實施例電路的工作過程如下(I)電力機車組正常運行情況下，只升一個受電弓。受電弓Ell升起受流時，高壓隔離開關(guān)Q13、Q23、Q32都處于閉合狀態(tài)，受流過程如下供電網(wǎng)電流通過受電弓Ell進(jìn)入電力機車組車頂高壓母線，流經(jīng)高壓隔離開關(guān)Q13后，一部分電流通過主斷路器Q11、變壓器Τ13原邊繞組和軸端接地裝置Gll ;—部分電流通過高壓隔離開關(guān)Q23、高壓彈性電纜Μ12、主斷路器Q21、變壓器Τ23原邊繞組和軸端接地裝置G21 部分電流通過高壓隔離開關(guān)Q23、高壓彈性電纜Μ12和Μ23、高壓隔離開關(guān)Q32、主斷路器Q33、變壓器Τ33原邊繞組和軸端接地裝置G31。(2)電力機車組正常運行情況下，受電弓Ε31升起受流時，高壓隔離開關(guān)Q23、Q32、Q31都處于閉合狀態(tài)，受流過程如下供電網(wǎng)電流通過受電弓E31進(jìn)入電力機車組車頂高壓母線，流經(jīng)高壓隔離開關(guān)Q31后，一部分電流通過主斷路器Q33、變壓器T33原邊繞組和軸端接地裝置G31 ;—部分電流通過高壓隔離開關(guān)Q32、高壓彈性電纜M23、主斷路器Q21、變壓器T23原邊繞組和軸端接地裝置G21 部分電流通過高壓隔離開關(guān)Q32、高壓彈性電纜M23和M12、高壓隔離開關(guān)Q23、主斷路器Q11、變壓器T13原邊繞組和軸端接地裝置G11。(3)當(dāng)受電弓Ell出現(xiàn)故障時，高壓隔離開關(guān)Q13打到斷開位，可將受電弓Ell隔離開來，由受電弓E31從供電網(wǎng)獲取電能，整個電力機車組的受流過程與(2)相同，不損失、整車動力；(4)當(dāng)受電弓E31出現(xiàn)故障時，高壓隔離開關(guān)Q31打到斷開位，可將受電弓E31隔離開來，由受電弓Ell從供電網(wǎng)獲取電能，整個電力機車組的受流過程與(I)相同，不損失整車動力；(5)主斷路器Qll故障時，Ell受電弓不升起，斷開高壓隔離開關(guān)Q23，將主斷路器Qll所在機車網(wǎng)側(cè)電路切除，由受電弓E31受流給另外兩節(jié)車供電；(6)主斷路器Q21故障時，斷開高壓隔離開關(guān)Q23和Q32，將主斷路器Q21所在機車網(wǎng)側(cè)電路隔離，升起受電弓Ell和受電弓E31，分別給另外兩節(jié)機車供電；(7)主斷路器Q33故障時，E31受電弓不升起，斷開高壓隔離開關(guān)Q32，將主斷路器Q33所在機車網(wǎng)側(cè)電路切除，由受電弓Ell受流給另外兩節(jié)車供電；(8)任何一節(jié)機車的變壓器故障時，可斷開對應(yīng)支路上的主斷路器將故障變壓器隔離，而不影響其它機車受流；(9)在每節(jié)車的網(wǎng)側(cè)電路支路上，原邊高壓電流互感器輸入端子和主斷路器輸出端子之間至少設(shè)置一個避雷器，用于吸收對應(yīng)支路上的主斷路器操作過電壓，以免操作過電壓對變壓器及牽引變流系統(tǒng)等設(shè)備造成破壞；(10)在每個受電弓附近至少設(shè)置一個避雷器，用于吸收對應(yīng)機車上受電弓的操作過電壓和來自供電網(wǎng)的瞬時過電壓，以避免受電弓操作過電壓和供電網(wǎng)的瞬時過電壓對網(wǎng)側(cè)高壓電壓互感器等檢測設(shè)備造成破壞；(11)在每個受電弓附近至少設(shè)置一個電壓互感器，用于檢測供電網(wǎng)電壓，同時給機車的牽引控制系統(tǒng)提供網(wǎng)側(cè)電壓同步信號。
權(quán)利要求1.一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，包括兩組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路，每組網(wǎng)側(cè)電路分別包括高壓電壓互感器、受電弓、高壓隔離開關(guān)、主斷路器、接地開關(guān)、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置，其特征在于，每組網(wǎng)側(cè)電路中，高壓電壓互感器、受電弓、第一個高壓隔離開關(guān)、第二個高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線依次連接，主斷路器、原邊高壓電流互感器、變壓器的原邊繞組、原邊接地電流互感器串聯(lián)組成的支路并聯(lián)接入兩個高壓隔離開關(guān)之間，原邊接地電流互感器通過軸端接地裝置接地，主斷路器兩端與接地開關(guān)連接；第一組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)與第二組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線、高壓彈性電纜或高壓連接器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，其特征在于，還包括一組不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路，不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路包括主斷路器、接地開關(guān)、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置，主斷路器、原邊高壓電流互感器、變壓器的原邊繞組、原邊接地電流互感器依次連接，主斷路器兩端與接地開關(guān)連接，不帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路并聯(lián)接入第一組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)和第二組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路的第二個高壓隔離開關(guān)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，其特征在于，每組網(wǎng)側(cè)電路分別包括至少一個避雷器，避雷器與主斷路器并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，其特征在于，所述每組網(wǎng)側(cè)電路中，受電弓為至少一個，高壓電壓互感器為至少一個，高壓電壓互感器的高壓輸入端與受電弓相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，其特征在于，所述每組網(wǎng)側(cè)電路中，高壓隔離開關(guān)為兩個以上，高壓隔離開關(guān)通過車頂高壓母線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，其特征在于，所述每組網(wǎng)側(cè)電路中原邊高壓電流互感器、原邊接地電流互感器、主斷路器和接地開關(guān)為一個以上。
專利摘要本實用新型公開了一種電力機車組網(wǎng)側(cè)電路，包括兩組帶受電弓的網(wǎng)側(cè)電路，每組網(wǎng)側(cè)電路分別包括高壓電壓互感器、受電弓、高壓隔離開關(guān)、主斷路器、接地開關(guān)、避雷器、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置；本實用新型所公開的電力機車組高壓電路還包括一組不帶受電弓的高壓電路，含主斷路器、接地開關(guān)、避雷器、原邊高壓電流互感器、變壓器、原邊接地電流互感器、軸端接地裝置；這三組高壓電路通過車頂高壓母線和高壓聯(lián)接電纜連接。本實用新型的電力機車組網(wǎng)側(cè)電路可滿足重載大功率牽引的需求，且網(wǎng)側(cè)任意高壓電器部件出現(xiàn)故障后都能實現(xiàn)隔離，并保證故障隔離后整車動力損失最小。
文檔編號B60L9/00GK202357901SQ20112048262
公開日2012年8月1日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者康明明, 張振華, 成本權(quán), 溫中建, 金希紅, 韓行一, 顏罡 申請人:南車株洲電力機車有限公司