專利名稱：直流電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種其回路改進(jìn)了的直流電源電路。
常規(guī)的直流電源電路，比如在JPA56—124520中公開的饋電電路，被設(shè)置成一個(gè)閉合的電源電路，它有一組直流斷路器與一組二極管相連，并通過一個(gè)與饋電線(feeder)相連的電動(dòng)車再與二極管整流器連起來，該饋電線又與每個(gè)直流斷路器和軌道相連接。
此外，近幾年來，半導(dǎo)體器件(例如二極管、可控硅等等)的性能得到了顯著地改善，而且在半導(dǎo)體器件的功耗不斷減少而容量所所斷增大的情況下，當(dāng)直流電源電路中出現(xiàn)短路故障時(shí)，有瞬間故障電流流過。故障電流可出現(xiàn)圖2所示的特性曲線A，而且故障電流比直流斷路器的中斷電流B大得多。
其結(jié)果是，不使用大的中斷容量直流斷路器就不可能中斷電流，這個(gè)問題已表現(xiàn)為，不僅使直流斷路器體積變大而且在現(xiàn)行直流電源電路中心須使用大容量的直流斷路器。
本發(fā)明的一個(gè)目的是使直流電源電路體積變小并提供一個(gè)能直接用作現(xiàn)行直流電源電路的直流電源電路。
本發(fā)明的直流電流電路是這樣的；將一組直流斷路器與半導(dǎo)體換流器相連；流經(jīng)連到每一直流斷路器上的直流激勵(lì)單元再返回到半導(dǎo)體換流器這條線路中，設(shè)置一個(gè)容量比直流斷路器大的第二直流斷路器，而且將電流減小裝置與第二直流斷路器并聯(lián)。
由于用第二直流斷路器來中斷故障電流，以及在使電流流經(jīng)用于減小電流的電流減小裝置(例如，電抗器)之后能用直流斷路器中斷電流，所以容量比第二直流斷路器小的直流斷路器能在運(yùn)作為直流斷路器使用，而且直流電源電路可變小并還能直接用在現(xiàn)行的直流電源電路中。


圖1表示的是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的直流電源電路線路圖；以及圖2是圖1所示電路中流過的故障電流的特性曲線圖。
下面將參照?qǐng)D1所示的一種用于電動(dòng)車的直流電源電路說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
將用于電動(dòng)車的直流電源電路做成一個(gè)回路通過直流斷路器3、4等從整流器(如一組二極管1)的正極端連到二極管1的負(fù)極端。各二極管1分別與變壓器2的次級(jí)相連，每個(gè)變壓器2的電源端接三相交流電流。每個(gè)二極管1的正極端與串聯(lián)的電源直流斷路器3和饋電線直流斷路器4相連。每一饋電線的直流斷路4與電纜5相連，電纜5中的電流經(jīng)過電動(dòng)車6頂上的導(dǎo)電弓架和車輪流入軌道7。軌道7通過電纜的回路8(負(fù)極端電路)與二極管1負(fù)極相連。
將第二直流斷路器9與回路8相連，第二直流斷路器9比用于電源的直流斷路器3和用于饋電線的直流斷路器4的容量大?；ジ衅?0、11分別與過流繼電器12、13相連，過流繼電器12，13分別與各直流斷路器3，4，9并聯(lián)，每個(gè)互感器與對(duì)應(yīng)每個(gè)直流斷路器3，4，9的直流電源電路相連。
過流繼電器分別在其設(shè)定值位于特性曲線B—D、和A時(shí)工作。圖2是表示故障電路和中斷時(shí)間之間的相互關(guān)系的特性曲線圖A—D，用縱生標(biāo)表示故障電流，橫坐標(biāo)表示中斷時(shí)間。在特性曲線為B—D時(shí)，過流繼電器12工作，即，出現(xiàn)故障電流時(shí)斷開用于電源的直流斷路器3和用于饋電線的直流斷路器。進(jìn)一步地，過流繼電器13在特性曲線為A時(shí)工作，也就是說，出現(xiàn)故障電流時(shí)，斷開第二直流斷路器9。換句話說，當(dāng)故障電路A的di/dt大于故障電流B—D的di/dt時(shí)，過濾繼電器13工作，反之過流繼電器12工作。即，視故障電流是將要流過電流減小裝置14，還是已經(jīng)流過電流減小裝置14來確定是斷開直流斷路器9還是斷開直流斷路器3、4。
此外，第二直流斷路器與用于減少電流的裝置14并聯(lián)，例如，與串聯(lián)的電抗L和電路R組成的裝置并聯(lián)。用于減小電流的其它裝置，可選用電阻R和電抗L中的任意一個(gè)。
在圖1所示的電路中，當(dāng)電動(dòng)車因短路事故產(chǎn)生故障電流且圖2所示的故障電流A流入電動(dòng)車的直流電源電路時(shí)，由互感器11檢測故障電流A，過流繼電器13工作，使第二直流斷路器9斷開，故障電流A流入電流減少裝置14被減小為圖2所示的故障電流D，故障電流D流出。此外，當(dāng)僅用電抗L或僅用電阻R時(shí)，故障電流A減小為故障電流C且故障電流C流出或者故障電流A減小為故障電流B以及故障電流B流出。
其結(jié)果是，由于電源的直流斷路器3和饋電線的直流斷路器4變得能斷開故障電流D，所以，用于電源的直流斷路器3和用于饋電線的直流斷路器4其中斷容量與第二直流斷路器9相比足夠的小，仍可使用現(xiàn)行的電源直流斷路器3和現(xiàn)行用于饋電線的直流斷路器4，并且能使用于電動(dòng)車的直流電源電路體積變小，成本下降。
作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，它可用于軋鋼機(jī)所用直流馬達(dá)的直流電源電路中。
如上所述，按照本發(fā)明的直流電源電路，當(dāng)探測到故障電流時(shí)，第二直流斷路器斷開，在故障電流流入電流減小裝置而被減小之后，可由用于電源的直流斷路器和用于饋電線的直流斷路器來中斷故障電流，所以就可有這樣的優(yōu)點(diǎn)用于電源的直流斷路器和用于饋電線的直流斷路的中斷容量與第二直流斷路器相比很小，現(xiàn)行的用于電源的直流斷路器3和現(xiàn)行用于饋電線的直流斷路器4仍能使用，并能使用于電動(dòng)車的直流電源電路體積變小。
權(quán)利要求
1.一種直流電源電路，其特征在于提供一個(gè)將一組直流斷路器與一個(gè)半導(dǎo)體換流器相連，經(jīng)連到每一直流斷路器上的直流激勵(lì)單元再使電路返回到半導(dǎo)體換流器的直流電源電路，在所述的直流電源電路中設(shè)置一個(gè)中斷容量比所述直流斷路器大的第二直流斷路器，以及一個(gè)與所述第二直流斷路器并聯(lián)的電流減少裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的直流電源電路，其特征在于所述電流減小裝置可選用電阻、電抗以及電阻與電抗連接所成直流電路中的任意一個(gè)。
3.如權(quán)利要求1所述的直流電源電路，其特征在于用所述激勵(lì)單元作為電動(dòng)機(jī)或軋鋼機(jī)的直流馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的直流電源電路，其特征在于；在斷開所述第二直流斷路器使故障電流經(jīng)過所述電流減小裝置之后，在所述直流電源電路中流過的故障電流其上升率(di/dt)比故障電流通過電流減小裝置之前要小。
全文摘要
本發(fā)明的直流電源電路提供了一個(gè)將一組直流斷路器3，4與一個(gè)半導(dǎo)體換流器1相連，并通過一個(gè)與每個(gè)直流斷路器3，4相連的直流激勵(lì)單元(如電動(dòng)車)再返回到半導(dǎo)體換流器1的直流電源電路；一個(gè)容量比上述直流斷路器大的第二直流斷路器9設(shè)置在回路8中，并與探測到短路電流時(shí)該第二直流斷路器9被斷開；一個(gè)斷開第二直流斷路器9且使短路電流減小并流動(dòng)的電流減小裝置，例如，一個(gè)電阻R和電抗L串聯(lián)的電路。
文檔編號(hào)H02H7/26GK1122963SQ9411351
公開日1996年5月22日 申請(qǐng)日期1994年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月28日
發(fā)明者細(xì)田稔, 吉田亨, 大內(nèi)茂俊, 本田春雄, 藤田康信, 市川文久, 山田耕也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所