CN103500942B - 用于无轨电车的配电箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通设施领域。本发明提出了一种用于无轨电车的配电箱，包括其中容纳了用于电车的电气部件的壳体，在所述壳体上设置有用于将电气部件与车体相连的接线区域，其中所述壳体的内部至少通过分隔件分隔成通风区域和密封区域，其中在所述通风区域内安装有需要散热的第一电气部件，在所述密封区域内安装有需要防水和/或防尘的第二电气部件。将根据本发明的配电箱置于车顶，可以将原本分别布置在车体的后仓、侧仓中的电气部件集中于车顶。且根据电气部件的特性将其分置于便于散热的通风区域和便于防水、防尘的密封区域中。提高了电车的涉水深度、安全系数以及舒适度。

Description

用于无轨电车的配电箱

技术领域

本发明涉及交通设施领域，特别涉及一种用于无轨电车的配电箱。

背景技术

无轨电车（Trolleybus）是一种通过电力发动，在道路上不依赖固定轨道而行驶的公共交通工具，亦称作“有线电动客车”。无轨电车的车身属于客车，只不过以电力推动，而使用的电力是通过架空电缆，经车顶上的集电杆取得。无轨电车因为使用的橡胶轮胎是绝缘体，不像有轨电车可使用路轨完成电路，因此需要使用一对架空电缆及集电杆。无轨电车是公共交通工具（公交车）的一种。在有些地方属于普通公共交通范畴，而有些地方则属于轨道交通的范畴。

图1显示了无轨电车的主电路示意图。无轨电车依靠线网5和动力电池6提供电源，通过接触器3、二极管模块4隔离之后再并联，通过开关器件、保护器件给车上动力系统和辅助系统供电，满足车辆的动力、安全和乘坐舒适性等要求。无轨电车的电源输入保护装置、配电、保护器件等电气器件较多，例如：熔断器2、避雷器7、接触器3、二极管模块4和电抗器1等，它们除了自身具有基本绝缘保护之外，还需要做二次绝缘安装。

无轨电车上使用接触器3、继电器等电气开关部件实现车辆的线网5、动力电池6、电机及其控制器、制动电阻和其它电气设备的连接，使用熔断器3、控制板等安全器件实现车辆及人员的安全保护，原有车辆上这些电气开关和安全器件没有集中起来，分别独立安装在各自的安装板、安装仓内，或者部分器件安装在配电板上，再放置到车身周围的后仓、侧仓里。

现有技术中无轨电车上的高压电气开关和安全器件分散安装的后仓或侧仓，其位置较低，一般在距离地面0.3～1米的范围，且它们的防护等级较低，存在触电或漏电的安全隐患，且减低了车辆的涉水深度，影响了用户的安全性和舒适性。另外，现有技术中无轨电车的多种部件分散布置在电车的不同部位，所占空间较大，对电车造成一定限制；同时，多种部件分散布置，无法同时进行维修、更换，为工作人员带来很大麻烦。如果能够将上述多种部件布置在较为集中和安全的区域中，则会对无轨电车带来很大的技术进步。

实用新型专利CN201525293U公开了一种电气化高速公路汽车无极变道车道配电线受流弓架，属于公路汽车车道电气设施领域。其提出了一种电气化高速公路汽车无级变道车道配电线受流弓架，主要特点是对电气化铁路火车配电线受流弓架与城市无轨电车配电线受流弓架相结合加以改进，在前后单相双线正负受流块之间隔设绝缘连接块，在前后正负受流块底部与受流弓起落架的托架之间设置绝缘垫，在前、后正负受流块之间连接电缆线引伸入双动力汽车内作为汽车电动力和电器用电源线，以适应汽车在高速公路上车速、路况、变道超车的行驶需要，以电力代替内燃动力，保证车辆运行正常、可靠和安全。然而，该文献所记载的电车仍然没能避免上述现有技术中所存在的问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，即，首先，无轨电车上的高压电气开关和安全器件分散安装在后仓或侧仓，其位置较低，一般在距离地面0.3～1米的范围，且它们的防护等级较低，存在触电、漏电等安全隐患，且减低了车辆的涉水深度，影响了用户的安全性和舒适性；其次，无轨电车的多种部件分散布置在电车的不同部位，所占空间较大，对电车造成一定限制；同时，多种部件分散布置，无法同时进行维修、更换，为工作人员带来很大麻烦，本发明提出了一种用于无轨电车的配电箱，其能够将上述多种部件（例如接触器、继电器等电气开关部件和例如熔断器、控制板等安全器件）布置在较为集中且安全的区域中。

本发明提出了一种用于无轨电车的配电箱，包括其中容纳了用于电车的电气部件的壳体，在所述壳体上设置有用于将电气部件与车体相连的接线区域，其中所述壳体的内部至少通过分隔件分隔成通风区域和密封区域，其中在所述通风区域内安装有需要散热的第一电气部件，在所述密封区域内安装有需要防水和/或防尘的第二电气部件。将根据本发明的配电箱置于车顶，可以将原本分别布置在车体的后仓、侧仓中的电气部件集中于车顶。且根据电气部件的特性将其分置于便于散热的通风区域和便于防水、防尘的密封区域中。提高了电车的涉水深度、安全系数以及舒适度。

在一个实施方案中，根据本发明的配电箱还包括位于所述壳体顶部并相隔一定距离与其平行设置的遮阳板。遮阳板可以防止阳光辐射到壳体上，以对通风区域和密封区域中的电气部件造成损害。

在一个实施方案中，根据本发明的配电箱还包括散热装置，所述散热装置位于所述壳体的包围所述密封区域的侧壁上。散热装置可以协助密封区域中的电气部件散热。散热装置例如可以包括二极管模块的散热器。

在一个实施方案中，在所述壳体的包围着所述通风区域的至少一部分侧壁上布置有百叶窗。气流可以通过百叶窗的夹缝并带走热量。

在一个实施方案中，在所述壳体的包围着所述密封区域的至少一部分侧壁的内侧布置有绝缘板体，用于安装一部分第二电气部件。

在一个实施方案中，在所述绝缘板体和所述壳体之间通过绝缘材料隔开，使得安装在所述绝缘板体上的电气部件和所述壳体之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得安装在所述绝缘板体上的部件和所述壳体之间能够具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。如此可以满足电车运行的安全要求。

在一个实施方案中，所述配电箱还具有能够隔离雨水的绝缘子，所述壳体通过绝缘子连接到车体。绝缘子可以防止雨水造成短路或腐蚀电线。

在一个实施方案中，所述绝缘子使得所述配电箱和车体之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得所述配电箱和车体之间具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。如此可以保证配电箱中的电气部件安全运行而不受外界影响，同时能够提高电车的安全性。

在一个实施方案中，所述第一电气部件包括电车的电抗器，所述第二电气部件包括电车的熔断器、接触器和二极管模块。

在一个实施方案中，所述散热装置包括布置到所述密封区域中的电车的二极管模块的散热器。散热器协助二极管模块散热以保证运行安全。

本发明按照无轨电车高压电气连接关系，把高压电气零部件、安全保护设备等安装在布置于车顶的配电箱内，即根据本发明的配电箱。它利用了车顶存在的多余空间，节省了车身的空间，降低了多种部件所占空间对车身的限制，提高了电车的涉水深度；反过来解决了由于安装空间限制，难以在车架上、车仓里布置的部件的安装问题。同时，它具备IP56的防护等级，满足汽车车顶环境的安装要求。

上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够实现本发明的目的。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了无轨电车的主电路示意图；

图2显示了根据本发明的配电箱100的立体透视图；

图3显示了根据本发明的配电箱100的俯视透视图；

图4显示了根据本发明的配电箱100的立体图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将参照附图来详细地介绍本发明。

参照图2，本发明提出了一种用于无轨电车的配电箱100。

配电箱100包括壳体107，用于对其余部件进行支持和保护。

配电箱100还包括位于壳体107内部的通风区域101和位于壳体107内部的密封区域102。通风区域101和密封区域102用于容纳电车的电气部件。在图2所示的实施例中，壳体107内部被隔板111分隔为通风区域101和密封区域102。

本发明设计把图1中无轨电车主电路示意图的虚线框中的所有器件布置到配电箱100中。对于这些电气部件，可以按照特点区分，根据其发热和防护要求分别布置在通风区域101和密封区域102中。

参照图3，一方面，本发明设计把本身防护要求低、发热严重、需要通风散热的第一电气部件，例如电抗器1布置在通风区域101中。在壳体107的包围着通风区域101的至少一部分侧壁上布置有百叶窗109，百叶窗109可供气流流通，为通风区域101带来通风效果。

另一方面，本发明设计把要求防水防尘的第二电气部件，例如熔断器2、避雷器7、接触器3和二极管模块4布置到密封区域102中。密封区域102为封闭的空间，可以防止灰尘进入污染电气部件。

因此，所述第一电气部件可以包括电车的电抗器1，所述第二电气部件可以包括电车的熔断器2、接触器3和二极管模块4。

参照图4，配电箱100还包括位于壳体107顶部并相隔一定距离与其平行设置的遮阳板108。遮阳板与壳体107之间留有一定的空气空隙，这样使太阳光不能直接照射到下部的包围通风区域101、密封区域102的壳体107上，隔离了太阳光的辐射热量对壳体107和内部器件的加热。

配电箱100还包括位于壳体107上的散热装置106和接线区域103。在附图所示的实施例中，散热装置106和接线区域103位于所述壳体(107)的包围所述密封区域(102)的侧壁上，且散热装置106包括布置到密封区域102中的电车的二极管模块4的散热器。即二极管模块4的散热器布置在密封区域102的侧部，便于走行风从散热器的散热片中通过以带走热量。

接线区域103用于配电箱100内的部件的对外接线。接线区域103内设置有接线孔和连接器，用于将壳体107内的器件与电车的部件相连。高压线可以采用电缆端头的过线孔和高压连接器，低压电源和控制信号可以采用航空插座连接器。

参照图2，在壳体107的包围着密封区域102的至少一部分侧壁的内侧布置有绝缘板体104，用于安装电车的电气部件。密封区域102中的电气器件可以安装在绝缘板体104上。安装板体104可以为高强度、高阻燃性的绝缘材料，以符合车载振动冲击的要求，满足无轨电车国家标准规定的绝缘和耐电压试验要求，并且耐受无轨电车在十年以上运行时的各种恶劣环境影响。

优选地，绝缘板体104和壳体107之间通过绝缘材料隔开，使得安装在绝缘板体104上的部件和壳体107之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得安装在绝缘板体104上的部件和壳体107之间能够具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。

优选地，配电箱100还具有能够隔离雨水的绝缘子110，壳体107通过绝缘子110连接到车体。绝缘子110使得配电箱100和车体之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得配电箱100和车体之间具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。

无轨电车所使用的高压带电体和电气器件本身达到一级绝缘要求，电气部件安装在绝缘板体104上，绝缘板体104与壳体107之间采用绝缘材料隔开，使其到达二级绝缘要求；壳体107通过能够隔离雨水的绝缘子110安装，使配电箱100与车体之间达到能够符合5000伏特交流电压的耐电压，以及500兆欧姆的绝缘电阻的电气隔离要求，做到了三级绝缘要求。

同时，整个壳体107可以防止灰尘进入，或者进入灰尘的数量不会影响内部器件的正常工作，不会对装置的灵敏度和安全造成危害。壳体107还能承受强射水，综合防尘和防水的设计措施，使配电箱的防护等级达到了IP56。

无轨电车依靠电机作为动力源，驱动车轮运动，高压配电和安全设备是无轨电车的基础。顶置式配电箱100把高压主电路的接触器3、熔断器2和其它配电安全器件全部集成布置设计，配电箱100按车辆顶置式安装设计，同时解决了防尘、防水、散热和安全防护等问题。同时，把原来需要安装在车身或底盘上的部件转移到车顶，简化了整车设计，优化了底盘结构，同时提高了整车涉水的高度和车身防护能力，保证了无轨电车的安全。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.用于无轨电车的配电箱(100)，包括其中容纳了用于电车的电气部件的壳体(107)，在所述壳体(107)上设置有用于将电气部件与车体相连的接线区域(103)，其中所述壳体(107)的内部至少通过分隔件(111)分隔成通风区域(101)和密封区域(102)，其中在所述通风区域(101)内安装有需要散热的第一电气部件，在所述密封区域(102)内安装有需要防水和/或防尘的第二电气部件，还包括位于所述壳体(107)顶部并相隔一定距离与其平行设置的遮阳板(108)，

所述配电箱(100)还具有能够隔离雨水的绝缘子(110)，所述壳体(107)通过绝缘子(110)连接到车体，所述绝缘子(110)使得所述配电箱(100)和车体之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得所述配电箱(100)和车体之间具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。

2.根据权利要求1所述的配电箱(100)，其特征在于，还包括散热装置(106)，所述散热装置(106)位于所述壳体(107)的包围所述密封区域(102)的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的配电箱(100)，其特征在于，在所述壳体(107)的包围着所述通风区域(101)的至少一部分侧壁上布置有百叶窗(109)。

4.根据权利要求1所述的配电箱(100)，其特征在于，在所述壳体(107)的包围着所述密封区域(102)的至少一部分侧壁的内侧布置有绝缘板体(104)，用于安装一部分第二电气部件。

5.根据权利要求4所述的配电箱(100)，其特征在于，在所述绝缘板体(104)和所述壳体(107)之间通过绝缘材料隔开，使得安装在所述绝缘板体(104)上的第二电气部件和所述壳体(107)之间能够承受至少5000伏特的交流电压而不被击穿，和/或使得安装在所述绝缘板体(104)上的第二电气部件和所述壳体(107)之间能够具有至少500兆欧姆的绝缘电阻。

6.根据权利要求1所述的配电箱(100)，其特征在于，所述第一电气部件包括电车的电抗器(1)，所述第二电气部件包括电车的熔断器(2)、接触器(3)和二极管模块(4)。

7.根据权利要求2所述的配电箱(100)，其特征在于，所述散热装置(106)包括布置到所述密封区域(102)中的电车的二极管模块(4)的散热器。