CN103569140B - 电力机车的回流接地装置和电力机车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电力机车的回流接地装置和电力机车，该回流接地装置包括导电支撑板，导电支撑板能够与电力机车的车体绝缘固定连接，导电支撑板上电连接有回流接线端和变压器接线端，其中，回流接线端用于与电力机车中的回流装置电连接，变压器接线端用于与电力机车中牵引变压器的原边线圈输出端电连接。该回流接地装置可改善电力机车中供电系统的供电电流的回流质量，并且，由于供电电流不再流经车体，不会对车体的结构或车体上的机械部件造成损害或破坏，为电力机车的安全运行提供了保障。

Description

电力机车的回流接地装置和电力机车

技术领域

本发明涉及电路结构技术，尤其涉及一种电力机车的回流接地装置和电力机车。

背景技术

电力机车中所使用的电源通常是由接触网提供，接触网的电能由变电所输出，在电力机车上设置有受电弓，通过受电弓将接触网的电压引入电力机车的供电系统，以通过供电系统为牵引电机供电，驱动牵引电机，从而通过牵引电机为机车提供牵引动力。

图6为现有技术提供的电力机车供电系统中供电电路部分的结构示意图，如图6所示，该电力机车包括机车车体80，车体80安装于转向架81上，转向架81上设置有回流装置82，回流装置82与车体80电连接，且回流装置82与钢轨电连接。

供电系统的供电电路主要包括受电弓30、两个高压隔离开关31、主断路器32、牵引变压器33，其中，牵引变压器33的原边线圈的其中一端331与主断路器32相连，另一端332与机车车体80相连，当受电弓30与接触网接触，为供电系统供电时，两高压隔离开关31均闭合，该供电电路的回流方式是，接触网上的电压（本实施例中的接触网电压为50Hz25千伏的单相交流电压）流入受电弓30，然后流经高压隔离开关31、主断路器32、牵引变压器33的原边线圈流出，再经机车车体80和回流装置81流入钢轨，经钢轨返回变电所，形成供电电流回路，以为供电系统供电。

由上述描述可知，该种供电回流方式中，经牵引变压器原边线圈流出的供电电流直接经过机车车体回流至钢轨，然后经钢轨返回变电所。该回流方式将机车车体作为电流回流的一个载体。而机车车体通常采用钢材料制作，导电性差，接触电阻大，供电电流回流效果较差，且流过机车车体的电流可能会对车体的结构或车体上的机械部件构成损害或破坏。

发明内容

本发明提供了一种电力机车的回流接地装置，以改善电力机车中供电电流的回流效果。

该电力机车的回流接地装置，包括：

导电支撑板，能够与电力机车的车体绝缘固定连接，所述导电支撑板上电连接有回流接线端和变压器接线端，其中，

所述回流接线端用于与电力机车中的回流装置电连接，所述变压器接线端用于与电力机车中牵引变压器的原边线圈输出端电连接。

本发明还提供了一种电力机车，包括车体和牵引变压器，车体设置于转向架上，所述转向架上还设置有回流装置，所述回流装置和接地装置分别用于与钢轨相连，还包括本发明提供的回流接地装置，其中，

所述回流接地装置中的导电支撑板通过支撑绝缘子与所述车体固定连接；

所述回流接地装置中的回流接线端与所述回流装置电连接；

所述回流接地装置中的变压器接线端与所述牵引变压器原边线圈输出端电连接。

本发明提供的回流接地装置，经牵引变压器原边线圈流出的电流不需经过车体，车体不再作为供电电流流经的载体，而是将导电支撑板作为供电电流流经的载体，该导电支撑板的电阻远小于车体的电阻，因此，供电电流的回流效果好，可改善电力机车中供电系统的供电电流的回流质量，并且，由于供电电流不再流经车体，不会对车体的结构或车体上的机械部件造成损害或破坏，为电力机车的安全运行提供了保障。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的电力机车的回流接地装置的结构示意图；

图2为将本发明实施例提供的电力机车的回流接地装置应用于电力机车供电系统中的结构示意图；

图3为本发明另一实施例所提供的电力机车的回流接地装置的结构示意图；

图4为将本发明另一实施例提供的电力机车的回流接地装置应用于电力机车供电系统中的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的支撑绝缘子的结构示意图；

图6为现有技术提供的电力机车供电系统中供电电路部分的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电力机车的回流接地装置，图1为本发明实施例所提供的电力机车的回流接地装置的结构示意图，如图1所示，该回流接地装置包括导电支撑板10。

导电支撑板10，能够与电力机车的车体绝缘固定连接，所述导电支撑板10上电连接有回流接线端11和变压器接线端12，其中，

所述回流接线端11用于与电力机车中的回流装置电连接，所述变压器接线端12用于与电力机车中牵引变压器的原边线圈输出端电连接。

该导电支撑板为由导电材料制作而成的一导电板，由于铜作为导电材料不仅导电性能好，而且价格便宜，因此，优选的是，导电支撑板为铜材料制成的导电板。该导电支撑板也可以为多种形状，可以为如1图所示的不规则形状，也可为四边形、椭圆形或者其他形状。

导电支撑板上设置有回流接线端和变压器接线端，回流接线端用于与电力机车中的回流装置电连接，该回流接线端的数量根据机车中回流装置中的连接端的数量确定，二者的数量通常相同，如图2所示，该机车中回流装置中的连接端的数量有6个，因此，回流接线端的数量也设置有6个，但并不限于图2所示。变压器接线端用于与电力机车中牵引变压器的原边线圈输出端电连接。该两种接线端可以为一段固定连接在导电支撑板上的电缆或导线，将导线或电缆的一端通过焊接、铆接或者螺接等方式固定在导电支撑板上，并使该端与导电支撑板电连接，导线或电缆的另一端用于与相应的电气元件相连；该两种接线端也可以为固定连接在导电支撑板上的接线端子，通过接线端子实现与相应电气元件的电连接。

该回流接地装置可固定连接在电力机车的车体上，并且，与车体绝缘，该回流接地装置可作为形成电力机车中供电系统的供电电流回流的载体，以通过供电系统为机车供电。

图2为将本发明实施例提供的电力机车的回流接地装置应用于电力机车供电系统中的结构示意图，下面结合图2介绍将回流接地装置应用于电力机车供电系统中的工作原理。

如图2所示，该电力机车包括机车车体50，车体50安装于转向架51上，转向架51上设置有回流装置52，回流装置52与钢轨电连接，并且，电力机车上设置有受电弓53、两高压隔离开关54、主断路器55和牵引变压器56等。其中，受电弓53、两高压隔离开关54、主断路器55、牵引变压器56构成供电系统的供电电路。

牵引变压器56的原边线圈的其中一端561（可称为输入端）与主断路器55相连，另一端562（可称为输出端）与该回流接地装置中变压器接线端12电连接，该回流接地装置中回流接线端11与回流装置52电连接。

当受电弓53与接触网接触，为供电系统供电时，两高压隔离开关54均闭合，该供电电路的回流方式是，接触网上的电压流入受电弓53，然后经高压隔离开关54、主断路器55、牵引变压器56原边线圈流出，再流经变压器接线端12、导电支撑板10、回流接线端11和回流装置52流入钢轨，经钢轨返回变电所，形成供电电流回路，以为供电系统供电。

由上述技术方案可知，通过采用本发明实施例提供的回流接地装置，经牵引变压器原边线圈流出的供电电流不需经过车体，车体不再作为供电电流流经的载体，而是将导电支撑板作为供电电流流经的载体，该导电支撑板的电阻远小于车体的电阻，因此，供电电流的回流效果好，可改善电力机车中供电系统的供电电流的回流质量，并且，由于供电电流不再流经车体，不会对车体的结构或车体上的机械部件造成损害或破坏，为电力机车的安全运行提供了保障。

图3为本发明另一实施例所提供的电力机车的回流接地装置的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图3所示，进一步的，该回流接地装置中导电支撑板10上还电连接有第一放电端13，所述第一放电端13用于与电力机车的车体50上的第二放电端57相对设置。

本实施例中，进一步的设置有第一放电端13，当回流接地装置中设置有该第一放电端13时，在电力机车的车体50上还需设置第二放电端57，将该第一放电端13与车体上的第二放电端57相对设置，并保持一定的距离，形成放电间隙200。

图4为将本发明另一实施例提供的电力机车的回流接地装置应用于电力机车供电系统中的结构示意图，下面结合图4，说明采用上述结构的目的：

当供电电流回路中出现较大的过电压时，过电压将击穿该回流接地装置中第一放电端13与车体50上的第二放电端57之间的放电间隙200，从而第一放电端13与车体50导通，而现有电力机车中，在转向架51上还设置有接地装置59，车体50又与接地装置59相连，接地装置59与钢轨相连，从而过电压产生的电荷可经过车体50、接地装置59和钢轨释放，过电压产生的电荷不再流经供电电流回路，供电电流回路不受过电压影响，保证供电电流回路正常回流，仍可正常为供电系统供电，使机车正常运行。并且，该回流接地装置中，所述回流接线端、所述变压器接线端和所述放电接线端分别通过紧固件固定电连接于所述导电支撑板。

将回流接线端、变压器接线端和第一放电端电连接于导线支撑板上的形式有多种，本实施例只是提供一种将各接线端固定电连接于导电支撑板上的结构形式，但并不限于本实施例所述形式。

上述的紧固件具体的可以采用如图3所示的结构，各所述紧固件均由螺杆141和螺母142组成，所述螺杆141的一端焊接于所述导电支撑板10上，所述螺母142螺接于所述螺杆141上，通过各螺母142将分别穿过各螺杆141的所述回流接线端11、所述变压器接线端12和所述第一放电端13固定连接于螺杆141上。

采用螺母和螺杆作为紧固件，将各接线端固定连接在导电支撑板上，具有连接可靠，通用性好和可装拆重复使用等优点。

当然，紧固件也可采用其他的结构形式，并不限于本实施例所述，例如，紧固件也可以为铆钉，通过铆钉也可将各接线端固定电连接于导电支撑板上，或者是，紧固件为螺栓，在导电支撑板的相应位置开设螺孔，通过穿过螺孔的螺栓将各接线端固定电连接于导电支撑板上。

本发明实施例还提供了一种电力机车，包括车体和牵引变压器，车体设置于转向架上，所述转向架上还设置有回流装置，所述回流装置用于与钢轨电连接，还包括本发明实施例提供的回流接地装置，其中，

所述回流接地装置中的导电支撑板通过支撑绝缘子与所述车体绝缘固定连接；

所述回流接地装置中的回流接线端与所述回流装置电连接；

所述回流接地装置中的变压器接线端与所述牵引变压器原边线圈输出端电连接。

支撑绝缘子为实现回流接地装置与车体绝缘连接的连接配件，支撑绝缘子有多种结构形式，可为图5所示的结构。

请结合图3和图5所示，该支撑绝缘子58包括柱状绝缘体581，柱状绝缘体581的两端分别固定连接有第一芯柱582和第二芯柱583，可将第一芯柱582固定连接于回流接地装置中的导电支撑板10上，第二芯柱583固定连接于车体50上，实现回流接地装置与车体的绝缘固定连接。当然，支撑绝缘子也可以为其他的结构形式，并不限于本实施例所述。

该电力机车，采用本发明实施例提供的回流接地装置，并且，该回流接地装置通过支撑绝缘子与车体绝缘连接，经牵引变压器原边线圈流出的供电电流不需经过车体，车体不再作为供电电流流经的载体，而是将导电支撑板作为供电电流流经的载体，该导电支撑板的电阻远小于车体的电阻，因此，供电电流的回流效果好，可改善电力机车中供电系统的供电电流的回流质量，并且，由于供电电流不再流经车体，不会对车体的结构或车体上的机械部件造成损害或破坏，为电力机车的安全运行提供了保障。

基于上述实施例，该电力机车中，如图4所示，所述车体50上还设置有第二放电端57，所述转向架51上还设置有接地装置59，所述接地装置57用于与钢轨电连接连，所述回流接地装置的导电支撑板10上还电连接有第一放电端13，其中，

所述第一放电端13与所述第二放电端57相对设置，且所述第一放电端13与所述第二放电端57之间保持设定距离，所述车体50与所述接地装置59电连接。

上述第一放电端13和第二放电端57之间的设定距离为形成的放电间隙200，使供电电流回路中产生过电压时能够被击穿，该设定距离的大小可根据需要设置，通常为几个毫米。

本实施例中，进一步的，在车体上设置第二放电端57，转向架51上设置接地装置59，回流接地装置的导电支撑板10上还电连接有第一放电端13，采用这种结构的电力机车，进一步的可防止供电电流回路中出现过电压时，对供电电流回路的影响，提高电力机车运行的可靠性，其原理在上述回流接地装置的实施例中已有描述，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种电力机车的回流接地装置，其特征在于，包括：

导电支撑板，能够与电力机车的车体绝缘固定连接，所述导电支撑板上电连接有回流接线端和变压器接线端，其中，

所述回流接线端用于与电力机车中的回流装置电连接，所述变压器接线端用于与电力机车中牵引变压器的原边线圈输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的电力机车的回流接地装置，其特征在于：

所述导电支撑板上还电连接有第一放电端，所述第一放电端用于与电力机车的车体上的第二放电端相对设置。

3.根据权利要求2所述的电力机车的回流接地装置，其特征在于：

所述回流接线端、所述变压器接线端和所述第一放电端分别通过紧固件固定电连接于所述导电支撑板。

4.根据权利要求3所述的电力机车的回流接地装置，其特征在于：

各所述紧固件均由螺杆和螺母组成，所述螺杆的一端焊接于所述导电支撑板上，所述螺母螺接于所述螺杆上，通过各螺母将分别穿过各螺杆的所述回流接线端、所述变压器接线端和所述第一放电端固定连接于螺杆上。

5.根据权利要求1-4任一所述的电力机车的回流接地装置，其特征在于：

所述导电支撑板为铜材料制成的导电板。

6.一种电力机车，包括车体和牵引变压器，车体设置于转向架上，所述转向架上还设置有回流装置，所述回流装置用于与钢轨电连接，其特征在于：还包括权利要求1-5任一所述的电力机车的回流接地装置，其中，

所述电力机车的回流接地装置中的导电支撑板通过支撑绝缘子与所述车体绝缘固定连接；

所述电力机车的回流接地装置中的回流接线端与所述回流装置电连接；

所述电力机车的回流接地装置中的变压器接线端与所述牵引变压器原边线圈输出端电连接。

7.根据权利要求6所述的电力机车，其特征在于：

所述车体上还设置有第二放电端，所述转向架上还设置有接地装置，所述接地装置用于与钢轨电连接，所述电力机车的回流接地装置的导电支撑板上还电连接有第一放电端，其中，

所述第一放电端与所述第二放电端相对设置，且所述第一放电端与所述第二放电端之间保持设定距离，所述车体与所述接地装置电连接。