CN104271388A - 电动的轨道车辆和用于其运行的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有第一和第二车辆驱动单元(2，5)的电动的轨道车辆(1)，所述车辆驱动单元在其彼此朝向的端部上具有第一和第二集电器车厢(4，9)，所述集电器车厢的集电器(4a，9a)连接到轨道车辆(1)的共同的供电线路(16)上。为了进一步研发这种轨道车辆使得其在几乎任意的配置中符合电干扰情况下的安全要求，根据本发明，在集电器车厢(4，9)之间设置有至少一个具有高压设备的中间的车辆单元(11)，所述高压设备连接到共同的供电线路(16)的中间部段(17)上；在共同的供电线路(16)的范围中，第一部段主开关(18)与第一端部段主开关(20)串联地设置在所述供电线路的中间部段(17)的第一端部上并且第二部段主开关(19)与第二端部段主开关(26)串联地设置在中间部段(17)的第二端部上，并且第一集电器车厢(4)的集电器(4a)与第一部段主开关(18)和第一端部段主开关(20)的连接点(24)连接并且第二集电器车厢(9)的集电器(9a)与第二部段主开关(19)和第二端部段主开关(26)的连接点(28)连接。本发明还涉及一种用于运行这种轨道车辆的方法。

Description

电动的轨道车辆和用于其运行的方法
背景技术
根据轨道车辆交通的安全规定，电动的轨道车辆必须构成为，使得其在供电中出现简单的故障的情况下具有其额定功率的至少50％。因此应当保证：电动的轨道车辆尽管存在故障但仍至少到达下一车站。
设有第一和第二车辆驱动单元的电动的高速轨道车辆ICE1对应于该安全规定。在这两个车辆驱动单元的彼此朝向的端部上，已知的轨道车辆具有第一和第二集电器车厢，所述集电器车厢的集电器连接到轨道车辆的共同的供电线路上。为了在干扰情况下确保可靠地切断受影响的车辆驱动单元，在这两个车辆驱动单元中主开关分别借助于一个端子连接到集电器车厢的集电器上并且借助其另一个端子连接到轨道车辆的共同的供电线路上。在主开关的这两个另外的端子之间在共同的供电线路中分别设有断路开关。
如果在已知的电动的轨道车辆中在车辆驱动单元中在电动系统中出现干扰，那么打开相应的主开关并且随后同样打开位于整个供电线路范围中的断路开关。因此，完全地切断受电干扰影响的车辆驱动单元，并且功能正常的车辆驱动单元能够使该轨道车辆以整个轨道车辆的额定功率的50％在应急运行中继续运动。这通过已知的电动的轨道车辆的整体对称的构造来实现。
发明内容
本发明基于下述目的：提出一种电动的轨道车辆，所述电动的轨道车辆与其构造或其车厢的编组无关地满足上述安全要求。
为了实现该目的，本发明以一种具有第一和第二车辆驱动单元的电动的轨道车辆为出发点，所述车辆驱动单元在其彼此朝向的端部上具有第一和第二集电器车厢，所述集电器车厢的集电器连接到轨道车辆的共同的供电线路上，如在上文中所描述的那样。根据本发明提出：在集电器车厢之间设置有至少一个具有高压设备的中间的车辆单元，所述高压设备连接到共同的供电线路的中间部段上；在共同的供电线路的范围中，在供电线路的中间部段的第一端部处，第一部段主开关与第一端部段主开关串联地设置，并且在中间部段的第二端部处，第二部段主开关与第二端部段主开关串联地设置，并且第一集电器车厢的集电器与第一部段主开关和第一端部段主开关的连接点连接并且第二集电器车厢的集电器与第二部段主开关和第二端部段主开关的连接点连接。
根据本发明的轨道车辆的本质上的优点在于：尽管轨道车辆具有任意的、即与对称的构造不同的构造，但借助于所述轨道车辆在其电系统中出现干扰的情况下可靠地满足安全要求。在此，与上述已知的轨道车辆相比，由于从选择必要的开关方面来看仅通过两个主开关取代已知的轨道车辆的这两个断路开关并且以根据本发明的方式不同地设置主开关，耗费仅略微提高。
在根据本发明的轨道车辆的一个优选的实施方式中，中间的车辆单元的高压设备包含驱动装置。
此外，视作为是有利的是：车辆单元和中间的车辆单元的驱动装置分别具有轨道车辆的整个驱动功率的至少50％。
为了尤其好地满足安全要求，按照根据本发明的轨道车辆的一个有利的改进形式，将一个电流检测装置与每个端部段主开关相关联并且将另一个电流检测装置与每个部段主开关相关联，并且在集电器的范围中分别设置附加的电流检测装置。显然，专用的保护装置分别设置在电流检测装置的下游，所述保护装置关于所测量的电流做出响应并且根据故障在车辆驱动单元中的或者在中间的车辆单元中的位置操作相应的主开关。
在根据本发明的轨道车辆中，能够使用以不同的方式构成的集电器；但是被视作为有利的是：集电器是受电弓。
此外，本发明涉及一种用于运行电动的轨道车辆的方法，所述电动的轨道车辆构成为如其在根据本发明的轨道车辆中的情况一样。
为了实现下述目的、即将用于根据本发明的轨道车辆的供电电网的因轨道车辆的变压器中的接通电流而引起的负载限制到电网可接受的程度上，根据本发明，在激活第一集电器车厢的集电器之后首先接通第一端部段主开关和第一部段主开关，并且随后接通第二端部段主开关和第二部段主开关。
该方法的优点在于：通过串行地操作车辆驱动单元的和中间的车辆单元的主开关可在时间上分配变压器的所谓的冲击电流，由此，供电电网通过电动的轨道车辆相对少地负载。
在根据本发明的方法中，以不同的方式根据相关的轨道车辆驱动单元或者中间的车辆单元操作不同的主开关。因此有利的是，在具有激活的集电器的第一车辆驱动单元中和/或在从该车辆驱动单元至第一端部段主开关的连接中存在干扰的情况下仅仅打开该第一端部段主开关。以这种方式实现：未受干扰影响的第二车辆驱动单元继续保持激活；相应地，适用于中间的车辆单元。
在具有未激活的集电器的第二车辆驱动单元中和/或在从该车辆驱动单元至第二端部段主开关的连接中存在干扰的情况下仅仅打开第二端部段主开关。在此也实现：车辆驱动单元还有中间的车辆单元保持完全地激活进而使轨道车辆能够安全地继续运动。
相应地，在中间的车辆单元中和/或在共同的供电线路的中间部段上存在干扰的情况下是适用的，因为在该情况下打开这两个部段主开关并且激活这两个集电器。也就是说，因此保持这两个车辆驱动单元激活并且在该干扰情况下也完全满足安全要求。
附图说明
为了进一步阐述本发明，在附图中示意地示出根据本发明的电动的轨道车辆的一个实施例。
具体实施方式
如附图所示，所示出的轨道车辆1具有第一车辆驱动单元2，所述第一车辆驱动单元由第一端部动力车厢3和中间车厢4组成；中间车厢4承载集电器4a进而下面也称作第一集电器车厢4。此外，轨道车辆1设有第二车辆驱动单元5，所述第二车辆驱动单元具有第二端部动力车厢6；另一个中间车厢7与第二端部动力车厢6连接，中间的动力车厢8接在所述另一个中间车厢之后。在该动力车厢8上挂上具有集电器9a的进而下面也称作集电器车厢9的另一个中间车厢9。
在集电器车厢4和9之间设置有中间的车辆单元11，所述中间的车辆单元在所示出的实施例中包含两个驱动车厢12和13以及补充的车厢14和15。
轨道车辆1具有共同的供电线路16，所述供电线路具有中间部段17。该中间部段17通过第一部段主开关18和第二部段主开关19限界。第一端部段主开关20与第一部段主开关18串联，所述第一端部段主开关经由电流检测装置21连接到变压器23的初级绕组22上。经由第一附加电流检测装置25将第一车辆驱动单元2的集电器4a连接到第一端部段主开关20的和第一部段主开关18的共同的连接点24上。
在共同的供电线路16的中间部段17的另一个端部上设有与第二部段主开关19串联的第二端部段主开关26，另一个电流检测装置27以与所述第二端部段主开关串联的方式设置。第二部段主开关19和第二端部段主开关26的共同的连接点28经由第二附加电流检测装置29与第二车辆驱动单元5的集电器9a连接。
如附图此外所示，不仅变压器23而且另外的变压器30、31、32和33也连接到共同的供电线路16上，所述另外的变压器分别与动力车厢3、12、13、8和6相关联。所提到的变压器中的每一个设有各两个次级绕组34和35，所述次级绕组经由相类地构成的逆变器/整流器装置36、37、38、39和40与相应的动力车厢的轴的马达41至45连接。
如果例如在集电器4a激活的情况下在变压器23中或在通向第一端部段主开关20的馈电线46上出现短路，那么伴随于此发生由所述一个电流检测装置21检测到的电流的提高，由此，在此为了更好的概览而没有示出的保护装置做出响应并且打开第一端部段主开关20。所有其它的主开关18、19和26保持闭合，使得保证对动力车厢12、13、8和6的马达的供电并且轨道车辆能够以高于在干扰情况下规定的最小功率的50％的功率继续行驶。
如果同样在集电器4a激活的情况下在变压器32或33中或在该变压器的直至第二端部段主开关26的馈电线47上出现短路，那么由于由所述另一个电流检测装置27传送的提高的电流而打开该端部段主开关26；部段主开关18和19保持闭合，使得在第二车辆驱动单元5受干扰的情况下第一车辆驱动单元2以及中间的车辆单元11的驱动器保持完全能运转。
如果在集电器4a激活的情况下在共同的供电线路16的中间部段17上或在变压器30和31中出现干扰，那么电流检测装置40报告提高的电流，由此在此同样没有示出的保护装置做出响应并且打开第一部段主开关18。此后，根据特殊的指令打开第二部段主开关19，并且附加地抬起集电器9，使得这两个车辆驱动单元2和5继续激活；电动的轨道车辆在该干扰情况下也能够以足够的功率继续运动。
相应地，当所述另一个集电器9a作为唯一的集电器首先被激活时，为上述流程。

Claims (9)

1.一种具有第一和第二车辆驱动单元(2，5)的电动的轨道车辆(1)，所述车辆驱动单元在其彼此相向的端部上具有第一和第二集电器车厢(4，9)，所述集电器车厢的集电器(4a，9a)连接到所述轨道车辆(1)的共同的供电线路(16)上，
其特征在于，
·在所述集电器车厢(4，9)之间设置有至少一个具有高压设备的中间的车辆单元(11)，所述高压设备连接到共同的所述供电线路的中间部段(17)上；
·在共同的所述供电线路(16)的范围中，在所述供电线路的中间部段(17)的第一端部处，第一部段主开关(18)与第一端部段主开关(20)串联地设置，并且在所述中间部段(17)的第二端部处，第二部段主开关(19)与第二端部段主开关(26)串联地设置，并且
·所述第一集电器车厢(4)的集电器(4a)与所述第一部段主开关(18)和所述第一端部段主开关(20)的连接点(24)连接，并且所述第二集电器车厢(9)的集电器(9a)与所述第二部段主开关(19)和所述第二端部段主开关(26)的连接点(28)连接。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆，其特征在于，
·中间的所述车辆单元的所述高压设备包含驱动装置。
3.根据权利要求2所述的轨道车辆，其特征在于，
·车辆驱动单元和中间的所述车辆单元的所述驱动装置分别具有所述轨道车辆的整个驱动功率的至多50％。
4.根据上述权利要求中的任一项所述的轨道车辆，其特征在于，
·一个电流检测装置(21，27)与每个端部段主开关(20，26)相关联，并且另一个电流检测装置(40，41)与每个部段主开关(18，19)相关联，并且
·在所述集电器(4a，9a)的范围中分别设置有附加的电流检测装置(25，29)。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的轨道车辆，其特征在于，
·所述集电器(4a，9a)是受电弓。
6.一种用于运行根据上述权利要求中的任一项所述的电动的轨道车辆(1)的方法，其特征在于，
·在激活第一集电器车厢(4)的集电器(4a)之后首先接通第一端部段主开关(20)和第一部段主开关(18)，并且随后接通第二端部段主开关(26)和第二部段主开关(19)。
7.用于运行根据权利要求1至5中的任一项所述的电动的轨道车辆(1)的方法或者根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
·在具有激活的第一集电器(4a)的所述第一车辆驱动单元(2)中和/或在从所述车辆驱动单元(2)直至所述第一端部段主开关(20)的馈电线(46)中存在干扰的情况下，仅仅打开所述第一端部段主开关(20)。
8.用于运行根据权利要求1至5中的任一项所述的电动的轨道车辆(1)的方法或者根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
·在具有未激活的集电器的所述第二车辆驱动单元(5)中和/或在从所述车辆驱动单元(5)至所述第二端部段主开关(26)的馈电线(47)中存在干扰的情况下，仅仅打开所述第二端部段主开关(26)。
9.用于运行根据权利要求1至5中的任一项所述的电动的轨道车辆(1)的方法或者根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
·在中间的所述车辆单元(11)中和/或在整个所述供电线路(16)的所述中间部段(17)上存在干扰的情况下，打开两个所述部段主开关(18，19)并且激活两个所述集电器(4a，9a)。
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