CN108602451B - 分支组件或车辆系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现高度降低的分支组件或车辆系统。其包括具备固定电极和可动电极的开关、与固定电极或可动电极的一方连接的第一套管导体、和与固定电极或可动电极的另一方连接的第二套管导体，第一T型电缆头(40A)的一端与第一套管导体(12A)连接，第二T型电缆头(40C)与第一T型电缆头(40A)中的不同于上述一端的端部连接，第三T型电缆头(40B)的一端与第二套管导体(12B)连接，第一T型电缆头和第二T型电缆头分别与不同的电路连接，各T型电缆头、开关的表面是接地电位。

Description

分支组件或车辆系统

技术领域

本发明涉及分支组件或车辆系统。

背景技术

现有的铁路车辆等中装载的高压引通线缆的分支组件中，不具有开闭功能的较多。如果分支组件不具有开闭功能，在某一根高压引通线缆发生了接地故障的情况下，乘务员必须通过手动作业将电路切断，非常的麻烦。作为用于改善这一点的、具有开闭功能的分支组件，例如有专利文献1中记载的分支组件。

该开闭装置包括：使来自架空线的电力集电的集电装置；与上述集电装置连接的、在车辆的车顶上方设置的断路单元；和与上述断路连接的多根电力线缆，上述断路单元具有：在上述车顶上配置的、连接至与上述集电装置连接的电路的断路器；和以与上述断路器的端子部一体地连接的状态在上述断路器的下方配置的、连接上述多根电力线缆的分支接头。本结构中，分支接头具备8个套管，在其中4个套管上分别各连接了1根具有T型电缆头的高压线缆。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2012/95895号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中，断路器的端子部处于露出而被空气绝缘的状态。作为电流通路的端子部是高压的，但车辆的车顶在安全上被设为接地电位，必须使端子部与车辆的车顶的距离隔开。另一方面，对于铁路车辆的车顶等中配置的分支组件，空间上的制约也较多，特别优选能够降低高度。

于是，本发明目的在于提供一种能够实现高度降低的分支组件或车辆系统。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明的分支组件包括第一T型电缆头、第二T型电缆头和第三T型电缆头，上述分支组件的特征在于：包括：具有固定电极和可动电极的开关；与上述固定电极或上述可动电极的一方连接的第一套管导体；和与上述固定电极或上述可动电极的另一方连接的第二套管导体，上述第一T型电缆头的一端与上述第一套管导体连接，上述第二T型电缆头与上述第一T型电缆头中的不同于上述一端的端部连接，上述第三T型电缆头的一端与上述第二套管导体连接，上述第一T型电缆头和上述第二T型电缆头分别与不同的电路连接，各上述T型电缆头和上述开关的表面是接地电位。

另外，本发明的车辆系统的特征在于，包括车顶接地的车辆；和在所述车顶配置的所述分支组件；所述分支组件与所述车顶大致平行地配置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够实现高度降低的分支组件或车辆系统。

附图说明

图1是表示实施例1的铁路车辆编组的例子的图。

图2是实施例1的铁路车辆编组的馈电电路图。

图3是表示实施例1的开关的配置状态的平面连接图。

图4是实施例1的开关的部件图。

图5是实施例1的开关的装备状态的平面图。

图6是实施例1的开关的装备状态的平面图。

图7是实施例2的开关的装备状态的平面图。

图8是表示实施例3的馈电电路的平面连接图。

具体实施方式

以下，对于实施本发明时优选的实施例用附图进行说明。另外，以下只是实施例，发明内容并不限定于以下具体方式。本发明能够包括以下方式地变形为各种方式。

(实施例1)

对于实施例1用图1至图6进行说明。

首先，图1表示本发明的铁路车辆的实施例1中的车辆编组的例子。如该图所示，本实施例的铁路车辆100由符号1stCar、2ndCar、3rdCar、4thCar、5thCar、6thCar、7thCar、8thCar的8辆编组构成。在车辆的车顶上配置高压引通线缆RC1、RC2、RC3、RC4、RC5，这些线缆用直线接头SJ1、SJ2、SJ3、SJ4将车辆间连接，并且用T分支接头TJ1、TJ2向车辆地板下方向分支。如用图3在后文中所说明，T分支接头TJ1与直线接头SJ2一体地构成(70V)。另外，T分支接头TJ2与直线接头SJ4一体地构成(70W)。另一方面，受电弓(pantograph)PG1、PG2与高压引通线缆RC3、RC5连接，从未图示的馈电线接受电力。

图2表示电路。高压引通线缆RC1直接与设置在地板下的受电用VCB1的一次侧连接，受电用真空断路器VCB1的二次侧与主变压器Tr1连接，主变压器Tr1的二次绕组对电动机、三次绕组对辅机供给电力。同样，用T分支组件TJ1分支的高压引通线缆与设置在地板下的受电用真空断路器VCB2的一次侧连接，受电用VCB2的二次侧与主变压器Tr2连接，主变压器Tr2的二次绕组对电动机、三次绕组对辅机供给电力。同样，用T分支组件TJ2分支的高压引通线缆与设置在地板下的受电用真空断路器VCB3的一次侧连接，受电用VCB3的二次侧与主变压器Tr3连接，主变压器Tr3的二次绕组对电动机、三次绕组对辅机供给电力。如该图所示，受电用真空断路器VCB1、VCB2、VCB3和各主变压器Tr1、Tr2、Tr3配置在地板下，除此以外的图2中明确示出的电设备(RC、SJ、PG、TJ)配置在车顶上。因为操作者登上车顶欠缺便利性，所以优选尽可能不攀登就能够进行作业。另外，在车顶上配置机器的情况下，车辆的车顶的特别是高度方向上的空间制约较大，要求电设备也能够降低高度。

该电路中，在符号Fault所示的位置发生了接地故障的情况下，通过使直线接头SJ2根据外部的指令自动地断开，能够仅切断主变压器Tr1地继续运转。具体而言，使下述单元开关70U中的可动电极5动作。本实施例中，以在符号Fault所示的位置发生了接地故障的情况为例进行说明，所以为了防止事故波及，仅直线接头SJ2进行电路的切断，但进行切断的直线接头可以与接地故障的场所相应地改变。通过采用本结构，操作者无需登上车辆的车顶，就能够使包括故障场所的高压线缆与正常的高压线缆自动地分离。

图3表示具体的开关的结构。特别将该图中的单元开关70U、70V、70W用平面图描绘。本实施例中，T型电缆头、单元开关和各套管导体配置在大致同一平面内，实现了车辆的车顶的高度方向上的空间减少。

首先，图2的直线接头SJ1由单元开关70U构成。在单元开关70U的固定侧连接有安装于高压线缆42UB的电缆头40UB。在可动侧连接有安装于高压线缆42UA的电缆头40UA。开关被收纳在箱体80U中。

接着，图2的直线接头SJ2和T分支组件TJ1由单元开关70V构成。在单元开关70V的固定侧连接有安装于高压线缆42VB的电缆头40VB。在可动侧连接有高压线缆42VA1、42VA2、42VA3，分别与开关单元70W、受电用真空断路器VCB2、受电弓PG1连接。开关被收纳在箱体80V中。

进而，图2的直线接头SJ4和T分支组件TJ2由单元开关70W构成。在单元开关70W的固定侧连接有与单元开关70V侧连接的安装于高压线缆42WB的电缆头40WB。在可动侧安装有高压线缆42WA1、42WA2，与受电用真空断路器VCB3、受电弓PG2连接。开关被收纳在箱体80W中。

通过这样装载在铁路车辆的一个编组中，直线接头和分支接头的主要部分是共通的，所以组装性、维护性提高。也能够使铁路车辆侧安装底座成为共用的。

接着，在图4中示出实施例1的单元开关70的详细内容。单元开关70包括真空灭弧室1，其由固定电极3、与固定电极3接触或分离的可动电极5、覆盖固定电极3和可动电极5的周围的电弧屏蔽罩6、支承电弧屏蔽罩6并且构成真空灭弧室1的外侧容器的圆筒形状的陶瓷绝缘筒7、和波纹管2等构成。真空灭弧室1的外侧容器用端板覆盖陶瓷绝缘筒7的两端而构成，使内部维持真空状态。固定电极3与固定导体连接，固定导体被引出至真空灭弧室1外。可动电极5与可动导体连接，固定导体被引出至真空灭弧室1外。上述波纹管2配置在可动导体与可动侧的端板之间，使得可动导体能够在维持真空灭弧室1的真空状态的状态下移动。单元开关70还用环氧树脂等固体绝缘物21将与可动导体侧连接的套管导体12A、和相对于固定导体侧连接的套管导体12B进行塑封，在真空灭弧室1的可动侧设置有弹簧接点22等集电部、和驱动真空灭弧室1的可动电极5使其能够相对于固定电极3接触分离的空气绝缘操作杆20。固体绝缘物21紧贴地覆盖真空灭弧室1、套管导体12A和套管导体12B，并且覆盖空气绝缘操作杆20的周围。空气绝缘操作杆20的周围的空间被固体绝缘物21和橡胶波纹管23等可挠性部件密封，在内部封入了干燥空气或SF6气体等绝缘气体。另外，也可以代替橡胶波纹管23地应用直线密封，或者用具有透湿性的膜密封，或者确保空气绝缘操作杆20的爬电距离充分大从而不对其周围的空间密封而使其成为大气状态。空气绝缘操作杆20与杆31的一端连接，杆31的另一端与电磁操作器30连接。电磁操作器30配置在相对于杆31与真空灭弧室1相同的一侧，并且与真空灭弧室1实质上平行地排列配置。通过采用这样的配置，能够防止单元开关70整体在可动导体的可动方向上变长。对于电磁操作器30省略详细叙述，例如将永磁铁和电磁铁与弹簧组合，通过对于对构成电磁铁的线圈的通电进行ON/OFF切换而产生驱动力。

该结构中，单元开关70在真空灭弧室1的固定侧具备1个电连接部10B，在可动侧具备1个电连接部10A，在电连接部10A上顺次堆叠安装T型电缆头40A、连接导体44、T型电缆头40C、绝缘栓41C。另一方面，在电连接部10B上顺次堆叠安装T型电缆头40B、绝缘栓41B。连接导体44例如通过用固体绝缘物覆盖导体的周围而构成。它们设置在与电磁操作器30相反的一侧。

接着，图5中，将图4所示的单元开关70收纳在箱体80中，以不对电连接部10A和电连接部10B施加偏载的方式用箱体80机械地保持线缆42A、线缆42B、线缆42C，构成分支接头。线缆42B向铁路车辆的前方(图中左方向)引通，线缆42A向铁路车辆的后方(途中右方向)引通，线缆42C与地板下的主变压器连接。实施例中，单元开关70V、70W中，具备可动侧一个、固定侧一个共2个套管，仅在一方的套管上连接2级T型电缆头，就能够构成分支组件。因为T型电缆头、连接导体44能够使用通用品，所以能够廉价地采购。

上述单元开关中，在固定侧和可动侧分别连接1个套管，在一方的套管上连接1级T型电缆头，并且在另一方的套管上连接多级T型电缆头。而且，多级连接的线缆分别与不同的电路连接，并且在铁路车辆的车顶上方的高压引通线缆的途中设置T型电缆头与开关配置在大致水平方向上的同一面上的多台开关，能够使车辆之间电断开。另外，使高压引通线缆分支，与在车辆的地板下设置的受电用真空断路器连接。

本实施例中，为了确保安全性，使车辆的车顶接地，进而T型电缆头、单元开关的表面成为接地电位。一般而言，出于确保操作者的安全性的观点使车辆的车顶接地，但如上所述，对于在车辆的车顶配置的电设备，高度上的制约也较大。与此相对，根据本实施例，T型电缆头、单元开关的表面成为接地电位，所以无需与车辆的车顶之间确保绝缘距离，能够降低高度。更具体而言，能够使分支组件在车顶上方相对于车顶大致平行地配置。

另外，各套管导体12A、12B配置在相对于可动电极5的可动方向实质上成直角的方向，防止在可动方向上大型化。本实施例中，配置在相对于可动电极5的可动方向实质上成直角的方向，但只要设置在至少与可动方向不同的方向，就能够期待一定的效果。

另外，如图6所示，也能够使箱体80内的单元开关70的固定侧与可动侧的相对位置反转。这样构成也可以获得与以上同样的效果。

进而，通过使单元开关的结构标准化，可以使部件管理变得容易。

(实施例2)

对于实施例2用图7进行说明。实施例2中，在单元开关70的固定侧的电缆头40B上堆叠连接了避雷器54。

本实施例中，通过有效地利用箱体80内的空间安装避雷器54，能够抑制雷击等引起的过电压的侵入。避雷器54也配置在与可动电极5的可动方向平行的方向上，防止了在高度方向上大型化。本实施例中，在相对于可动电极5的可动方向实质上平行的方向上配置了避雷器54，但是只要设置在大致平行的方向上，就能够期待一定的高度降低效果。

(实施例3)

对于实施例3用图8进行说明。本实施例中，示出了将实施例1或实施例2的分支接头与直线接头串联连接，置于车顶上方的馈电电路。与直线接头连接的线缆42RA与在车辆地板下配置的主变压器连接。此处，构成分支接头的开关单元70V是不具有短路电流切断性能的断路器，构成直线接头的开关单元70R是具有短路电流切断性能的断路器。本实施例中，开关单元70R起到断路器的作用，所以无需在地板下配置断路器。结果，能够增大客室空间，并且维护性提高。

附图标记的说明

1 真空灭弧室(interruptor)

2 波纹管

3 固定电极

5 可动电极

6 电弧屏蔽罩

7 陶瓷绝缘筒

10A、10B、10C 电连接部

12A、12B 套管导体

20 空气绝缘操作杆

21 固体绝缘物

22 弹簧接点

23 橡胶波纹管

30、30A、30B、30C 电磁操作器

31 杆(lever)

32 电源电容器

33 控制基板

34 切换开关

40A、40B、40C 电缆头

41A、41C 绝缘栓

42A、42B、42C 线缆

43 避雷器

44 连接导体

50 AC电路

51 DC电路

52 受电弓电路

53 接地电路

54 避雷器电路

60 电路间连结母线

70 单元开关

80 箱体。

Claims (5)

1.一种高压引通线缆的分支组件，其包括第一T型电缆头、第二T型电缆头和第三T型电缆头，所述分支组件的特征在于：

包括：具有固定电极和可动电极的开关；与所述固定电极或所述可动电极的一方连接的第一套管导体；和与所述固定电极或所述可动电极的另一方连接的第二套管导体，

所述第一T型电缆头的一端与所述第一套管导体连接，

所述第二T型电缆头与所述第一T型电缆头中的不同于所述一端的端部连接，

所述第三T型电缆头的一端与所述第二套管导体连接，

所述第一T型电缆头和所述第二T型电缆头分别与不同的电路连接，

各所述T型电缆头和所述开关的表面是接地电位，

包括避雷器，其与所述第三T型电缆头的端部中的、不同于连接至所述第二套管的端部的端部连接，且配置在与所述可动电极的可动方向平行的方向上。

2.如权利要求1所述的高压引通线缆的分支组件，其特征在于：

各所述T型电缆头、所述开关配置在大致同一平面内。

3.如权利要求1或2所述的高压引通线缆的分支组件，其特征在于：

与所述T型电缆头连接的套管导体，设置在与所述可动电极的可动方向大致成直角的方向上。

4.一种车辆系统，其特征在于，包括：

车顶接地的车辆；和

在所述车顶配置的权利要求1～3中任一项所述的高压引通线缆的分支组件，

所述分支组件与所述车顶大致平行地配置。

5.如权利要求4所述的车辆系统，其特征在于，包括：

直线接头，其配置于所述车顶，并且与所述分支组件串联连接；和

主变压器，其与所述直线接头电连接，并且配置在所述车辆的地板下，

所述直线接头具有断路器，

不在所述地板下配置断路器。

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