CN109524896B

CN109524896B - 高压电器箱和列车

Info

Publication number: CN109524896B
Application number: CN201811202463.0A
Authority: CN
Inventors: 吴重熙; 宫永辰; 刘俊华; 范永升
Original assignee: CRRC Dalian R&D Co Ltd
Current assignee: CRRC Dalian R&D Co Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: CN109524896A

Abstract

本发明提供一种高压电器箱和列车。本发明提供的高压电器箱中第一高速断路器和第二高速断路器设置在柜体内的两侧；其余部件设置在柜体内的中部；保持电路控制模块的第一输出端与第一高速断路器的第一输入端连接，第二输出端与第二高速断路器的第一输入端连接；输入端与第一端子排的第一接线点连接；第一高速断路器的第二输入端连接第二端子排的第一接线点，输出端连接主接触器的输入端；主接触器的输出端连接第二端子排的第二接线点；隔离开关的输入端连接第二端子排的第三接线点，输出端连接第二高速断路器的第二输入端；第二高速断路器的输出端连接第二端子排的第四接线点。本发明实施例将高压电器箱和高速断路器箱合并为一个柜体。

Description

高压电器箱和列车

技术领域

本发明涉及高压电器保护技术领域，尤其涉及一种高压电器箱和列车。

背景技术

在轨道交通行业中，通常使用高压电器设备对车辆的牵引电路进行保护，直接影响车辆能否安全、可靠运行，从而影响行车安全及人员安全。

相关技术中，牵引逆变器前端采用高压电器箱进行保护，牵引母线采用高速断路器箱进行保护。由于高压电器箱和高速断路器是牵引系统内重要组成部分，承担了牵引主电路的保护，检测与控制等工作。上述方案中，需要设计两种柜体结构，即高速断路器箱与高压电器箱，两种柜体总体尺寸大，重量大，安装受限制。

发明内容

本发明实施例提供一种高压电器箱和列车，通过合理的结构布局，减小了柜体的总体尺寸，框架的重量较小，拓宽了产品的应用领域。

第一方面，本发明实施例提供一种高压电器箱，包括：

柜体、第一高速断路器、第二高速断路器、主接触器、隔离开关、保持电路控制模块、第一端子排和第二端子排；

其中，所述第一高速断路器和所述第二高速断路器设置在所述柜体内的两侧；

所述主接触器、所述隔离开关、所述保持电路控制模块、所述第一端子排和所述第二端子排设置在所述柜体内的中部；

所述保持电路控制模块的第一输出端与所述第一高速断路器的第一输入端连接，所述保持电路控制模块的第二输出端与所述第二高速断路器的第一输入端连接；所述保持电路控制模块的输入端与所述第一端子排的第一接线点连接；

所述第一高速断路器的第二输入端连接所述第二端子排的第一接线点，所述第一高速断路器的输出端连接所述主接触器的输入端，所述主接触器的输出端连接所述第二端子排的第二接线点；

所述隔离开关的输入端连接所述第二端子排的第三接线点，所述隔离开关的输出端连接所述第二高速断路器的第二输入端，所述第二高速断路器的输出端连接所述第二端子排的第四接线点。

可选的，还包括：

第一防护罩和第二防护罩；

其中，所述第一防护罩通过绝缘支架固定在所述柜体上，且罩设在所述第一高速断路器上；

所述第二防护罩通过绝缘支架固定在所述柜体上，且罩设在所述第二高速断路器上。

可选的，还包括：

第一垫板和第二垫板；

其中，所述第一垫板设置在所述第一高速断路器的底部；所述第二垫板设置在所述第二高速断路器的底部。

可选的，还包括：

重载连接器和金属电缆接头；

其中，所述重载连接器和所述金属电缆接头位于所述柜体的背面的上方；

所述第一端子排的第二接线点连接至所述重载连接器；

所述金属电缆接头的一端连接牵引母线，另一端分别连接所述第二端子排的所述第一接线点和所述第三接线点。

可选的，还包括：

软管接头，以及与所述隔离开关连接的联动放电开关；

其中，所述软管接头设置在所述柜体的背面的上方，所述软管接头的一端与所述第二端子排的第五接线点连接，另一端与牵引逆变器连接，所述第二端子排的第五接线点与所述联动放电开关连接。

可选的，所述保持电路控制模块和所述第一端子排位于所述柜体的后方。

可选的，所述第一高速断路器、所述第二端子排和所述主接触器之间通过铜排连接；

所述第二高速断路器、所述隔离开关和所述第二端子之间通过铜排连接。

可选的，所述铜排通过绝缘支架固定在所述柜体的框架上。

可选的，所述柜体包括：

框架和设置在所述框架上的柜门；

其中，所述框架相对的两侧依次设有三个所述柜门。

第一方面，本发明实施例提供一种列车，包括：

如第一方面中任一项所述的高压电器箱。

本发明实施例提供的高压电器箱和列车，包括：柜体、第一高速断路器、第二高速断路器、主接触器、隔离开关、保持电路控制模块、第一端子排和第二端子排；其中，所述第一高速断路器和所述第二高速断路器设置在所述柜体内的两侧；所述主接触器、所述隔离开关、所述保持电路控制模块、所述第一端子排和所述第二端子排设置在所述柜体内的中部；所述保持电路控制模块的第一输出端与所述第一高速断路器的第一输入端连接，所述保持电路控制模块的第二输出端与所述第二高速断路器的第一输入端连接；所述保持电路控制模块的输入端与所述第一端子排的第一接线点连接；所述第一高速断路器的第二输入端连接所述第二端子排的第一接线点，所述第一高速断路器的输出端连接所述主接触器的输入端，所述主接触器的输出端连接所述第二端子排的第二接线点；所述隔离开关的输入端连接所述第二端子排的第三接线点，所述隔离开关的输出端连接所述第二高速断路器的第二输入端，所述第二高速断路器的输出端连接所述第二端子排的第四接线点通过合理的结构布局，将牵引逆变器前端的高压电器箱和牵引母线前端的高速断路器箱合并为一个柜体，减小了柜体的总体尺寸以及框架的重量，降低成本，拓宽了产品的应用领域。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明一实施例提供的高压电器箱的正视结构图；

图2为本发明一实施例提供的高压电器箱的后视结构图；

图3为图1所示的高压电器沿A-A的剖面结构图；

图4为图2所示的高压电器沿B-B的剖面结构图；

图5为本发明一实施例提供的高压电器箱的前半部分从上往下的剖面图；

图6为本发明一实施例提供的高压电器箱的后半部分从上往下的剖面图。

附图标记说明：

1：柜体；

2、3、4、5、6和7：柜门；

8：第一防护罩；

9：第一垫板；

10：第一高速断路器；

11：铜排；

12：主接触器；

13：隔离开关；

14：保持电路控制模块；

141：保持电阻；

142：中间继电器；

143：直流接触器；

144：二极管；

145：绝缘板；

15：重载连接器；

16：软管接头；

17：金属电缆接头；

18：第一端子排；

19：第二端子排；

20：绝缘支架。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，在本发明实施例中，“上”、“下”、“侧面”、“顶部”、“底部”用于表示部件的相对位置，便于结合附图描述实施例，并不是将描述部件水平或者垂直定向。

相关技术中，牵引逆变器前端采用高压电器箱进行保护，牵引母线采用高速断路器箱进行保护，以此来实现对牵引及牵引母线回路的保护。导致设备数量较多。需要设计两种柜体结构，即高速断路器箱与高压电器箱，两种柜体总体尺寸大，安装受限制，使用范围相对较小。进一步器件选型及柜体耗材成本高。高速断路器箱需要使用自身带外壳的高速断路器，自身带外壳的高速断路器价格高，且两种柜体的框架重量大，耗材多。进一步柜体内部电器布局不合理，空间利用不紧凑，造成耗材浪费，外形尺寸庞大，增加成本。而且控制集成度低，干扰相对高。

图1本发明一实施例提供的高压电器箱的正视结构示意图。如图1所示，本实施例的高压电器箱包括

柜体1、第一高速断路器10、第二高速断路器、主接触器12、隔离开关13、保持电路控制模块14、第一端子排18和第二端子排19；

具体的，柜体1采用框架结构，柜体内部具有三个区域，布局接近为对称结构，重心居中。

第一高速断路器和第二高速断路器分别位于柜体内的两侧，两个第一高速断路器和第二高速断路器为不带外壳的高速断路器。隔离开关、主接触器和保持电路控制模块分布于中间位置。整体布局紧凑，空间利用率高。

如图1、图2所示，前后共设置6个柜门，柜门2、柜门3、柜门4、柜门5、柜门6和柜门7分别对应两侧和中间位置。

其中保持电路控制模块的第一输出端与所述第一高速断路器的第一输入端连接，所述保持电路控制模块的第二输出端与所述第二高速断路器的第一输入端连接；所述保持电路控制模块的输入端与所述第一端子排的第一接线点连接，控制线通过第一端子排，实现对外的连接。

其中，第一高速断路器的第二输入端连接所述第二端子排的第一接线点，所述第一高速断路器的输出端连接所述主接触器的输入端，所述主接触器的输出端连接所述第二端子排的第二接线点；所述隔离开关的输入端连接所述第二端子排的第三接线点，所述隔离开关的输出端连接所述第二高速断路器的第二输入端，所述第二高速断路器的输出端连接所述第二端子排的第四接线点。即第二端子排输出的一路电流电路通过第一高速断路器，再从主接触器流过，然后接回第二端子排，连到另一节车厢的辅助设备。另一路，通过隔离开关，在通过第二高速断路器后，接回到第二端子排，对本节车厢的牵引逆变器进行供电。

本发明实施例中，将牵引逆变器前端的高压电器箱和牵引母线前端的高速断路器箱合并为一个柜体。减少了框架的重量，耗材少，降低了整体设备的总重量。使用不带防护罩的高速断路器，且柜体数量减少，降低成本。

本实施例的高压电器箱，包括：柜体、第一高速断路器、第二高速断路器、主接触器、隔离开关、保持电路控制模块、第一端子排和第二端子排；其中，所述第一高速断路器和所述第二高速断路器设置在所述柜体内的两侧；所述主接触器、所述隔离开关、所述保持电路控制模块、所述第一端子排和所述第二端子排设置在所述柜体内的中部；所述保持电路控制模块的第一输出端与所述第一高速断路器的第一输入端连接，所述保持电路控制模块的第二输出端与所述第二高速断路器的第一输入端连接；所述保持电路控制模块的输入端与所述第一端子排的第一接线点连接；所述第一高速断路器的第二输入端连接所述第二端子排的第一接线点，所述第一高速断路器的输出端连接所述主接触器的输入端，所述主接触器的输出端连接所述第二端子排的第二接线点；所述隔离开关的输入端连接所述第二端子排的第三接线点，所述隔离开关的输出端连接所述第二高速断路器的第二输入端，所述第二高速断路器的输出端连接所述第二端子排的第四接线点通过合理的结构布局，将牵引逆变器前端的高压电器箱和牵引母线前端的高速断路器箱合并为一个柜体，减小了柜体的总体尺寸以及框架的重量，降低成本，拓宽了产品的应用领域。

在上述实施例的基础上，可选的，如图3所示，还包括：

第一防护罩8和第二防护罩；

其中，所述第一防护罩通过绝缘支架固定在所述柜体1上，且罩设在所述第一高速断路器10的上方；

所述第二防护罩通过绝缘支架固定在所述柜体上，且罩设在所述第二高速断路器的上方。

进一步，还包括：

第一垫板9和第二垫板；

其中，所述第一垫板9设置在所述第一高速断路器10的底部；所述第二垫板设置在所述第二高速断路器的底部。

具体的，图3为高速断路器俯视的剖面图，第一垫板和第二垫板分别设置在柜体框架上，然后将不带外壳的第一高速断路器10和第二高速断路器分别设置在第一垫板和第二垫板上。

第一防护罩罩设在第一高速断路器外围，并且具有开口，即在柜门2和柜门7对应的一侧有开口，第二防护罩罩设在第二高速断路器外围，并且具有开口，即在柜门4和柜门5对应的一侧有开口。第一防护罩和第二防护罩前后两侧都有开口，两侧都用透明板对开口进行弥补，以便于观察。

在上述实施例的基础上，可选的，如图4所示，还包括：

重载连接器15和金属电缆接头17；

其中，所述重载连接器15和所述金属电缆接头17位于所述柜体1的背面的上方；

所述第一端子排18的第二接线点连接至所述重载连接器；

具体的，柜体内控制部分的电路均连接至第一端子排(即分线端子排)，通过第一端子排连接至重载连接器，实现控制线对外的连接。通过第一端子排的控制线查找方便，维护容易。

受流器和牵引母线的输入电缆分别通过金属电缆接头进入柜体连接至第二端子排，例如通过X1-1、X1-2、X1-3、X1-4及X4-1、X4-2金属电缆接头，X1-1、X1-2、X1-3、X1-4连接受流器，X4-1、X4-2连接2根牵引母线。

柜体所有对外接线(不包括控制线)均接入到第二端子排，使接线拆线方便，操作简单。

进一步，还包括：

软管接头16，以及与所述隔离开关13连接的联动放电开关；

其中，所述软管接头16设置在所述柜体1的背面的上方，所述软管接头16的一端与所述第二端子排的第五接线点连接，另一端与牵引逆变器连接，所述第二端子排的第五接线点与所述联动放电开关连接。

具体的，软管接头16连接牵引逆变器，通过联动放电开关实现放电功能，即在隔离开关断开牵引逆变器后进行放电。

进一步的，所述保持电路控制模块和所述第一端子排位于所述柜体的后方。

如图6所示，保持电路控制模块具体可以包括以下器件：保持电阻141、中间继电器142、直流接触器143、二极管144和安装绝缘板145。

高速断路器的保持电路控制模块实现了局部模块化设计，保持电路控制模块内的保持电阻位于绝缘板上端，直流接触器与中间继电器位于中间位置，4个二极管位于绝缘板底部，空间利用合理，维护方便，互不影响。

需要说明的是，保持电路控制模块可以有多种不同的结构形式，本发明实施例对其并不限定。

上述方案中，柜体内部高压电路与低压电路彻底分开位于柜体前后两侧，保持电路控制模块采用模块化设计，降低了干扰故障率，优化了电磁兼容性能，方便维护并具有可移植性。

在上述实施例的基础上，可选的，如图3所示，所述第一高速断路器、所述第二端子排和所述主接触器之间通过铜排11连接；

可选的，如图5所示，所述铜排通过绝缘支架20固定在所述柜体的框架上。

具体的，柜体内部所有高压大电流线路都使用铜排进行连接，且铜排都都分布于靠近柜体前端部分。所有控制线都分布于柜体后端部分，彻底实现了高低压线分离，有效的降低了柜体内部干扰问题。

柜体安装时，首先需要将绝缘支架先装好在柜体框架上，不带外壳的第一高速断路器和第二高速断路器分别安装在第一垫板和第二垫板上。然后将第一防护罩和第二防护罩分别通过绝缘支架安装在柜体框架上，然后将装好垫板的高速断路器滑入柜体内安装好。再依次将中间部分的主接触器、隔离开关、高速断路器的保持电路控制模块、第二端子排以及第一端子排安装在柜体框架上。然后用连接铜排按照图3-图6的原理图将器件连接起来。用电缆将柜体内控制部分连接好全部经过第一端子排，然后通过第一端子排连接到重载连接器，实现控制线对外的连接。通过第一端子排的控制线查找方便，维护容易。

进一步的，柜体内高压强电部分全部使用连接铜排来进行器件之间的电气连接，操作简单，维护方便。其中第二端子排输出的一路电流电路通过第一高速断路器，再从主接触器流过，然后接回第二端子排，经过金属电缆接头X3-1、X3-2到另一节车厢的辅助设备。另一路，通过隔离开关，在通过第二高速断路器后，接回到第二端子排，经过金属电缆接头X2-1、X2-2对本节车厢的牵引逆变器进行供电。金属电缆接头X5为隔离开关的联动放电开关输出端，使用电缆通过软管接头与本节车厢牵引逆变器连接。

本发明实施例中的柜体外形尺寸例如为1320mm×800mm×650mm，柜体安装尺寸较小。

本发明实施例中的高压电器箱，合理进行结构布局，整体布局紧凑，安装维护方便，而且具有更优化的电磁兼容性能，使控制系统运行稳定可靠。高压电器箱安装尺寸相对较小，拓宽了产品的应用领域。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims

1.一种高压电器箱，包括：柜体、第一高速断路器、第二高速断路器、主接触器、隔离开关、保持电路控制模块、第一端子排和第二端子排；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的高压电器箱，其特征在于，还包括：

第一防护罩和第二防护罩；

3.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，还包括：

第一垫板和第二垫板；

4.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，还包括：

重载连接器和金属电缆接头；

所述第一端子排的第二接线点连接至所述重载连接器；

5.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，还包括：

软管接头，以及与所述隔离开关连接的联动放电开关；

6.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，

所述保持电路控制模块和所述第一端子排位于所述柜体的后方。

7.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，

所述第一高速断路器、所述第二端子排和所述主接触器之间通过铜排连接；

8.根据权利要求7所述的高压电器箱，其特征在于，所述铜排通过绝缘支架固定在所述柜体的框架上。

9.根据权利要求1或2所述的高压电器箱，其特征在于，所述柜体包括：

框架和设置在所述框架上的柜门；

其中，所述框架相对的两侧依次设有三个所述柜门。

10.一种列车，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的高压电器箱。