CN112713750A - 牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件 - Google Patents

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郭彭昱
李锦�
王喜乐
郑旭阳
王晓妮
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Abstract

本发明涉及牵引辅助变流器用功率电阻，具体为一种牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件。解决牵引辅助变流器内的现有功率电阻存在的重量和体积大、散热量大等问题。牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件包括牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻，以及水冷基板，慢放电阻和接地电阻采用平面厚膜电阻器，并固定于水冷基板上。牵引辅助变流器用慢放电阻、接地电阻采用平面厚膜电阻器，并与水冷基板一起组成功率电阻集成式组件，利于机车变流器小型化、轻量化设计；牵引辅助变流器用功率电阻的集成，有利于减少电缆数量及长度，简化布局；牵引辅助变流器用功率电阻集成于水冷基板，采用水冷散热的冷却方式，有效减少功率电阻对柜内的散热。

Description

牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件
技术领域
本发明涉及牵引辅助变流器用功率电阻，具体为一种牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件。
背景技术
电气化铁路的飞速发展也对牵引辅助变流器的可靠性、轻量化、小型性提出了更高的要求。牵引辅助变流柜内部近似一个密封环境，变流柜内诸多功率器件产生的温升聚集在柜内会对其他元件器产生安全隐患，因此要求功率器件散热量尽可能小；同时考虑变流柜小型化轻量化的需求，应在满足功能性与经济性的前提下，尽可能采用体积小、重量轻的器件。牵引辅助变流器主电路如图1所示，黑色框中为牵引辅助变流器用功率电阻，包括慢放电阻与接地电阻。目前牵引辅助变流器常用的功率型慢放电阻和接地电阻，多采用瓷管被漆绕线电阻结构型式。慢放电阻与接地电阻阻值一般在几十甚至几百千欧，由于国内电阻制造工艺限制，通常需要数个瓷管被漆绕线电阻串并联来实现选型，这将极大的增加电阻重量和体积，不仅加剧了变流柜布局的难度，也加大变流柜体积与重量，与变流柜的小型轻量化背道而驰。另外，由于慢放电阻和接地电阻长期在牵引辅助变流器中间直流回路的高压下运行，电阻自身散热量大，采用自然冷却方式，在变流柜的密闭环境内不利于热量流通，加剧安全隐患。多个慢放与接地电阻零散安装在变流柜内部，不利于牵引辅助变流器安装与维修维护。
发明内容
本发明解决牵引辅助变流器内的现有功率电阻存在的上述问题，提供一种牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件。
本发明是采用如下技术方案实现的：牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，包括牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻，以及水冷基板，慢放电阻和接地电阻采用平面厚膜电阻器，并固定于水冷基板上。牵引辅助变流器用慢放电阻、接地电阻采用平面厚膜电阻器，并与水冷基板一起组成功率电阻集成式组件，利于机车变流器小型化、轻量化设计；牵引辅助变流器用慢放电阻、接地电阻集成在一起，共用一块水冷基板，减小变流柜安装空间的同时，便于变流器的安装维护；牵引辅助变流器用功率电阻的集成，有利于减少电缆数量及长度，简化布局；牵引辅助变流器用功率电阻集成于水冷基板，采用水冷散热的冷却方式，有效减少功率电阻对柜内的散热，提高变流器安全可靠性。
本发明技术方案带来的有益效果：
1、功率电阻平模厚膜式结构设计，利于机车变流器小型化、轻量化设计；
2、功率电阻平模厚膜式结构设计，提高电阻可靠性；
3、功率电阻集成式设计，减少电缆数量及长度，简化布局；
4、功率电阻集成式设计，提高安装与维修维护的效率与便利性；
5、功率电阻水冷散热式设计，有效减少功率电阻对柜内的散热量，提高安全可靠性。
附图说明
图1为牵引辅助变流器主电路原理图；
图2为平面厚膜电阻器的结构图；
图3为水冷基板的结构示意图；
图4为本发明所述牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件的结构示意图。
具体实施方式
牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，包括牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻，以及水冷基板，慢放电阻和接地电阻采用平面厚膜电阻器，并固定于水冷基板上。如图2、3所示：考虑牵引辅助变流器的小型轻量化、安装维护便利性及安全可靠性，牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻采用平面厚膜式电阻结构，在满足功率电阻功能需求的前提下，相比较瓷管被漆绕线电阻或圆柱厚膜电阻体积和重量大大减小，并全部集成于一块水冷基板，采用水冷散热，在降低功率电阻体积重量的同时，减少功率电阻对变流柜内的散热量，提高变流柜安全。如图4所示：将所有牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻集成固定于一块水冷基板，内部采用铜排实现慢放电阻、接地电阻的串并联，形成一个功率电阻集成式组件，对外可采用铜排实现牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件的高压连接，采用快速水接头实现水冷基板与冷却管路的连接，保证了功率电阻的散热，有效减小对柜内散热量，利于变流柜安全可靠性设计；集成式设计，便于牵引辅助变流器用功率电阻作为一个组件安装于变流柜内部，提高安装与维修维护的效率。使用时，牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件安装在牵引辅助变流器柜体的侧板上，组件可正面安装与维修维护，布线简便、布局合理紧凑，安装维修时间短，柜内散热量小。符合轨道交通机车车辆轻量化、安全可靠性的设计理念。

Claims (6)

1.一种牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，包括牵引辅助变流器用慢放电阻和接地电阻，以及水冷基板，慢放电阻和接地电阻采用平面厚膜电阻器，并固定于水冷基板上。
2.根据权利要求1所述的牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，内部采用铜排实现慢放电阻、接地电阻的串并联。
3.根据权利要求1或2所述的牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，对外采用铜排实现牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件的高压连接。
4.根据权利要求3所述的牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，采用快速水接头实现水冷基板与冷却管路的连接。
5.根据权利要求3所述的牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，使用时，牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件安装在牵引辅助变流器柜体的侧板上。
6.根据权利要求4所述的牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件，其特征在于，使用时，牵引辅助变流器用功率电阻集成式组件安装在牵引辅助变流器柜体的侧板上。
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