ES2963903T3 - Vehículo ferroviario - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un vehículo ferroviario que tiene al menos un primer y un segundo vagón terminal y un sistema de tracción eléctrico. Según la invención, el vehículo ferroviario presenta al menos un convertidor de potencia de red, que puede conectarse a través de un colector de corriente a una línea aérea que transporta tensión continua y/o alterna, un primer convertidor de potencia de tracción, que alimenta al menos dos motores de tracción. de un primer bogie de tracción dispuesto en el primer coche extremo, se disponen el convertidor de potencia de red y el primer convertidor de tracción en el primer coche extremo y en una primera carcasa común, un segundo convertidor de tracción, que alimenta al menos dos motores de tracción de un segundo bogie dispuesto en el segundo vagón de extremo, en el que el segundo convertidor de tracción está dispuesto en el segundo vagón de extremo y en una segunda carcasa, y un primer y un segundo circuito intermedio de CC, en el que el convertidor de red alimenta al primer convertidor de tracción a través del primer intermedio de CC. circuito y el segundo convertidor de tracción a través del segundo circuito intermedio de CC. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo ferroviario
La presente invención hace referencia a un vehículo ferroviario que ofrece una flexibilidad elevada con respecto a una configuración del vehículo, en particular a un número de vagones y a una potencia de tracción. De manera ventajosa, mediante la invención se logra una posibilidad de graduación sencilla de la potencia de tracción, mediante la utilización de un número limitado de componentes de tracción.
Por el documento DE 10248438 A1 se conoce un dispositivo de suministro de energía para vehículos ferroviarios, en el cual en particular un automotor diseñado como vagón del extremo, presenta una cámara de máquinas en la que está dispuesto un transformador, y está conectado a un dispositivo de alimentación en forma de un regulador de cuatro cuadrantes. El regulador de cuatro cuadrantes convierte la corriente alterna del transformador en una corriente continua y la suministra a un circuito intermedio en forma de una barra colectora del tren. Mediante la barra colectora del tren, dispositivos de tracción en forma de un respectivo inversor controlado por pulsos en el vagón del extremo, abastecen a otro vagón del extremo diseñado como un vagón de control, así como a un vagón central, donde los inversores controlados por pulsos respectivamente convierten la corriente continua, que proviene de la barra colectora del tren, en corrientes de servicio para motores de bogies motor de los vagones.
Se propone un vehículo ferroviario que presente al menos un primer y un segundo vagón del extremo, así como un sistema de tracción eléctrico. Según la invención, el vehículo ferroviario presenta al menos un convertidor de red, que mediante un dispositivo de captación de corriente, puede conectarse a una catenaria que conduce una tensión continua y/o alterna, un primer convertidor de tracción que está adaptado para alimentar a por lo menos dos motores de tracción de un primer bogie motor dispuesto en el primer vagón del extremo, donde el convertidor de red y el primer convertidor de tracción están dispuestos en el primer vagón del extremo y en una primera carcasa en común, un segundo convertidor de tracción que alimenta a por lo menos dos motores de tracción de un segundo bogie motor dispuesto en el segundo vagón del extremo, donde el segundo convertidor de tracción está dispuesto en el segundo vagón del extremo y en una segunda carcasa, y un primer y un segundo circuito intermedio de tensión continua, donde el convertidor de red alimenta al primer convertidor de tracción mediante el primer circuito intermedio de tensión continua, y al segundo convertidor de tracción mediante el segundo circuito intermedio de tensión continua, El convertidor de red se utiliza para convertir una corriente alterna y/o una corriente continua en una tensión continua regulada del respectivo circuito intermedio de tensión continua. En particular, el convertidor de red cumple la función de un regulador de cuatro cuadrantes y/o, en particular en función de la tensión continua de la catenaria y de la respectiva tensión continua de los circuitos intermedios, de un regulador de corriente continua. Los convertidores de tracción respectivamente se utilizan para convertir la tensión continua del circuito intermedio en una corriente trifásica con una tensión de magnitud y frecuencia variables, y en particular respectivamente están conformados como un inversor controlado por pulsos. Los motores de tracción de los bogies motor preferentemente están conformados como motores asíncronos o síncronos.
En el caso de que el convertidor de red pueda conectarse tanto a una catenaria que conduce una tensión continua tanto mediante un regulador de corriente continua, como también a una catenaria que conduce una tensión alterna mediante un transformador, preferentemente para cada tipo de tensión está proporcionado un dispositivo de captación de corriente separado, que en particular están dispuestos sobre un techo de uno de los vagones del extremo.
Según la invención, el convertidor de red presenta cuatro convertidores de red parciales, donde respectivamente dos convertidores de red parciales alimentan a un circuito intermedio de tensión continua.
En este caso, para cada circuito intermedio de tensión continua puede estar proporcionado por ejemplo un circuito de succión.
Según otra configuración, el vehículo ferroviario presenta además un transformador que, del lado de entrada, mediante el dispositivo de captación de corriente, puede conectarse a una catenaria que conduce una tensión alterna, y del lado de salida alimenta al convertidor de red. Según la invención, el transformador está dispuesto en el primer vagón del extremo y en una tercera carcasa.
En base a la configuración precedente, el vehículo ferroviario, según otra configuración, puede presentar un sistema de refrigeración basado en líquido, para la refrigeración en común del transformador y del convertidor de red, donde el sistema de refrigeración igualmente está dispuesto en el primer vagón del extremo y en una cuarta carcasa. Según la invención, el primer y el segundo bogie motor están dispuestos en un extremo del primer o del segundo vagón del extremo apartado del respectivamente otro vagón del extremo. Expresado de otro modo, el primer y el segundo bogie motor están dispuestos en el área del extremo anterior, así como respectivamente en el área del extremo posterior, del vehículo ferroviario.
Según la invención, el vehículo ferroviario presenta además al menos dos vagones centrales dispuestos entre el primer y el segundo vagón del extremo, donde los vagones centrales se apoyan sobre bogies motor y/o bogies portantes, y donde dos de los vagones centrales se apoyan sobre otro respectivo bogie motor. Esos bogies en particular están conformados como los bogies Jakobs conocidos, donde respectivamente dos vagones contiguos, ya sea dos vagones centrales o un vagón central y un vagón del extremo, se apoyan sobre un bogie en común. De este modo, un vagón central de esa clase puede apoyarse sobre un bogie motor y un bogie portante, sobre dos bogies motor o sobre dos bogies portantes.
Según la invención, otros dos convertidores de tracción respectivamente alimentan a por lo menos dos motores de tracción del otro bogie motor, y están dispuestos en el respectivo vagón central o en otro vagón central contiguo y en una respectiva quinta carcasa, Además, según la invención, en cada vagón del extremo y vagón central puede disponerse como máximo un convertidor de tracción. De manera ventajosa, mediante el último punto mencionado se alcanza una distribución más uniforme de la carga de peso adicional de uno o de varios otros convertidores de tracción en el vagón del vehículo ferroviario. En particular al utilizar bogies Jakobs debe prestarse atención a no superar una carga axial respectivamente admisible.
Según una configuración no acorde a la invención, el convertidor de red alimenta al otro convertidor de tracción mediante el primer, el segundo, o mediante ambos circuitos intermedios de tensión continua, donde mediante interruptores puede establecerse una conexión eléctrica del otro convertidor de tracción, opcionalmente, con el primer, el segundo, con ambos, o con ninguno de los circuitos intermedios de tensión continua. En este caso, los interruptores están dispuestos en la primera carcasa.
Por ejemplo, según esta configuración no acorde a la invención, el otro convertidor de tracción, en la configuración básica, puede estar conectado a los dos circuitos intermedios de tensión continua, de manera que también los mismos están conectados uno con otro. En caso de presentarse una falla en uno de los circuitos intermedios, mediante una conmutación adecuada de los interruptores, el otro convertidor de tracción puede conectarse exclusivamente al circuito intermedio aún activo, debido a lo cual, ventajosamente, se encuentra disponible además más del cincuenta por ciento de la potencia de tracción. Por ejemplo, si el otro convertidor de tracción presentara una falla, entonces el mismo, nuevamente puede separarse mediante una conmutación adecuada de los interruptores de ambos circuitos intermedios, de modo que el primer y el segundo convertidor de tracción están disponibles además para generar la potencia de tracción.
Según la invención, el convertidor de red alimenta a los otros convertidores de tracción respectivamente mediante uno de los dos circuitos intermedios de tensión continua, donde los circuitos intermedios de tensión continua están separados unos de otros de forma eléctrica. En el caso de una falla en uno de los dos circuitos intermedios, con ello, de manera ventajosa, el cincuenta por ciento de la potencia de tracción está disponible mediante el otro circuito intermedio y mediante los convertidores de tracción alimentados por el mismo. Naturalmente, de modo correspondiente, esto se aplica para la configuración base, según la cual cada circuito intermedio alimenta a un único convertidor de tracción.
Según otra configuración, el vehículo ferroviario presenta además al menos dos convertidores auxiliares que respectivamente están conectados a uno de los circuitos intermedios de tensión continua. Al menos dos convertidores auxiliares, por ejemplo, pueden estar dispuestos en uno de los vagones del extremo, en particular en el segundo vagón del extremo.
Según otra configuración, el vehículo ferroviario presenta además al menos una batería de tracción que, mediante un regulador de corriente continua, está conectada a uno de los circuitos intermedios de tensión continua. Mediante una o varias baterías de tracción de esa clase, de manera ventajosa, los convertidores de tracción pueden ser abastecidos de energía eléctrica también en áreas de la red ferroviaria en las que no se dispone de ningún suministro mediante una catenaria. En función de la tensión del circuito intermedio y de la tensión de la batería, el regulador de corriente continua está conformado como un convertidor elevador o un convertidor reductor.
Al menos una batería de tracción está dispuesta en una sexta carcasa en un vagón del extremo. En el caso de varias baterías de tracción, las mismas, preferentemente, se disponen en un respectivo vagón del extremo del vehículo ferroviario, en particular en carcasas especiales sobre el techo o en el área debajo del piso de un vagón del extremo. En tanto el vehículo ferroviario disponga de uno o de varios vagones centrales, otras baterías de tracción también pueden estar dispuestas de modo correspondiente sobre el techo o en el área debajo del piso de los vagones centrales de esa clase.
Preferentemente, todos los componentes de tracción, en particular el convertidor de red, los convertidores de tracción, el transformador, así como, en caso de estar presente, al menos una batería de tracción o su respectiva carcasa, respectivamente están dispuestos en el área debajo del piso o sobre el techo de un vagón. De manera ventajosa, debido a esto puede maximizarse el espacio disponible en el vagón para los pasajeros del vehículo ferroviario.
El vehículo ferroviario según la invención, de manera ventajosa, puede estar conformado como una unidad automotora con al menos dos vagones del extremo, así como con hasta cinco vagones centrales, que en función de la potencia de tracción, puede cubrir altas velocidades en el rango entre 140km/h y 200km/h. La posibilidad de graduación de la potencia de tracción se basa esencialmente en al menos dos bogies motor con respectivamente dos ejes accionados en los dos vagones del extremo, que pueden completarse en uno u otros dos bogies motor. Los dos bogies motor de los vagones del extremo, por ejemplo, están configurados como bogies del extremo, mientras que uno u otros dos bogies motor, en tanto estén realizados como bogies Jakobs, respectivamente se disponen en el área del pasaje entre dos vagones centrales contiguos, o en el área del pasaje entre un vagón del extremo y un vagón central contiguo. Los convertidores de tracción que alimentan a los bogies motor, que de manera preferente respectivamente están dispuestos localmente cerca del respectivo bogie motor, son alimentados por un respectivo circuito intermedio de tensión continua, el cual, o cuyas líneas eléctricas, partiendo desde el convertidor de red en uno de los vagones del extremo, es guiado hacia el otro vagón del extremo en el que está dispuesto el segundo convertidor de tracción.
A continuación, la invención se explica en detalle mediante ejemplos de ejecución. Muestran:
Figura 1 una unidad automotora de dos partes,
Figura 2 una unidad automotora de cuatro partes con tres bogies motor,
Figura 3 una unidad automotora de cuatro partes con cuatro bogies motor,
Figura 4 una unidad automotora multicorriente de cuatro partes con tres bogies motor, y
Figura 5 una unidad automotora de cuatro partes con tres bogies motor y dos baterías de tracción.
La figura 1 muestra una vista lateral esquemática de una configuración básica del vehículo ferroviario según la invención con dos vagones del extremo EW1, EW2 acoplados uno con otro. El vehículo ferroviario mostrado como ejemplo está conformado como una unidad automotora TZ para el transporte de pasajeros, donde en cada uno de los dos vagones del extremo EW1, EW2 está proporcionado un espacio para pasajeros, no representado en especial, así como un puesto de conducción FS. La unidad automotora TZ, mediante en total tres bogies, se apoya sobre raíles, no representados, de una red ferroviaria, donde el bogie central está conformado como un bogie Jakobs. La configuración básica de la unidad automotora TZ, del lado de tracción, comprende dos bogies motor TDG1, TDG2 como bogies del extremo, mientras que el bogie central está realizado como un bogie portante LDG sin accionamiento.
En el primer vagón del extremo EW1, así como sobre su techo, está dispuesto un dispositivo de captación de corriente SAAC, mediante el cual puede establecerse una conexión eléctrica con una catenaria que conduce una tensión alterna de alta tensión de por ejemplo 15kV o 25kV, donde la catenaria tampoco está representada en la figura 1. En el área debajo del piso del primer vagón del extremo EW1, en una carcasa, está dispuesto un transformador TR que está conectado eléctricamente al dispositivo de captación de corriente SAAC, y mediante el mismo es abastecido de corriente alterna desde la catenaria. El transformador TR, debido a su peso elevado, preferentemente está dispuesto en el área debajo del piso y cerca del bogie del extremo TDG1 para, por una parte, mantener bajo el centro de gravedad del vagón del extremo y, por otra parte, para limitar la carga axial del bogie central LDG.
El transformador TR alimenta a un convertidor de red NSR, que por ejemplo está conformado como un regulador de cuatro cuadrantes. El convertidor de red NSR, mediante un primer circuito intermedio de tensión continua, alimenta a un primer convertidor de tracción TSR1, que a su vez alimenta a dos motores de tracción en el primer bogie motor TDG1. El convertidor de red NSR y el primer convertidor de tracción TSR1 preferentemente están dispuestos en una carcasa en común en el techo del primer vagón del extremo EW1, de manera que debido al circuito intermedio de tensión continua compacto para el primer convertidor de tracción TSR1, en particular puede prescindirse de la disposición de una inductancia en ese circuito intermedio. El transformador<t>R y el convertidor de red NSR son enfriados mediante un sistema de refrigeración KK en común, basado en líquido, que está dispuesto en una carcasa separada, igualmente en el techo del primer vagón del extremo EW. Como está representado a modo de ejemplo en la figura 1, las carcasas del convertidor de red NSR y del primer convertidor de tracción TSR1, así como del sistema de refrigeración KK, de manera preferente respectivamente están dispuestas en el área anterior o central del primer vagón de extremo EW1, así como en el área del bogie del extremo<t>DG1, nuevamente para limitar la carga axial del bogie central LDG.
Un segundo convertidor de tracción TSR2, que preferentemente está conformado de forma idéntica al primer convertidor de tracción TSR1, es alimentado por el convertidor de red NSR mediante un segundo circuito intermedio de tensión continua. Ese segundo convertidor de tracción TSR2 preferentemente está dispuesto en el área del bogie del extremo del segundo vagón del extremo EW2, así como del segundo bogie motor TDG2, cuyos dos motores de tracción son alimentados por el segundo convertidor de tracción TSR2. El segundo convertidor de tracción TSR2, así como su carcasa, por ejemplo está dispuesto sobre el techo del segundo vagón del extremo EW2. Por ejemplo, sobre el techo del segundo vagón del extremo EW2 están dispuestos además dos convertidores auxiliares HST1, HST2, así como sus carcasas, donde un primer convertidor auxiliar HST1 es alimentado desde el primer circuito intermedio de tensión continua, mientras que el segundo convertidor auxiliar HST2 es alimentado desde el segundo circuito intermedio de tensión continua.
De manera complementaria con respecto a los componentes o carcasas de esos componentes representados en la figura 1, habitualmente otros componentes eléctricos, como por ejemplo dispositivos de acondicionamiento de aire para un respectivo acondicionamiento de aire del espacio para pasajeros de un vagón, están dispuestos sobre el techo o en el área debajo del piso.
La unidad automotora TZ representada en la figura 1 puede estar complementada con un vagón central, para aumentar la capacidad para pasajeros. En esta configuración, la unidad automotora TZ se apoya en total sobre cuatro bogies, donde los dos bogies centrales están realizados como bogies Jakobs no accionados.
La figura 2 muestra otra configuración de la unidad automotora TZ, no acorde a la invención, en base a la configuración básica descrita con relación a la figura 1, con dos vagones del extremo EW1, EW2, que está complementada con dos vagones centrales MW1, MW2. En esta configuración, la unidad automotora TZ se apoya en total sobre cinco bogies. El bogie Jakobs dispuesto entre los dos vagones centrales MW1, MW2, de forma complementaria, está realizado como un tercer bogie TDG3, mientras que los otros dos bogies Jakobs, entre el vagón central y un respectivo vagón del extremo, están realizados como bogies portantes. De manera alternativa al ejemplo de la figura 2, del mismo modo, también uno de los bogies portantes LDG1, LDG2 puede estar realizado como un bogie motor, y el bogie motor TDG3, entre los vagones centrales MW1, MW2, de modo correspondiente, puede estar realizado como un bogie portante.
Los dos motores de tracción del tercer bogie motor TDG3 son alimentados desde un tercer convertidor de tracción TSR3, el cual, o su carcasa, está dispuesto sobre el techo del primer vagón central MW1, y preferentemente en el área del bogie motor alimentado, para limitar las longitudes de las líneas entre el convertidor de tracción y los motores de tracción. De manera alternativa, el tercer convertidor de tracción TSR3, del mismo modo, puede estar dispuesto sobre el techo del segundo vagón central MW2. El tercer convertidor de tracción TSR3, por ejemplo, es alimentado mediante los dos circuitos intermedios de tensión continua, desde el convertidor de red NSR en el primer vagón del extremo EW1. En el caso de una falla de uno de los circuitos intermedios de tensión continua o de uno de los convertidores de tracción TSR1, TSR2 en los vagones del extremo EW1, EW2, además, para garantizar una potencia de tracción requerida de al menos cincuenta por ciento, mediante interruptores adecuados, que preferentemente están dispuesto en la carcasa en común del convertidor de red NSR y del primer convertidor de tracción TSR1, el tercer convertidor de tracción TSR3 también puede conectarse sólo a uno de los circuitos intermedios de tensión continua. Por otra parte, en el caso de una falla del tercer convertidor de tracción TSR3, mediante una conmutación correspondiente de los interruptores, el convertidor de red NSR, mediante los circuitos intermedios de tensión continua, puede permanecer conectado a los dos TSR1, TSR2 en los vagones del extremo EW1, EW2, garantizando así una potencia de tracción de al menos el cincuenta por ciento de la unidad automotora.
La figura 3 muestra una configuración según la invención de la unidad automotora en base a la configuración de la figura 2, como unidad automotora de cuatro partes con dos vagones del extremo EW1, EW2, así como con dos vagones centrales MW1, MW2. Para un aumento de la potencia de tracción, el bogie portante LDG2 de la figura 2, sobre el que se apoyan el segundo vagón del extremo EW2 y el segundo vagón central MW2, ha sido reemplazado por un cuarto bogie motor TDG4. Los motores de tracción del cuarto bogie motor TDG4 son alimentados por un cuarto convertidor de tracción TSR4, el cual, así como su carcasa, se dispone en el techo del segundo vagón central, cerca del cuarto bogie motor TDG4. Por ejemplo, el primer TSR1 y el tercer convertidor de tracción TSR3 son alimentados mediante el primer circuito intermedio de tensión continua, y el segundo TSR2 y el cuarto convertidor de tracción TSR4, mediante el segundo circuito intermedio de tensión continua, desde el convertidor de red NSR. Debido a esto, en el caso de una falla, a modo de ejemplo, en uno de los dos circuitos intermedios, además, está disponible el cincuenta por ciento de la potencia de tracción, mediante el otro circuito intermedio.
De forma alternativa a la configuración de la figura 3, del mismo modo, el primer bogie portante LDG1 de la figura 2 puede reemplazarse por un cuarto bogie motor. En ese caso, sin embargo, preferentemente el cuarto convertidor de tracción TSR4 o el dispositivo de captación de corriente SAAC deberían disponerse sobre el techo del primer vagón central MW1. En la primera alternativa, el tercer convertidor de tracción TSR3, además, debe disponerse sobre el techo del segundo vagón central MW2, para que sólo un convertidor de tracción esté dispuesto en cada vagón.
La figura 4 muestra otra configuración de la unidad automotora en base a la configuración de la figura 2, como unidad automotora de cuatro partes con dos vagones del extremo EW1, EW2, así como con dos vagones centrales MW1, MW2. De manera complementaria está conformada como una así llamada unidad automotora multicorriente, que puede ser abastecida de energía eléctrica tanto desde una catenaria que conduce una tensión alterna, como también desde una catenaria que conduce una tensión continua. Para ello, a modo de ejemplo, un segundo dispositivo de captación de corriente SADC está dispuesto sobre el techo del segundo vagón del extremo EW2, mediante el cual puede establecerse una conexión eléctrica con una catenaria que conduce una tensión continua de por ejemplo 1,5kV o 3kV.
En función de la alta tensión, de manera complementaria con respecto a un filtro de red ND eventualmente requerido, el cual, o su carcasa, está dispuesto cerca del segundo dispositivo de captación de corriente SADC sobre el techo del segundo vagón del extremo EW2, está proporcionado un convertidor reductor TSS, el cual, o su carcasa, a modo de ejemplo, está dispuesto sobre el techo del primer vagón del extremo EW1. En el caso de un suministro mediante una catenaria de tensión continua, el convertidor de red se utiliza para convertir la tensión continua, de la catenaria de tensión continua o del convertidor reductor, en una tensión continua de los dos circuitos intermedios de tensión continua. En una unidad automotora multicorriente de esa clase pueden proporcionarse interruptores adecuados, mediante los que puede conmutarse entre el suministro con tensión continua y el suministro con tensión alterna. En función de la tensión de suministro, con ello, una alimentación del convertidor de corriente NSR tiene lugar con una tensión alterna del transformador o con una tensión continua de la catenaria o del convertidor reductor.
Los ejemplos de ejecución de las figuras 1 a 3 respectivamente muestran un suministro mediante una catenaria de tensión alterna, en donde en el vehículo ferroviario está proporcionado un transformador TR. De manera alternativa, el vehículo ferroviario también puede estar configurado exclusivamente para un suministro mediante una catenaria de tensión continua, donde en ese caso no debe estar proporcionado ningún transformador, sino que en correspondencia con las realizaciones anteriores relativas a la figura 4, el convertidor de red es alimentado directamente desde la catenaria de tensión continua o desde un convertidor reductor.
Además, de forma complementaria con respecto a los ejemplos de ejecución de las figuras 1 a 4, son posibles otras configuraciones de la unidad automotora. De este modo, por ejemplo, para un aumento de la capacidad para pasajeros, pueden estar proporcionados otros vagones centrales. De manera correspondiente, los hasta otros dos bogies motor que complementan a los bogies motor en los vagones del extremo, pueden disponerse con flexibilidad en esos otros vagones centrales.
La figura 5, por último muestra a modo de ejemplo otra configuración de la unidad automotora TZ, en base a la figura 1, con dos vagones del extremo EW1, EW2 directamente acoplados. En el área debajo del piso de los dos vagones del extremo EW1, EW2, a modo de ejemplo, están dispuestas una primera batería de tracción BAT1, y una segunda batería de tracción BAT2, así como su respectiva carcasa. Esas baterías de tracción BAT1, BAT2, mediante un regulador de corriente continua (GST) dispuesto por ejemplo en el techo del primer vagón del extremo EW1, alimentan a uno o a ambos circuitos intermedios de tensión continua. De manera correspondiente, las baterías de tracción BAT1, BAT2, en el caso de un suministro mediante una catenaria, pueden cargarse mediante el circuito intermedio o los circuitos intermedios de tensión continua y el regulador de corriente continua. Para un aumento de la capacidad y, con ello, de cobertura de la unidad automotora TZ, con un funcionamiento a batería, en el otro vagón central pueden disponerse otras baterías de tracción para lograr una distribución más uniforme de la carga axial, aumentada debido a las baterías adicionales, sobre la unidad automotora.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Vehículo ferroviario (TZ) con al menos un primer y un segundo vagón del extremo (EW1, EW2), así como con un sistema de tracción eléctrico,
que presenta al menos:
- un convertidor de red (NSR), que mediante un dispositivo de captación de corriente (SAAC, SADC) puede conectarse a una catenaria que conduce una tensión continua y/o alterna,
- un primer convertidor de tracción (TSR1) que está adaptado para alimentar a por lo menos dos motores de tracción de un primer bogie motor (TDG1) dispuesto en el primer vagón del extremo,
- donde el convertidor de red (NSR) y el primer convertidor de tracción (TSR1) están dispuestos en el primer vagón del extremo (EW1) y en una primera carcasa en común,
- un segundo convertidor de tracción (TSR2) que está adaptado para alimentar a por lo menos dos motores de tracción de un segundo bogie motor (TDG2) dispuesto en el segundo vagón del extremo, donde el segundo convertidor de tracción (TSR2) está dispuesto en el segundo vagón del extremo (EW2) y en una segunda carcasa,
donde
el sistema de tracción eléctrico presenta además:
- un primer y un segundo circuito intermedio de tensión continua, donde el convertidor de red (NSR) está adaptado para alimentar al primer convertidor de tracción (TSR1) mediante el primer circuito intermedio de tensión continua, y al segundo convertidor de tracción (TSR2) mediante el segundo circuito intermedio de tensión continua,
- donde el primer y el segundo bogie motor (TDG1, TDG2) están dispuestos en un extremo del primer o del segundo vagón del extremo (EW1, EW2) apartado del respectivamente otro vagón del extremo (EW1, EW2),
- al menos dos vagones centrales (MW1, MW2) dispuestos entre el primer y el segundo vagón del extremo, donde los vagones centrales (MW1, MW2) se apoyan sobre bogies motor y/o bogies portantes (TDG, LDG), y donde dos de los vagones centrales (MW1, MW2) se apoyan sobre un respectivo otro bogie motor (TDG3, TDG4),
- otros dos convertidores de tracción (TSR3, TSR4), que están adaptados para alimentar respectivamente a por lo menos dos motores de tracción de los otros bogies motor (TDG3, TDG4), y que están dispuestos en el respectivo vagón central (MW1, MW2) o en otro vagón central (MW1, MW2) contiguo y en una respectiva quinta carcasa, donde en cada vagón del extremo (EW1, EW2) y en cada vagón central (MW1, MW2) puede disponerse como máximo un convertidor de tracción (TSR1, TSR2, TSR3, TSR4), caracterizado porque
- cada convertidor de red (NSR) presenta cuatro convertidores de red parciales, donde respectivamente dos convertidores de red parciales están adaptados para alimentar a un circuito intermedio de tensión continua, y
- donde el convertidor de red (NSR) está adaptado para alimentar a los otros convertidores de tracción (TSR3, TSR4) respectivamente mediante uno de los dos circuitos intermedios de tensión continua, y donde los circuitos intermedios de tensión continua están separados unos de otros de forma eléctrica.
2. Vehículo ferroviario (TZ) según la reivindicación 1, que presenta además: un transformador (TR) que, del lado de entrada, mediante el dispositivo de captación de corriente (SAAC), puede conectarse a una catenaria que conduce tensión alterna, y que está adaptado para alimentar al convertidor de red (NSR) del lado de salida, donde el transformador (TR) está dispuesto en el primer vagón del extremo (EW1) y en una tercera carcasa.
3. Vehículo ferroviario (TZ) según la reivindicación 2, que presenta además: un sistema de refrigeración (KK) basado en líquido, para la refrigeración en común del transformador (TR), y del convertidor de red (NSR), donde el sistema de refrigeración (KK) está dispuesto en el primer vagón del extremo (EW1) y en una cuarta carcasa.
4. Vehículo ferroviario (TZ) según una de las reivindicaciones precedentes, que presenta además:
al menos dos convertidores auxiliares (HST1, HST2) que están conectados a un respectivo circuito intermedio de tensión continua.
5. Vehículo ferroviario (TZ) según una de las reivindicaciones precedentes, que presenta además:
al menos una batería de tracción (BAT1, BAT2) que, mediante un regulador de corriente continua (GST), está conectada a uno de los circuitos intermedios de tensión continua, y que está dispuesta en una sexta carcasa y en un vagón del extremo (EW1, EW2).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4032776A1 (de) * 2021-01-21 2022-07-27 Stadler Rail AG Energieversorgender doppelstockwagen, schienenfahrzeug und verfahren zur herstellung eines doppelstockwagens
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10248438A1 (de) * 2002-10-17 2004-04-29 Dwa Deutsche Waggonbau Gmbh Energieversorgungseinrichtung für Schienenfahrzeuge
DE102013207952A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Betreiben zumindest eines elektrischen Verbrauchers eines Schienenfahrzeugs
JP2015035864A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社日立製作所 編成列車および編成列車を構成する車両の増加方法
DE102015206561A1 (de) * 2015-04-13 2016-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Antriebschutzvorrichtung zum Schützen eines Fahrantriebs

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