RU179025U1 - Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями - Google Patents
Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями Download PDFInfo
- Publication number
- RU179025U1 RU179025U1 RU2017120426U RU2017120426U RU179025U1 RU 179025 U1 RU179025 U1 RU 179025U1 RU 2017120426 U RU2017120426 U RU 2017120426U RU 2017120426 U RU2017120426 U RU 2017120426U RU 179025 U1 RU179025 U1 RU 179025U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- electric locomotive
- asynchronous
- motors
- surge suppressor
- Prior art date
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
- B60L9/28—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines polyphase motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C3/00—Electric locomotives or railcars
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/045—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere
- H02H9/046—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere responsive to excess voltage appearing at terminals of integrated circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель направлена на повышение защищенности тягового оборудования электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями от бросков токов и напряжений, эксплуатационной надежности и безотказности электровоза. Указанный технический результат достигается тем, что в электровозе переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями, состоящем из одной или более идентичных секций, каждая из которых содержащая тележки с интегрированным в них тяговым приводом с асинхронными электродвигателями, кузов, внутри которого размещены тяговые трансформаторы, тяговые преобразователи, электрическая аппаратура, силовые цепи, а на крыше кузова - токоприемник, главный выключатель, ограничитель грозовых и коммутационных перенапряжений в цепи токоприемника, после главного выключателями параллельно к тяговым трансформаторам дополнительно подключен ограничитель коммутационных перенапряжений. При этом ограничитель коммутационных перенапряжений размещен в машинном отделении секции электровоза, в защитной оболочке. Функцию защитной оболочки выполняет один из шкафов машинного отделения секции электровоза.
Description
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к защите тягового оборудования электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями от бросков токов и напряжений.
Известен электровоз переменного тока с асинхронными двигателями (см. Патент на полезную модель электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями 127017 RU, зарегистрированный 20.04.13, заявка 2012149712/11 от 21.11.2012). Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями состоит из двух секций. Каждая секция содержит раму, на которую установлены кузов и кабина управления. В состав каждой секции также входят две двухосные тележки, система охлаждения тяговых электродвигателей, состоящая из мотор-вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей каждой тележки, кабельный канал с проводами и кабелями, обеспечивающими электрическое соединение силовых съемных шкафов, выполненный под центральным проходом, токоприемник, главный выключатель и ограничитель перенапряжений в цепи токоприемника, расположенный на крыше секции. При этом в двухосные тележки электровоза интегрирован тяговый привод с асинхронными электродвигателями, в кузове размещены два тяговых преобразователя, два тяговых трансформатора, съемные шкафы силовой высоковольтной и низковольтной аппаратуры, трансформатор собственных нужд. Тяговые трансформаторы и тяговые преобразователи размещены по обе стороны от рабочего прохода, над которым выполнен низковольтный канал для соединения цепей управления съемных шкафов силовой и низковольтной аппаратуры с пультом управления. Тяговый трансформатор предназначен для понижения величины напряжения контактной сети до рабочего напряжения тягового преобразователя. Главный выключатель разделяет цепи токоприемника и тяговых трансформаторов. Каждый тяговый трансформатор состоит из двух электрических компонентов:
1. Однофазный трансформатор, предназначенный для преобразования напряжения контактной сети 25 кВ частотой 50 Гц в напряжение 1,0 кВ.
2. Дроссель поглощающего контура, предназначенный для погашения помех тягового промежуточного контура.
Тяговый преобразователь служит для преобразования напряжения переменного тока, снимаемого с вторичной обмотки тягового трансформатора, в трехфазное переменное напряжение регулируемой амплитуды и частоты, при этом специальной защиты для тяговых двигателей не требуется. Каждый тяговый преобразователь включает два выпрямителя, индуктивно-емкостной фильтр тягового промежуточного контура, два инвертора, каждый для своего тягового электродвигателя и дополнительный инвертор для преобразователя собственных нужд (ПСН), к которому в свою очередь подключаются двигатели вспомогательных машин и тормозной прерыватель. Ограничитель перенапряжений в цепи токоприемника служит для защиты от грозовых и коммутационных напряжений.
Недостатком известного электровоза с данной системой защиты электрооборудования от бросков токов и напряжений является отдаленное от тяговых трансформаторов расположение ограничителя перенапряжений, что значительно снижает защитный эффект. Но наибольшую опасность для тягового трансформатора представляет ЭДС самоиндукции в первичной обмотке тяговых трансформаторов при выключении главного выключателя, которая может привести к пробою изоляции и выходу из строя дорогостоящей сложной электрической аппаратуры, таких как тяговые трансформаторы и тяговые преобразователи, а также тяговых электродвигателей.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является электровоз постоянного тока с коллекторными тяговыми электродвигателями (см. Патент на полезную модель электровоза 165059 RU, зарегистрированный 12.09.16, заявка 2016103735/11 от 04.02.2016). Электровоз состоит из двух и более идентичных секций. Каждая секция содержит кузов, тележки с коллекторными тяговыми электродвигателями, силовые линии питания тяговых электродвигателей, блоки электрических аппаратов, обеспечивающие управление питанием тяговых электродвигателей, и систему защиты тяговых электродвигателей от бросков тока и напряжения, включающей сглаживающие реакторы и ограничители грозовых перенапряжений. При этом цепи питания тяговых электродвигателей дополнительно оснащены ограничителями коммутационных перенапряжений.
Недостатком известного электровоза является узкая специализация дополнительного ограничителя по защите от перенапряжений только тяговых электродвигателей и отдаленное расположение ограничителя перенапряжений на крыше секции от силового электрического оборудования, расположенного в кузове секции электровоза.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленной полезной модели, является повышение защищенности тягового оборудования электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями от бросков токов и напряжений, эксплуатационной надежности и безотказности электровоза.
Технический результат достигается тем, что в электровозе, переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями, состоящем из одной или более идентичных секций, каждая из которых содержащая тележки с интегрированным в них тяговым приводом с асинхронными электродвигателями, кузов, внутри которого размещены тяговые трансформаторы, тяговые преобразователи, электрическая аппаратура, силовые цепи и цепи управления, а на крыше кузова - токоприемник, главный выключатель, ограничитель грозовых и коммутационных перенапряжений в цепи токоприемника, после главного выключателя к цепи тягового преобразователя параллельно к первичной обмотке тяговых трансформаторов дополнительно подключен ограничитель коммутационных перенапряжений. При этом ограничитель коммутационных перенапряжений размещен в машинном отделении секции электровоза, в защитной оболочке. Функцию защитной оболочки выполняет один из шкафов машинного отделения секции электровоза.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - изображен аксонометрический вид электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями;
на фиг. 2 - изображен общий вид электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями;
на фиг. 3 - изображен аксонометрический вид на расположение внутрикузовного и крышевого оборудования в секции электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями;
на фиг. 4 - представлен выносной вид А на фиг. 2 с расположением ограничителя коммутационных перенапряжений в шкафу высоковольтного оборудования;
на фиг. 5 - изображен фрагмент силовой схемы с подключением ограничителя коммутационных перенапряжений к цепи тяговых трансформаторов.
В связи с тем, что графические изображения фигур заявленной полезной модели плохо читаются при вертикальном расположении длинных сторон листа, целесообразно было расположить листы горизонтально, что позволило существенно укрупнить чертежи.
Заявленную полезную модель осуществляют следующим образом. Внутри кузова 1 каждой секции 2 электровоза 3 размещают по обе стороны от рабочего прохода 4 тяговые преобразователи 5.1 и 5.2 (на. фиг. 5 - А1, А2), электрическую аппаратуру 6, силовые цепи 7 (на фигурах не показано), и цепи управления 8 (на фигурах не показано), тяговые трансформаторы 9.1 и 9.2 (на фиг. 5 - T1, Т2). Каждый тяговый трансформатор состоит из двух электрических компонентов: Однофазный трансформатор, предназначенный для преобразования напряжения контактной сети 25 кВ частотой 50 Гц в напряжение 1 кВ; Дроссель поглощающего контура, предназначенный для поглощения помех тягового промежуточного контура. Первичная обмотка тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2 подключена к цепи токоприемника, вторичная обмотка каждого из тяговых трансформаторов подключена к одному из тяговых преобразователей 5.1 и 5.2, дроссель подключен к тяговому контуру промежуточного звена постоянного тока одного из тяговых преобразователей 5.1 и 5.2. Тяговые преобразователи 5.1 и 5.2 служат для преобразования напряжения 1 кВ переменного тока в трехфазное переменное напряжение регулируемой амплитуды и частоты. На крыше 10 кузова 1 секции 2 электровоза 3 размещен токоприемник 11 (на фиг. 5 - ХА1), главный выключатель 12 (на фиг. 5 - А11) и ограничитель перенапряжений 13 (на фиг. 5 - FV1). В силовые цепи 7 входят цепь 14 токоприемника 11 и цепь 15 первичных обмоток тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2 (см. фиг. 5). Между этими цепями расположен главный выключатель 12. Ограничитель перенапряжения 13 введен в цепи токоприемников 11. После главного выключателя 12 к цепям 15 тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2 параллельно к первичным обмоткам тяговых трансформаторов дополнительно подключен ограничитель коммутационных перенапряжений 16 (на фиг. 5 - FV2). Ограничитель коммутационных перенапряжений 16 идентичен ограничителю перенапряжений 13 и размещен в шкафу высоковольтного оборудования 17. Кузов 1 установлен на тележки 18.1 и 18.2 с интегрированными в них тяговым приводом с асинхронными двигателями 19.1 и 19.2.
Тяговые преобразователи 5.1 и 5.2 обеспечивают стабильное питание потребителей, в том числе с интегрированными в тележки 18.1 и 18.2 тяговый привод с асинхронными двигателями 19.1 и 19.2. Поэтому тяговые асинхронные двигатели 19.1 и 19.2 в специальной индивидуальной защите от бросков токов и напряжений не нуждаются. Но в такой защите нуждаются первичные обмотки тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2. Из-за удаленного расположения ограничитель перенапряжений 13 не может защитить первичные обмотки высокого напряжения тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2 от коммутационных перенапряжений. Особенно опасны перенапряжения, возникающие при выключении главного выключателя 12, вызванные с возникновением ЭДС самоиндукции в первичных обмотках тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2. Защиту от вышеуказанных коммутационных перенапряжений первичных обмоток высокого напряжения однофазных трансформаторов и другого электрического оборудования, расположенного за главным выключателем 12, обеспечивает ограничитель перенапряжения 16, размещенный в шкафу высоковольтного оборудования 17. Размещение ограничителя перенапряжений 16 в шкафу высоковольтного оборудования 17 понижает вероятность механического разрушения от случайных грубых воздействий обслуживающего персонала и повышает взрывозащищенность электрической аппаратуры 6. Сопротивление ограничителя перенапряжений 16 нелинейно. Защитное действие ограничителя обусловлено тем, что при появлении опасного для оборудования перенапряжения, вследствие высокой нелинейности варисторов через ограничитель протекает значительный импульсный ток, в результате чего величина перенапряжения снижается до уровня, безопасного для изоляции защищаемого электрооборудования.
Claims (3)
1. Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями, состоящий из нескольких идентичных секций, каждая из которых содержащая тележки с интегрированным в них тяговым приводом с асинхронными электродвигателями, кузов, внутри которого размещены тяговые преобразователи, электрическая аппаратура, силовые цепи, тяговые трансформаторы, а на крыше кузова – токоприемник, главный выключатель, ограничитель грозовых и коммутационных перенапряжений в цепи токоприемника, отличающийся тем, что после главного выключателя параллельно к тяговым трансформаторам подключен ограничитель коммутационных перенапряжений.
2. Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями по п. 1, отличающийся тем, что ограничитель коммутационных перенапряжений размещен в машинном отделении секции электровоза, в защитной оболочке.
3. Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями по п. 2, отличающийся тем, что функцию защитной оболочки выполняет один из шкафов машинного отделения секции электровоза.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120426U RU179025U1 (ru) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120426U RU179025U1 (ru) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105212U Division RU181752U1 (ru) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179025U1 true RU179025U1 (ru) | 2018-04-25 |
Family
ID=62043895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120426U RU179025U1 (ru) | 2017-06-09 | 2017-06-09 | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179025U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2351484C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-04-10 | ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) | Электрическая тяговая система транспортного средства с двигателем постоянного тока |
| RU127017U1 (ru) * | 2012-11-21 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Электровоз переменного тока с асинхронным тяговым приводом |
| EP2848452A2 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-18 | Hitachi Ltd. | Traction converter system |
| RU2565634C1 (ru) * | 2014-10-24 | 2015-10-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения |
-
2017
- 2017-06-09 RU RU2017120426U patent/RU179025U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2351484C1 (ru) * | 2008-02-11 | 2009-04-10 | ГОУ ВПО Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) | Электрическая тяговая система транспортного средства с двигателем постоянного тока |
| RU127017U1 (ru) * | 2012-11-21 | 2013-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Электровоз переменного тока с асинхронным тяговым приводом |
| EP2848452A2 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-18 | Hitachi Ltd. | Traction converter system |
| RU2565634C1 (ru) * | 2014-10-24 | 2015-10-20 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Guillod et al. | Protection of MV converters in the grid: The case of MV/LV solid-state transformers | |
| Das et al. | Grounding of AC and DC low-voltage and medium-voltage drive systems | |
| EP3036813B1 (en) | Electric protection on ac side of hvdc | |
| Lawes et al. | Design of a solid-state DC circuit breaker for light rail transit power supply network | |
| US9385524B2 (en) | Arc flash mitigation system for use with generator excitation system | |
| CN112772007B (zh) | 用于与相邻物体隔开的高压设备的屏蔽装置以及换流站 | |
| JP6609063B2 (ja) | 電力変換装置、電力変換システム、および電力変換システムの使用方法 | |
| RU179025U1 (ru) | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями | |
| RU181752U1 (ru) | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями | |
| RU165059U1 (ru) | Электровоз | |
| CN112772006A (zh) | 用于高压设备的抑制器模块和屏蔽装置 | |
| Sutherland et al. | Snubber design for transformer protection | |
| Paul | Light rail transit DC traction power system surge overvoltage protection | |
| RU180779U1 (ru) | Электровоз постоянного тока с асинхронными тяговыми двигателями | |
| RU177156U1 (ru) | Электровоз постоянного тока с асинхронными тяговыми двигателями | |
| Panetta | Hybrid grounding of electrical systems | |
| UA67276C2 (en) | Device for compensating phase capacitive short-circuit currents and limiting internal overvoltages in a high-voltage electric network | |
| RU44008U1 (ru) | Устройство для защиты электрооборудования от перенапряжений | |
| Mestas et al. | Comparative analysis of control switching transient techniques in transmission lines energization maneuver | |
| JP2017011913A (ja) | 変電所発電装置 | |
| CN211127128U (zh) | 一种用于串联电抗器的自脱离式过电压吸收装置 | |
| Volkov et al. | The Effect of Current-Limiting Reactors on the Tripping of Short Circuits in High-Voltage Electrical Equipment | |
| JP3590905B2 (ja) | 電気鉄道用フィルタ装置 | |
| Noble | Outdoor direct current equipment at the Haywards terminal | |
| CN202197222U (zh) | 电压变换器 |