RU181752U1 - Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями - Google Patents

Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями Download PDF

Info

Publication number
RU181752U1
RU181752U1 RU2018105212U RU2018105212U RU181752U1 RU 181752 U1 RU181752 U1 RU 181752U1 RU 2018105212 U RU2018105212 U RU 2018105212U RU 2018105212 U RU2018105212 U RU 2018105212U RU 181752 U1 RU181752 U1 RU 181752U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
traction
electric locomotive
asynchronous
motors
section
Prior art date
Application number
RU2018105212U
Other languages
English (en)
Inventor
Вячеслав Анатольевич Ушаков
Константин Андреевич Вахрушев
Андрей Вячеславович Ушаков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы"
Priority to RU2018105212U priority Critical patent/RU181752U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU181752U1 publication Critical patent/RU181752U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61CLOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C3/00Electric locomotives or railcars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/24Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
    • B60L9/28Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines polyphase motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (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 секции, которая содержит 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 - токоприемники, 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 секции, которая содержит 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 - токоприемники, 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 общий вид односекционного электровоза переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями;
на фиг. 2 - изображен аксонометрический вид на расположение внутрикузовного и крышевого оборудования в односекционном электровозе переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями;
на фиг. 3 - представлен выносной вид А на фиг. 1 с расположением ограничителя коммутационных перенапряжений в шкафу высоковольтного оборудования;
на фиг. 4 - 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 секции 2 электровоза 3 размещают по обе стороны от рабочего прохода 4 тяговые преобразователи 5.1 и 5.2 (на. фиг. 4 - Al, 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. 4 - T1, Т2). Каждый тяговый трансформатор состоит из двух электрических компонентов - однофазного трансформатора, предназначенного для преобразования напряжения контактной сети 25 кВ частотой 50 Гц в напряжение 1 кВ и дросселя поглощающего контура, предназначенного 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 размещены токоприемники 11.1 и 11.2 (на фиг. 4 - ХА1 и ХА2), главный выключатель 12 (на фиг. 4 - А11) и ограничитель перенапряжений 13 (на фиг. 4 - FV1). В силовые цепи 7 входят цепь 14 токоприемников 11.1, 11.2 и цепь 15 первичных обмоток тяговых трансформаторов 9.1 и 9.2 (см. фиг. 4). Между этими цепями расположен главный выключатель 12. Ограничитель перенапряжения 13 введен в цепи токоприемников 11.1, 11.2 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. 4 - 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 интегрированный 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 одной секции, которая содержит 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 - токоприемники, 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.
RU2018105212U 2018-02-12 2018-02-12 Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями RU181752U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105212U RU181752U1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105212U RU181752U1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017120426U Division RU179025U1 (ru) 2017-06-09 2017-06-09 Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181752U1 true RU181752U1 (ru) 2018-07-26

Family

ID=62981934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105212U RU181752U1 (ru) 2018-02-12 2018-02-12 Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181752U1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996009675A1 (en) * 1994-09-23 1996-03-28 General Electric Company Automatic fault current protection for a locomotive propulsion system
RU2379202C2 (ru) * 2008-04-14 2010-01-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") Электрическая схема, обеспечивающая конфигурацию силовой цепи электровоза двойного питания
RU2422299C1 (ru) * 2009-12-07 2011-06-27 Ооо "Гамем" Система электроснабжения электропоезда с асинхронным тяговым приводом
RU127017U1 (ru) * 2012-11-21 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" Электровоз переменного тока с асинхронным тяговым приводом

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996009675A1 (en) * 1994-09-23 1996-03-28 General Electric Company Automatic fault current protection for a locomotive propulsion system
RU2379202C2 (ru) * 2008-04-14 2010-01-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") Электрическая схема, обеспечивающая конфигурацию силовой цепи электровоза двойного питания
RU2422299C1 (ru) * 2009-12-07 2011-06-27 Ооо "Гамем" Система электроснабжения электропоезда с асинхронным тяговым приводом
RU127017U1 (ru) * 2012-11-21 2013-04-20 Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" Электровоз переменного тока с асинхронным тяговым приводом

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guillod et al. Protection of MV converters in the grid: The case of MV/LV solid-state transformers
WO2017076161A1 (zh) 一种动车组牵引系统及能量控制方法
Das et al. Grounding of AC and DC low-voltage and medium-voltage drive systems
Salonen et al. LVDC distribution system protection—Solutions, implementation and measurements
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
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
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
Kuczek et al. Transformer switching with vacuum circuit breaker: case study of PV inverter LC filters impact on transient overvoltages
RU181752U1 (ru) Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями
Cinieri et al. A new high-speed digital relay protection of the 3-kVdc electric railway lines
RU179025U1 (ru) Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями
RU165059U1 (ru) Электровоз
RU180779U1 (ru) Электровоз постоянного тока с асинхронными тяговыми двигателями
RU177156U1 (ru) Электровоз постоянного тока с асинхронными тяговыми двигателями
Sutherland et al. Snubber design for transformer protection
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
WO2021028041A1 (en) Direct current power supply assembly
Lo et al. Analysis of induced voltage at close proximity with high voltage cables of electrified railways
KR102713564B1 (ko) 인버터 일체형 수배전반
RU110213U1 (ru) Устройство защиты асинхронного электродвигателя от коммутационных перенапряжений
RU191462U1 (ru) Источник наложенного напряжения системы селективного контроля состояния изоляции группы электродвигателей напряжением выше 1 кв
JP2017011913A (ja) 変電所発電装置