WO2001098104A1 - Einrichtung zur energieversorgung von schienenfahrzeugen - Google Patents

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WO2001098104A1 PCT/DE2001/002047 DE0102047W WO0198104A1 WO 2001098104 A1 WO2001098104 A1 WO 2001098104A1 DE 0102047 W DE0102047 W DE 0102047W WO 0198104 A1 WO0198104 A1 WO 0198104A1
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Christian Stitz
Lutz Wegenke
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K13/00—Other auxiliaries or accessories for railways
    • 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
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device for supplying rail vehicles with electrical energy with an AC voltage source to which a rectifier is connected, the rectifier being followed by a connection for a rail vehicle.
  • a depot electrical energy is required for maintenance and repair work in the rail vehicles parked there. It is common to supply this energy to the vehicle from the outside. Even with an electrically powered vehicle, e.g. an electric locomotive or an ICE train, a special depot supply from outside is necessary to also perform maintenance work on the drive systems, e.g. on the engine, which would otherwise always have to be connected to the contact wire.
  • an electrically powered vehicle e.g. an electric locomotive or an ICE train
  • a special depot supply from outside is necessary to also perform maintenance work on the drive systems, e.g. on the engine, which would otherwise always have to be connected to the contact wire.
  • a previously common facility for supply in a depot consists of an AC voltage source.
  • a transformer may be connected to this AC voltage source, followed by a regulated rectifier in series. Downstream of this rectifier is usually a device for direct current distribution, for example a busbar with several outlets. A rail vehicle can be connected to each of these outlets.
  • the invention is based on the object of specifying a device for supplying energy to generally stationary rail vehicles, which simply and reliably ensures a supply which is particularly well matched to the individual rail vehicles.
  • the cost-effectiveness of the device is given by dispensing with expensive contactors, resistors and chokes.
  • the device according to the invention is significantly more reliable in operation than previous devices.
  • the rectifiers can be regulated individually. This has the particular advantage that each rail vehicle can be supplied individually.
  • the DC voltage can be ramped up and / or down regulated by the rectifiers.
  • the converters for example the inverters that are located in the rail vehicles, and the rectifiers can hardly influence one another.
  • the AC voltage source is followed by a transformer for reducing the voltage (conversion from high voltage to low voltage).

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung von Schienenfahrzeugen mit elektrischer Energie. Dazu ist eine Wechselspannungsquelle (1) mit einem Gleichrichter (3a) verbunden. Dem Gleichrichter (3a) ist ein Anschluss (4) für ein Schienenfahrzeug nachgeordnet. Es ist vorgesehen, dass mehrere Gleichrichter (3) parallel zum einen Gleichrichter (3a) angeordnet sind. Jedem Gleichrichter (3, 3a) ist ein Anschluss (4) für nur ein Schienenfahrzeug nachgeordnet. Die Gleichrichter (3, 3a) sind beispielsweise einzeln regelbar.

Description

Beschreibung
Einrichtung zur Energieversorgung von Schienenfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung von Schienenfahrzeugen mit elektrischer Energie mit einer Wechselspannungsquelle, an die ein Gleichrichter angeschlossen ist, wobei dem Gleichrichter ein Anschluss für ein Schienenfahrzeug nachgeordnet ist.
Zum Beispiel in einem Depot wird in den dort abgestellten Schienenfahrzeugen für Wartungs- und Reparaturarbeiten elektrische Energie benötigt. Es ist üblich, diese Energie dem Fahrzeug von außen zuzuführen. Auch bei einem elektrisch be- triebenen Fahrzeug, wie z.B. einer Elektrolokomotive oder einem ICE-Zug, ist eine spezielle Depotversorgung von Extern notwendig, um auch Wartungsarbeiten an den Antriebsanlagen, z.B. am Motor, durchführen zu können, die sonst stets mit dem Fahrdraht verbunden sein müssten.
Eine bisher übliche Einrichtung zur Versorgung in einem Depot besteht aus einer Wechselspannungsquelle. An diese Wechselspannungsquelle ist gegebenenfalls ein Transformator angeschlossen, dem in Reihe ein geregelter Gleichrichter nachge- schaltet ist. Diesem Gleichrichter nachgeordnet ist üblicherweise eine Vorrichtung zur Gleichstromverteilung, beispielsweise eine Sammelschiene mit mehreren Abgängen. An jedem dieser Abgänge kann jeweils ein Schienenfahrzeug angeschlossen werden.
Es wird also in das Schienenfahrzeug Gleichstrom eingespeist. Im Fahrzeug selbst ist ein Wandler vorhanden, der den Gleichstrom in Wechselstrom oder Drehstrom umwandelt, die für den Betrieb von Geräten, Werkzeugen oder ähnlicherm bei einer Wartung oder Reparatur benötigt werden. Ein solcher Wandler kann ein Wechselrichter sein. Die bisher übliche Einrichtung zur Energieversorgung im Depot erforderte, um Rückwirkungen aus einem Schienenfahrzeug auf den Gleichrichter zu vermeiden, den Einsatz von Schützen, Aufladewiderständen und Rückwirkungsdrosseln, weil der momen- tane Energiebedarf mehrerer gleichzeitig im Depot versorgter Schienenfahrzeuge in der Regel unterschiedlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Energieversorgung von in der Regel stehenden Schienen- fahrzeugen anzugeben, die einfach und zuverlässig eine besonders gut auf die einzelnen Schienenfahrzeuge abgestimmte Versorgung gewährleistet.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass mehrere Gleichrichter parallel zum einen Gleichrichter angeordnet sind und dass jedem Gleichrichter jeweils ein Anschluss für nur ein Schienenfahrzeug nachgeordnet ist.
Damit wird der Vorteil erzielt, dass jedem Fahrzeug ein eige- ner Gleichrichter zugeordnet ist, wodurch auf Schütze, Aufladewiderstände und Rückwirkungsdrosseln verzichtet werden kann.' Trotz dieses apparativ vereinfachten Aufbaus der Einrichtung kommt es selbst dann nicht zu Rückwirkungen auf die Gleichrichter, falls zu einem bestimmten Zeitpunkt die z.B. im Depot abgestellten Schienenfahrzeuge einen unterschiedlichen Energiebedarf haben.
Obwohl statt eines Gleichrichters mehrere Gleichrichter benötigt werden, ist die Wirtschaftlichkeit der Einrichtung durch den Verzicht auf teure Schütze, Widerstände und Drosseln gegeben. Darüber hinaus ist die Einrichtung nach der Erfindung im Betrieb deutlich zuverlässiger als bisherige Einrichtungen.
Beispielsweise sind die Gleichrichter einzeln regelbar. Damit wird der besondere Vorteil erzielt, dass jedes Schienenfahrzeug individuell versorgt werden kann. Beispielsweise ist die Gleichspannung durch die Gleichrichter rampenförmig hoch und/oder herunter regelbar. Auf diese Weise können sich die Wandler, z.B. die Wechselrichter, die sich in den Schienenfahrzeugen befinden, und die Gleichrichter fast nicht gegenseitig beeinflussen.
Beispielsweise ist der Wechselspannungsquelle ein Transformator nachgeordnet zum Herabsetzen der Spannung (Umwandlung von Hochspannung in Niederspannung) .
Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert:
Die Zeichnung zeigt eine Wechselspannungsquelle 1. Dieser Wechselspannungsquelle 1 ist ein Transformator 2 nachgeschaltet, der die angelegte Spannung in eine geeignet zu dimensionierende Wechselspannung, umformt. Diese umgeformte Wechselspannung wird mehreren parallel angeordneten Gleichrichtern 3, 3a zugeleitet, von denen zur Vereinfachung nur drei Stück dargestellt sind. Jeder dieser Gleichrichter 3, 3a ist separat regelbar und enthält dazu einen Regler 5. Die von den Gleichrichtern 3, 3a abgegebene Gleichspannung kann rampenförmig hoch bzw. herunter geregelt werden. Außerdem kann dadurch, dass jeder Gleichrichter 3, 3a einzeln regelbar ist, die von ihm abgegebene elektrische Energie nach Bedarf eingestellt werden.
Jedem der Gleichrichter 3, 3a ist ein Anschluss 4 nachgeordnet, an den bei Bedarf die innere Energieversorgung eines Schienenfahrzeuges angeschlossen werden kann. Es kann somit jedem Schienenfahrzeug mit einfachen Mitteln die jeweils benötigte Energiemenge zur Verfügung gestellt werden, ohne dass Vorkehrungen für Auswirkungen der Elektrik des Schienenfahrzeuges auf die Einrichtung zur Versorgung getroffen werden müssen. In jedem Schienenfahrzeug befinden sich Wandler, die die Gleichspannung in die dort benötigte Wechselspannung umformen.
Durch den Einsatz der Gleichrichter 3, 3a ist eine besonders einfache Regelung der Energieversorgung für Schienenfahrzeuge von Extern, z.B. in einem Depot, möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Versorgung von Schienenfahrzeugen mit elektrischer Energie mit einer Wechselspannungsquelle (1), an die ein Gleichrichter (3) angeschlossen ist, wobei dem
Gleichrichter (3a) ein Anschluss (4) für ein Schienenfahrzeug nachgeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere Gleichrichter (3) parallel zum einen Gleichrichter (3a) ange- ordnet sind und dass jedem Gleichrichter (3, 3a) jeweils ein Anschluss (4) für nur ein Schienenfahrzeug nachgeordnet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gleichrichter (3, 3a) einzeln regelbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass durch die Gleichrichter (3, 3a) die Gleichspannung rampenförmig hoch und/oder herunter regelbar ist.
PCT/DE2001/002047 2000-06-19 2001-05-30 Einrichtung zur energieversorgung von schienenfahrzeugen WO2001098104A1 (de)

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