专利名称：电力机车供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力机车，尤其是一种电力机车上的列车供电系统。
技术背景随着中国铁路的快速发展，电力机车已成为主型牵引机车。电力机车牵引旅客列车同时给列车提供DC600V直流电源，取代对环境污染严重的发电列车， 推广电力机车向列车供电，这一趋势还将继续。目前公知的电力机车DC600V供 电系统都是采用两个供电柜、司机台供电显示采用微机屏显示，供电接地采用 有源接地等。其缺点是在机车有限的空间布置两台供电系统柜占据空间大， 布线不集中，高压防护及检修工作量增加一倍，成本相应增加。采用微机液晶 屏显示供电电压、电流及故障状态设计制作成本高，维修困难。采用有源接地 检测供电接地动作不可靠且客车的接地保护装置不能与机车进行参数匹配，会 导致机车停止向列车供电，影响列车安全运行。本实用型的设计人基于对电力机车多年研发及对列车供电系统的技术攻 关，针对以上现有技术中存在的问题，经过潜心的研究之后，终于克服了上述 问题，完成了本实用新型的电力机车供电装置。实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种电力机车供电系统，以改善或 克服上述公知供电系统的一个或多个缺陷。本实用新型的技术解决方案是 一种电力机车供电系统，该供电系统输入860V交流电，并输出600V直流供电电源给机车两端供电的装置，该电力机车具有一个供电柜，且该供电柜容纳有两套电器设备，供电系统控制柜安装在供电 柜内部，分别控制两套完全独立的第一、第二供电系统，所述第一、第二供电 系统各具有逻辑控制单元、显示单元及接地检测单元。本实用新型的用于电力机车列车供电系统与现有列车供电技术相比具有的 优点和特点是本实用新型的列车供电控制柜采用一拖二的形式，即把两个供电柜的器件 安装在一个柜内，来控制机车两端的供电电压的输出，这样设计占用空间少、 电路简化，集中控制、工艺性能好，便于机车布线，减少部件结构，降低设备 成本，便于检修维护。本发明还克服了电磁兼容、电气绝缘等技术问题。在电磁兼容方面，控制 系统采用屏蔽导线，提高系统的电磁抗干扰能力。在电气绝缘性能方面，在相 邻母线上采用套装热收縮材料，降低高压电器的爬电距离提高绝缘性能。本实用新型列车供电系统显示部分采用仪表模块显示，即供电电压、电流 及供电故障信息在仪表模块上一目了然。本实用新型列车供电系统开关指令安装于司机室操纵台附近，更适合单司 机值乘及长距离运行的机车， 一旦供电系统出现故障，在司机不离开座椅的情 况下即可通过简单的操作把故障排除。本实用新型列车供电系统的供电接地采用高阻中点接地，利用电压传感器 和系统控制柜来准确判断是否接地。由于对主电路电压传感器进行了备份，可 防止因为电压传感器故障而导致列车供电不正常。本实用新型列车供电系统，对控制系统进行了备份，在一组控制工作不正 常的情况下可直接切换到另一组控制，使得机车每一路400KW的电源都有独立的A/B组两套控制系统，大大提高系统可靠性。
图1为本实用新型电力机车设备布置示意图； 图2为本实用新型电力机车列车供电网络框图； 图3为本实用新型电力机车主电路原理示意图。 附图标号说明1、供电柜(内设供电系统控制柜) 2、显示单元3、开关装置 4、整流柜 5、集控器6、列车供电插座 7、列车集控插座具体实施方式
为了更进一步地了解本实用新型的技术特征、技术效果和所要达到的目的，
以下结合附图及具体实例新型提出的电力机车供电系统作进一步的描述。本实用新型提出一种电力机车供电系统，该供电系统输入860V交流电，并 输出600V直流供电电源给机车两端供电的装置(如列车供电插座6及负载)， 其中，该电力机车仅设有一个供电柜l，且该供电柜1容纳有两套电器设备，供 电系统控制柜安装在供电柜1的内部，以分别控制两套完全独立的第一、第二 供电系统，所述第一、第二供电系统各具有逻辑控制单元、显示单元2及接地 检测单元(请参照图2)。请首先参见图1，其为本实用新型的电力机车列车供电系统设斧布置示意 图。如图所示，本实用新型的供电柜1安装在II端机械间内，即把现有技术两 个供电柜的器件安装在一个柜内，来控制机车两端的供电电压的输出，利用有 效的空间达到两个供电柜的功能。列车I、 II均设有列车供电插座7及集控插 座7。所述第一、第二供电系统的显示单元2分别安装在I 、 II端司机室操纵台 上，并以仪表指示，且包括有电流、电压及故障显示部分，故障信息清晰可见。 所述供电系统开关装置3安装于司机室操纵台门上，在司机不离开座椅的情况 下通过转换开关操作即可把故障排除。6图2为本实用新型电力机车列车供电系统的网络框图。如图所示，当机车 接收到列车请求供电信号后，司机控制开关装置，LCU逻辑控制单元发出供电信 号来控制供电系统控制柜，供电系统控制柜利用检测单元检测到该列车供电系 统无接地、无过流、无过压并接收到同步信号后送出触发信号，控制整流柜4 内晶闸管导通，从而使得交流860V电源通过整流、滤波、稳压，而输出600V 直流电源到机车两端，再通过列车供电插头6到列车逆变器。图3为本实用新型SS7C电力机车列车供电系统主电路电气原理图。如图3 所示，本实用新型的第一、第二供电系统的供电接地均采用高阻中点接地，图3 中由电阻R65、 R67或电阻R66、 R68组成，并利用电压传感器UV11或UV12和供电系统控制柜来准确判断是否接地。若电路中某点接地后，供电电压传感器 信号经供电系统控制柜计算(+)、(-)干线对地电位差值的变化，来判断是 否接地，然后决定是否断开交流侧真空接触器。同时还利用与主电路电压传感 器UV7或UV8并联的电压传感器UV9或UV10分别对二主电路电压传感器进行备 份，^防止因为电压传感器UV7或UV8故障而导致列车供电不正常。前述主电路 电压传感器UV7或UV8及备份电压传感器UV9或UV10用于提供仪表指示、给电 能计量提供电压信号、给系统控制柜提供电压反馈信号来控制晶闸管脉沖信号 以控制供电输出电压等。本实用新型的机车供电系统还设有控制部分的备份冗余单元，即机车的每 一路400KW的电源都有独立的A/B两套控制系统，在一组控制系统工作不正常 的情况下可直接将转换开关切换到另一组控制系统，从而提高系统的可靠性。本发明还克服了电磁兼容、电气绝缘等技术问题，以顺利实现本发明的目 的。在电磁兼容方面，控制系统采用屏蔽导线，提高系统的电磁抗干扰能力。 在电气绝缘性能方面，在相邻母线上釆用套装热收縮材料，降低高压电器的爬 电距离提高绝缘性能。虽然本实用新型已以具体实施例揭示，但其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围的前提下所作出的等 同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍 属本专利涵盖的范畴。
权利要求1、一种电力机车供电系统，该供电系统输入860V交流电，并输出600V直流供电电源给机车两端供电的装置，其特征在于，该电力机车具有一个供电柜，且该供电柜容纳有两套电器设备，供电系统控制柜安装在供电柜内部，分别控制两套完全独立的第一、第二供电系统，所述第一、第二供电系统各具有逻辑控制单元、显示单元及接地检测单元。
2、 如权利要求l所述的电力机车供电系统，其特征在于，该供电系统的 显示单元分别设于I、 II端司机室操纵台上，该操纵台显示部分采用仪表模块形 式，且包括有电流、电压及故障显示部分。
3、 如权利要求l所述的电力机车供电系统，其特征在于，该第一、第二 供电系统的供电接地采用高阻中点接地，该接地检测单元是由其电压传感器将 检测信号送到系统控制柜。
4、 如权利要求2所述的电力机车供电系统，其特征在于，该第一、第二 供电系统的供电接地采用高阻中点接地，该接地检测单元是由其电压传感器将 检测信号传送到系统控制柜。
5、 如权利要求1至4任一项所述的电力机车供电系统，其特征在于，所 述第一、第二供电系统均设有主电路电压传感器及一对该主电路电压传感器进 行备份的备份电压传感器，且该备份电压传感器与该主电路电压传感器并联设 置。
6、 如权利要求1至4任一项所述的电力机车供电系统，其特征在于，所 述供电系统具有开关指令部分，且该开关指令部分安装于司机室操纵台门上。
7、 如权利要求5所述的电力机车供电系统，其特征在于，所述供电系统 具有开关指令部分，且该开关指令部分安装于司机室操纵台门上。
8、 如权利要求1至4任一项所述的电力机车供电系统，其特征在于，所 述供电系统还设有控制部分备份冗余单元，机车的每一路电源均设有独立的两套控制系统。
9、 如权利要求5所述的电力机车供电系统，其特征在于，所述供电系统 还设有控制部分备份冗余单元，机车的每一路电源均设有独立的两套控制系统。
10、 如权利要求9所述的电力机车供电系统，其特征在于，所述各控制系统采用屏蔽导线，且该供电系统的相邻母线采用套装热收縮材料。
专利摘要一种电力机车供电系统，该供电系统输入860V交流电，并输出600V直流供电电源给机车两端供电的装置，该电力机车具有一个供电柜，且该供电柜容纳有两套电器设备，供电系统控制柜安装在供电柜内部，分别控制两套完全独立的第一、第二供电系统，所述第一、第二供电系统各具有逻辑控制单元、显示单元及接地检测单元。本实用新型的列车供电控制柜采用一拖二的形式，即把两个供电柜的器件安装在一个柜内，来控制机车两端的供电电压的输出，这样设计占用空间少、电路简化，集中控制、工艺性能好，便于机车布线，减少部件结构，降低设备成本，便于检修维护。
文档编号H02M7/00GK201118456SQ200720173928
公开日2008年9月17日 申请日期2007年11月1日 优先权日2007年11月1日
发明者于海霞, 孙传胜 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司