一种磁悬浮列车的开关箱制造技术

本发明专利技术提供了一种磁悬浮列车的开关箱，用于控制磁悬浮列车的直流主电网与车载电网控制器、升压斩波器、DC‑DC变换器、逆变器、涡流制动器及蓄电池的连接。本发明专利技术的开关箱具有外壳，外壳由机箱基体、顶板以及侧板组成，并且开关箱的外壳内具有低压开关组件和电流传感器组件。本发明专利技术的开关箱能够满足磁悬浮车辆不同工作制、特殊工作环境以及轻量化的要求，可保证主回路状态可靠切换，使磁悬浮车辆在不同工况下正常运行，具有高可靠性和高可维护性。

A Switchbox for Maglev Train

The invention provides a switch box of a magnetic levitation train, which is used to control the connection of the DC main power grid of the magnetic levitation train with the vehicle power network controller, boost chopper, DC DC converter, inverter, eddy current brake and battery. The switchbox of the invention has a shell, which is composed of a chassis base body, a top plate and a side plate, and a low voltage switching component and a current sensor component are arranged in the shell of the switchbox. The switch box of the invention can meet the requirements of different working systems, special working environment and lightweight of the maglev vehicle, ensure the reliable switching of the main circuit state, make the maglev vehicle operate normally under different working conditions, and has high reliability and maintainability.

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮列车的开关箱
本专利技术涉及一种开关箱，具体涉及一种新型磁悬浮用开关箱，属于轨道交通控制设备

技术介绍
随着国民经济的发展,交通运输日益紧张并成为制约经济发展的一个重要因素,缓解并改善交通状况是当前迫切需要解决的问题。作为新型的陆上交通工具,磁浮列车依靠电磁力将列车悬浮于轨道上,用直线电机推进,它没有车轮及相应的传动机构,与地面无机械接触,可以高速、平稳地运行,并且运营维护费用低,无环境污染,具有良好的发展前景。其中高速磁浮列车的最高时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具。中低速磁浮列车的时速在100-120公里之间，具有节能、环保、噪音小、转弯半径小，爬坡能力高等特性，造价略高于轻轨，而远低于地铁。列车牵引与电制动动能、悬浮导向功能和辅助供电功能是磁浮列车最为基本的三大功能，也是影响列车运行品质的三个根本性因素。因此，设计最为优化、最为故障导向安全的车载电网方案是确保磁浮列车安全和高品质运行的重要保证之一。在高速磁浮列车车载电网中，由440V升压斩波器构成的440V直流电网是主电网，车上所有的电气部件都是直接或者间接从440V主电网获取能量。而BV440开关箱作为440V直流电网中最重要的中继站，其性能的优劣直接影响到磁浮列车能否安全、高速运行。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种新型磁悬浮用440V开关箱，该技术方案满足磁悬浮车辆不同工作制、特殊工作环境以及轻量化的要求，可保证主回路状态可靠切换，使磁悬浮车辆在不同工况下正常运行，具有可靠性高、可维护性好等特点。本专利技术提供了一种磁悬浮列车的开关箱，用于控制磁悬浮列车的直流主电网与车载电网控制器、升压斩波器、DC-DC变换器、逆变器、涡流制动器及蓄电池的连接，其中车载电网控制器用于完成开关箱的合分闸控制，并接收开关箱的合分闸控制反馈信息；升压斩波器将车载发电装置的电能通过整流和升压后提供至开关箱以对蓄电池进行充电，并实时接收开关箱反馈的蓄电池电流模拟信号；DC-DC变换器用于改变开关箱提供的直流电电压；逆变器用于将开关箱提供的直流电变换为交流电；涡流制动器用于制动磁悬浮列车。该开关箱具有外壳，该外壳由机箱基体、顶板以及侧板组成，该开关箱的该外壳内具有低压开关组件和/或电流传感器组件。优选地，机箱基体由铝合金整体铸造一体成型。通过将机箱基体由铝合金整体铸造一体成型，使得在铸造时在保证工艺经济性的同时，包含了机箱基体的各结构特征(如散热翅片等)，铸造成型后再按要求进行机加工。通过上述一体成型避免了焊接、挤压等工艺，从而避免了加工残余应力及变形，提高了箱体强度和性能，有利于减少箱体尺寸，避免了由于机加等工艺而需额外增加的尺寸，提高了柜体紧凑度，减低了整个箱体的重量。同时由于机箱基体散热翅片与机体为一体成型，没有了散热翅片与基板之间的接触热阻，降低了元件整个传热路径的热阻，在有限的散热面积下提高了散热器的散热效率，为进一步减少柜体的尺寸创造了有利条件。由上述可知采用铸造铝合金提高了箱体的强度，可在保证满足垂向及横向的加速度幅值为30m/s2，纵向为50m/s2，时间均为30ms冲击要求下重量仅为钢板的三分之一，显著的降低了箱体的重量，满足了开关箱苛刻的重量要求。优选地，通过L型压条和螺栓，顶板、把手组件和侧板分别与机箱基体连接，L型压条具有内嵌有密封发泡条的槽。采用L型压条增加了各个连接部件间的接触面积，再加上密封发泡条，进一步提高了连接的密封性能，除此之外在各个连接处均涂覆了密封胶，通过上述措施本专利技术箱体可达到IP65的防护等级。优选地，顶板和侧板厚度为1mm。优选地，在顶板和/或侧板上设置有加强筋。通过将具有较大面积的顶板2、侧板4设计为1mm厚，能够减少开关箱的重量。同时，在顶板和/或侧板上设置有加强筋，能够通过简单的冲压工艺可有效提高顶板、侧板的刚度和强度，在不增加重量的情况下能够满足车载设备的冲击振动要求。优选地，机箱基体的前面板安装有电连接器，电连接器通过螺栓与机箱基体可靠连接，并且电连接器与机箱基体之间有密封圈。通过螺栓连接至机箱基体并且设置密封圈，使得该电连接器能够具备IP67的防护等级。优选地，低压开关组件中包括熔断器、继电器、接触器和限流分压电阻，且熔断器、继电器、接触器和限流分压电阻中的至少两个安装在同一个安装板上。通过在开关箱集成有塑壳断路器、接触器与熔断器，能够实现系统短路保护功能，防止短路时故障扩大化。而将熔断器、继电器、接触器和限流分压电阻中的至少两个安装在同一个安装板上，即通过将内部器件模块化设计、使用预布线设计方案柜体外布线组装器件，一方面能使得上述部件间距离尽可能近地布置，充分利用开关箱内的空间，同时能够能够在柜体外布线组装器件，使得操作空间大，安装效率高，可显著提高整机的可维护性。优选地，低压开关组件中包括2n个熔断器，2n个熔断器排列成相互平行且分别具有n个熔断器的第一排和第二排，其中n为正整数。优选地，低压开关组件中包括10个熔断器。优选地，第一排的n个熔断器通过第一连接铜排短接，且第一排的n个熔断器与第二排的至少一个熔断器通过第二连接铜排短接。优选地，第一铜排与第二铜排连接为形成L形。上述设计可有效利用开关箱的深度尺寸，避免了宽度尺寸狭窄的问题，采用最少的铜排将第一排的n个熔断器与第二排的至少一个熔断器短接在一起。优选地，第一连接铜排的一端设有用于外部分线连接的孔。该孔用于外部分线连接，能够使得端子方便地连接方便并且解决与另外一组熔断器干涉问题优选地，用于将电连接器连接至熔断器的为斜V字形。因此，电缆从电连接器19出来后斜向下自然连接，端子无需拐弯，螺栓从上往下拧紧，操作空间大，能够解决当熔断器与电连接器间距离接近时，线缆从电连接器出来后连接到熔断器上的拐弯半径与走线空间不足的问题。优选地，在低压开关组件中具有线托，线托用于固定熔断器的线缆和/或继电器的线缆。优选地，在低压开关组件中设置有纵向低压开关组件扎线杆和横向低压开关组件扎线杆。纵向低压开关组件扎线杆能够用于固定接触器、电阻、外接电缆的纵向走线，横向低压开关组件扎线杆能够用于固定接触器、电阻、外接电缆的横向走线。优选地，电流传感器组件包括多个电流传感器，多个电流传感器在特定平面上的相应多个投影具有重叠的部分。优选地，多个电流传感器分为第一层传感器和安装在支撑架上的第二层电流传感器，第一层电流传感器与第二层电流传感器上下相叠。优选地，第一层电流传感器与第二层电流传感器前后反装。上下叠层布置有效利用了柜体的高度空间，支撑架极大的节省了上层与下层之间的空间，方便安装布置下层的电流传感器，结构简单可靠，并且美观，而上层传感器与下层传感器前后反装错开了传感器外接插头。优选地，电流传感组件包括4个第一层电流传感器和4个第二层电流传感器26。优选地，电流传感组件中具有端子支撑座27，电流传感组件的外接电缆与电流传感组件的内部电缆共接于端子支撑座27上。由此，多个电流传感器均通过统一电缆外接到外部蓄电池，而每一个传感器可单独维护，使得后续传感器维护与安装更方便。附图说明本专利技术的以上内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的专利技术的示例。在附图中，相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮列车的开关箱，用于控制磁悬浮列车的直流主电网与车载电网控制器、升压斩波器、DC‑DC变换器、逆变器、涡流制动器及蓄电池的连接，其特征在于：所述车载电网控制器用于完成所述开关箱的合分闸控制，并接收所述开关箱的合分闸控制反馈信息；所述升压斩波器将车载发电装置的电能通过整流和升压后提供至所述开关箱以对所述蓄电池进行充电，并实时接收所述开关箱反馈的蓄电池电流模拟信号；所述DC‑DC变换器用于改变所述开关箱提供的直流电电压；所述逆变器用于将所述开关箱提供的直流电变换为交流电；所述涡流制动器用于制动所述磁悬浮列车；所述开关箱具有外壳，所述外壳由机箱基体、顶板以及侧板组成，并且所述开关箱的所述外壳内具有低压开关组件和电流传感器组件。

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮列车的开关箱，用于控制磁悬浮列车的直流主电网与车载电网控制器、升压斩波器、DC-DC变换器、逆变器、涡流制动器及蓄电池的连接，其特征在于：所述车载电网控制器用于完成所述开关箱的合分闸控制，并接收所述开关箱的合分闸控制反馈信息；所述升压斩波器将车载发电装置的电能通过整流和升压后提供至所述开关箱以对所述蓄电池进行充电，并实时接收所述开关箱反馈的蓄电池电流模拟信号；所述DC-DC变换器用于改变所述开关箱提供的直流电电压；所述逆变器用于将所述开关箱提供的直流电变换为交流电；所述涡流制动器用于制动所述磁悬浮列车；所述开关箱具有外壳，所述外壳由机箱基体、顶板以及侧板组成，并且所述开关箱的所述外壳内具有低压开关组件和电流传感器组件。2.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，所述机箱基体由铝合金整体铸造一体成型。3.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，通过L型压条和螺栓，所述顶板、把手组件和所述侧板分别与所述机箱基体连接，所述L型压条具有内嵌有密封发泡条的槽。4.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，所述顶板和所述侧板厚度为1mm。5.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，在所述顶板和/或所述侧板上设置有加强筋。6.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，所述机箱基体的前面板安装有电连接器，所述电连接器通过螺栓与所述机箱基体可靠连接，并且所述电连接器与所述机箱基体之间有密封圈。7.根据权利要求1所述的开关箱，其特征在于，所述低压开关组件中包括熔断器、继电器、接触器和限流分压电阻，且所述熔断器、所述继电器、所述接触器和所述限流分压电阻中的至少两个安装在同一个安装板上。8.根据权利要求7所述的开关箱，其特征在于，所述低压开关组件中包括2n个所述熔断器，所述2n个所述熔断器排列成相互平行且分别具有n个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉斌，翁星方，林文彪，董其爱，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43