用于轨道车辆的高压装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于车辆的高压装置，所述车辆至少在行驶运行时从提供高压的电网供给装置(20)中获取电能，所述高压装置具有至少一个高压部件(24)和接地开关设备(36)，所述高压部件能够借助于主功率开关单元(30)与所述电网供给装置(20)电连接，所述接地开关设备具有至少一个开关机构(38)。为了在高压装置上进行工作时以在结构上简单的方式提高人员安全性而提出，所述高压部件(24)具有至少一个容纳区域(46)，在所述容纳区域中容纳有所述开关机构(38)——至少在将所述高压部件(24)的至少一个有源部分(35)接地的接地部位中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于车辆的高压装置，所述车辆至少在行驶运行时从提供高压的电网供给装置中获得电能，所述高压装置具有至少一个高压部件和接地开关设备，所述高压部件借助于主功率开关单元可与电网供给装置电连接，所述接地开关设备具有至少一个开关机构。
技术介绍
车辆、尤其有轨车辆是已知的，所述车辆在行驶运行时从电网供给装置中获得电能。在这种情况下，电网供给装置具有电线路，例如架空线路或者设置在地面区域中的导电轨，集电器在车辆运行时与所述电线路接触。由电网供给装置引导的电压是通常在500V至30kV的范围中的高压。主功率开关单元以已知的方式连接在集电器下游，所述主功率开关单元连接在车辆的电设施上游，并且所述主功率开关单元设计用于：尤其即使处于负载下也将该电设施与电网供给装置断开。在车辆的高压装置上进行工作需要严格的安全防范措施。尤其规定：能量源、尤其是电网供给线路以及车辆的即使在车辆与电网供给装置断开的状态下也能够潜在地产生高压的部件，在这些装置处工作必须接地。通常设有车辆的接地开关设备，所述接地开关设备与主功率开关单元耦合，并且所述接地开关设备用于将主功率开关单元的输入端和输出端，即该主功率开关单元至集电器的电连接部一方以及该主功率开关单元至车辆的连接在下游的电设施的电连接部另一方，与参考电势电连接、尤其与车辆的接地电势电连接。这种接地开关设备通常借助于空气间隙和/或爬电距离与其周围环境绝缘，由此要求用于这种绝缘的大的结构空间。此外，已知的具有润滑的开关机构的接地开关结构定期要求高的维修耗费。在主功率开关单元和/或接地开关设备本身上进行工作时(尤其在上述定期的维修工作中，例如出于润滑目的的维修工作中)，事故风险是较高的，因为可能不再能够提供接地开关设备的接地功能。通常，主功率开关单元或接地开关设备被断开。即使在电网供给装置的电线路接地时，例如在架空线路接地时，接地开关设备的受限的或者不存在的功能由于通过内部的能量源错误地产生的高压也隐含电击的危险。
技术实现思路
本专利技术基于下述目的：在高压装置上进行工作时以在结构上简单的方式提高人员安全性。对此提出：高压装置的至少一个高压部件具有至少一个容纳区域，在所述容纳区域中(至少在将高压部件的至少一个有源部分接地的接地部位中)容纳有接地开关设备的开关机构。由此，在高压装置上进行工作时能够实现提高的安全性，尤其当这些工作在主功率开关单元上执行时能够实现提高的安全性。在进行这些工作时也能够实现将高压部件的至少一个有源部分(aktivesTeil)可靠地接地。这还能够通过将开关机构集成在高压部件中(至少在其接地部位中)以结构上简单的方式实现。尤其有利的是，高压装置能够在主功率开关单元的区域中更紧凑地构造，因为能够省去对于接地开关设备所必要的结构空间、尤其所需要的空气间隙和/或爬电距离。传统的空气间隙和爬电距离的典型的值为230mm或600m。所述结构空间节省能够有利地用于高压装置(至少在主功率开关单元的区域中)的作为包封在绝缘材料中的装置的构成方案。尤其应当将“高压”理解为在500V至30kV的范围中的电压。由电网供给装置所提供的用于供给电驱动的车辆的高压能够具有下述典型的值。交流电压的典型的值在10kV和30kV之间的电压范围中。对于轨道车辆而言，广泛使用大小为15kV或者25kV的电压。对于直流电压而言，电网供给装置的典型的值在500V至5kV的范围中。轨道车辆的供给装置的广泛使用的电压值尤其是750V、1.5kV和3kV。应当将“高压部件”理解为如下部件，所述部件具有至少一个设计用于引导高压的部分。术语“主功率开关单元”关于车辆的电设施尤其表示下述电网开关单元：所述电网开关单元能够中断或者建立电设施与电网供给装置之间的电连接。所述电网开关单元适当地构成为负载开关，所述负载开关设计用于在电设施满负载的条件下将电连接断开。主功率开关单元在闭合状态下引导由电网供给装置提供的高压，并且形成车辆的高压装置的部件。在轨道车辆中，主功率开关单元在专业术语中尤其被称为“主开关”。高压部件和主功率开关单元适当地是车辆的高压装置的两个不同的高压部件，在所述高压部件中设有用于至少在接地部位中容纳所述接地开关设备的开关机构的容纳区域。特别地，它们彼此间隔开地设置和/或它们分别具有不同的外壳。尤其应当将高压部件的“有源”部分理解为如下部分：所述部分有助于传输能量，优选有助于建立从电网供给装置到电消耗器、尤其到车辆的至少一个工作单元的能量流。为此，有源部分尤其设计用于引导电流，经由所述电流能够产生电消耗器的电功率。尤其应当将有源部分与高压部件的具有保护功能的其它部件区分开。高压部件的有源部分尤其与壳体单元不同，所述壳体单元由于接触保护规定必要时需接地。尤其应当将“接地”理解为建立设计用于引导电压的有源部分与参考电势的电连接。该参考电势能够对应于大地的电势，其中其尤其称为“大地电势”，在轨道车辆中对应于铁轨电势和/或车辆的特定装置例如车厢的电势，其中其尤其称为“接地电势”。开关机构能够接入电连接中，通过所述电连接可将有源部分和主功率开关单元彼此连接。在此，所述开关机构具有闭合部位和断开部位，在所述闭合部位中建立所述电连接，在所述断开部位中电连接是中断的并且有源部分与参考电势连接。断开部位在此对应于开关机构的接地部位。然而优选提出：开关机构在接地部位中将在有源部分和主功率开关单元之间的至少一个电连接部接地。由此，能够有利地实现高压部件的至少有源部分的和主功率开关单元的接地。容纳区域设置用于至少在如下接地部位中容纳开关机构：所述接地部位至少将高压部件的有源部分接地。开关机构例如能够在位于容纳区域外部的输出部位中，其中所述开关机构在接地过程中从输出部位起进入到容纳区域中直至到达其接地部位。然而，在本专利技术的一个优选的构成方案中提出：开关机构包封在容纳区域中。在此，开关机构不仅在输出部位中而且在其接地部位中设置在容纳区域中。由此能够实现尤其紧凑的实施方案。用于容纳开关机构的容纳区域尤其能够对应于高压部件的如下区域：在所述区域中设置有有源部分。优选的是，高压部件构成为电压转换装置，所述电压转换装置用于基于通过电网供给装置提供的高压提供与该高压不同的电压。由此，容纳区域能够设置在广泛应用的部件中，所述广泛应用的部件在电动车辆中具有主要功能并且由于其典型的尺寸而尤其适合于实现容纳区域。适当地，高压部件在此对应于主变压器，所述主变压器连接在主功率开关单元下游，并且形成用于电消耗器的能量源、尤其形成至少一个驱动单元和车载电网。在本文中提出：高压部件设置用于进行感应的电压转换。由此能够实现尤其高的安全性。车辆的电设施中的这种高压部件具有能量源的功能，所述功能(即使在电网供给线路接地时)也会潜在地导致危险的、高的电压。当交流电压错误地施加到次级侧上时，这种危险尤其会发生。除此之外，当在电压转换装置、尤其主变压器和传统的接地开关设备之间的电连接部处执行维修工作(例如在高压连接器、高压线路、终端接头、导电轨等处工作)时，在传统的、根据现有技术与主功率开关单元耦合的接地开关设备中或者在该连接部中的受损的部件中产生危险。在此，由于经由电压转换装置的反馈可行的是，使得传统的、更确切地说，能运转的接地开关设备无法提供其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的高压装置，所述车辆至少在行驶运行时从提供高压的电网供给装置(20)中获取电能，所述高压装置具有至少一个高压部件(24)和接地开关设备(36)，所述高压部件能够借助于主功率开关单元(30)与所述电网供给装置(20)电连接，所述接地开关设备具有至少一个开关机构(38)，其特征在于，所述高压部件(24)具有至少一个容纳区域(46)，在所述容纳区域中容纳有所述开关机构(38)‑‑至少在将所述高压部件(24)的至少一个有源部分(35)接地的接地部位中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.04 DE 102014213073.51.一种用于车辆的高压装置，所述车辆至少在行驶运行时从提供高压的电网供给装置(20)中获取电能，所述高压装置具有至少一个高压部件(24)和接地开关设备(36)，所述高压部件能够借助于主功率开关单元(30)与所述电网供给装置(20)电连接，所述接地开关设备具有至少一个开关机构(38)，其特征在于，所述高压部件(24)具有至少一个容纳区域(46)，在所述容纳区域中容纳有所述开关机构(38)--至少在将所述高压部件(24)的至少一个有源部分(35)接地的接地部位中。2.根据权利要求1所述的高压装置，其特征在于，所述开关机构(38)在所述接地部位中将在所述有源部分(35)和所述主功率开关单元(30)之间的至少一个电连接部(28)接地。3.根据权利要求1或2所述的高压装置，其特征在于，所述开关机构(38)包封在所述容纳区域(46)中。4.根据上述权利要求中任一项所述的高压装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德·德特贝克，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE