动力集中型电力机车列供预充电电阻制造技术

本实用新型专利技术涉及电力机车列供预充电电阻，具体为动力集中型电力机车预充电电阻，解决目前现有的列供预充电电阻空间尺寸和自身重量过大的问题，方案：包括两块固定支板，支板间有两个陶瓷管，柱体两端通过绝缘支架与支板固定，柱体上缠有绕组，绕组一端串联，另一端引出至绝缘子端头作为输入输出端，固定支板两侧设有折弯边，折弯边上开有固定孔。优点：1、大大减小了预冲电阻整体重量和体积；2、绕组四周留有足够电气间隙，便于热量及时有效散出，可增大输出功率；3、模块化结构设计，便于维护更换，降低维护成本；4、本实用新型专利技术可在‑40℃条件下正常工作。

Power centralized power locomotive precharging resistance

【技术实现步骤摘要】
动力集中型电力机车列供预充电电阻
本技术涉及电力机车列供预充电电阻，具体为动力集中型电力机车预充电电阻。
技术介绍
在机车交流传动系统中，为了防止辅助变流器四象限启动前突然上电引起的浪涌电压对电容产生不利影响，电路中设计了预充电回路，在上电瞬间预充电回路的接触器处于常闭模式，从而将预充电电阻接入回路，限制了充电回路电流，防止过大的充电电流对电容的影响。而当电容电压上升到一定值时，断开预充电接触器，将预充电功率电阻旁路掉。因此合适的预充电电阻是保证中间支撑电容正常使用、功率器件不被大电流损坏和整车系统可靠运行的重要部件。为了提高国内铁路干线的客运速度，缓解铁路压力，需要一种处于世界先进水平的交流传动客运电力机车来满足干线客运的要求。而动力集中型动车组就是这样一种集牵引、辅助、列供、冷却系统为一体的功能高度集中的电力机车。由于整车的减重要求，部件在设计选型时相对于一般机车受空间和质量的限制更苛刻严格。目前现有的预充电电阻在安装空间尺寸和自身重量上无法满足动力集中型电力机车的使用要求，因此设计一款能够在满足轻量化设计的前提要求下，防止启动过程中过电流对电容及功率器件带来的损害，保证了牵引变流器支撑电容、功率器件和整车系统可靠运行的动力集中型电力机车列供预充电电阻是十分有必要的。
技术实现思路
本技术解决目前现有的列供预充电电阻空间尺寸和自身重量过大，不能适用于动力集中型电力机车使用要求的问题，提供一种动力集中型电力机车列供预充电电阻。本技术是通过以下技术方案实现的：动力集中型电力机车列供预充电电阻，包括两块竖直平行设置的固定支板，两个所述固定支板间平行固定有沿固定支板长度方向中心线对称分布的陶瓷管，所述陶瓷管两端头分别通过绝缘支架与固定支板连接，所述陶瓷管上分别缠绕有绕组，两个陶瓷管上的绕组一个同侧端（图1所示右端）通过连接片串联，所述绕组另一端分别引出至两个沿固定支板长度方向中心线对称分布，竖直固定于陶瓷管间同侧（与绕组的引出端同侧，图1所示为左侧）的固定支板的绝缘子端头分别作为输入端和输出端，所述固定支板下部设置有朝向外侧的折弯边，折弯边中心及两端分别设置有沿陶瓷管长度方向设置的8.5×12mm的长腰形固定安装孔，所述陶瓷管轴线与两端长腰形固定安装孔长轴同在一个竖直面内，且该竖直面距离固定支板长度方向中心线距离为65mm，两块所述固定支板最大边距为524±2mm，所述固定支板最大宽度为200±1mm，所述固定支板最大高度为115±1mm，所述绝缘子轴线距固定支板下表面102±2mm，两个绝缘子的轴线距离40±1mm，两块固定支板相对的长腰形固定安装孔中心距498.5±2mm。固定支板用于固定、支撑陶瓷管及绝缘子，同时大大减轻了预冲电阻的整体重量。固定支板与陶瓷管之间用绝缘支架连接，保证一定的电气间隙。两列陶瓷管平行设置，一端的绕组通过连接片串联，大大缩减了整体长度尺寸。绕组另一端引出至绝缘子端头，作为预冲电阻的输入输出端，确保连接稳固。固定支板的折弯边上开有长腰形固定安装孔，且两端孔位与陶瓷管对应，可适度微调预冲电阻的固定安装位置，同时确保固定连接稳固性。各具体尺寸为针对动力集中型电力机车列供预冲电阻安装空间和整体质量要求设计。在确定陶瓷管上绕组的具体参数时，根据运行模式仿真：a、在0.2s时断开预充电回路，绘制列供预充电波形，如图4所示；b、在预充电工作2s后断开预充电回路，绘制列供预充电波形，如图5所示；通过仿真结果可以看出，最终能量值为58.68kJ，电阻中最大电流为711.3A，充电2.3s后直流环节电压为347.9V，据此，可确定预充电电阻的电气参数为：整个运行温度的范围内及指定的寿命周期内要求的电阻值为1欧±5%，额定能量大于60kJ，端子与地之间的重复峰值电压为1000V峰值（31kV网压下），端子之间的峰值可重复电压为850V峰值，每5分钟可重复的峰值过电压为10ms1000V，每10小时可重复的峰值过电压为5ms1200V。本技术具有以下优点：1、大大减小了预冲电阻整体重量和体积；2、绕组四周留有足够电气间隙，便于热量及时有效散出，可增大输出功率；3、模块化结构设计，便于维护更换，降低维护成本；4、本技术可在-40℃条件下正常工作。附图说明图1为本技术结构主视图；图2为图1仰视图；图3为图2左视图；图4为运行模式仿真在0.2s处断开预充电回路的列供预充电波形图；图5为运行模式仿真在预充电工作2s后断开预充电回路的列供预充电波形图；图中：1-固定支板，2-陶瓷管，3-绝缘支架，4-连接片，5-绝缘子。具体实施方式动力集中型电力机车列供预充电电阻，包括两块竖直平行设置的固定支板1，两个所述固定支板1间平行固定有沿固定支板1长度方向中心线对称分布的陶瓷管2，所述陶瓷管2两端头分别通过绝缘支架3与固定支板1连接，所述陶瓷管2上分别缠绕有绕组，两个陶瓷管2上的绕组一个同侧端通过连接片4串联，所述绕组另一端分别引出至两个沿固定支板1长度方向中心线对称分布，竖直固定于陶瓷管2间同侧的固定支板1的绝缘子5端头分别作为输入端和输出端，所述固定支板1下部设置有朝向外侧的折弯边，折弯边中心及两端分别设置有沿陶瓷管2长度方向设置的8.5×12mm的长腰形固定安装孔，所述陶瓷管2轴线与两端长腰形固定安装孔长轴同在一个竖直面内，且该竖直面距离固定支板1长度方向中心线距离为65mm，两块所述固定支板1最大边距为524±2mm，所述固定支板1最大宽度为200±1mm，所述固定支板1最大高度为115±1mm，所述绝缘子5轴线距固定支板1下表面102±2mm，两个绝缘子5的轴线距离40±1mm，两块固定支板1相对的长腰形固定安装孔中心距498.5±2mm。具体实施时，预充电电阻的电气参数为：整个运行温度的范围内及指定的寿命周期内要求的电阻值为1欧±5%，额定能量大于60kJ，端子与地之间的重复峰值电压为1000V峰值，端子之间的峰值可重复电压为850V峰值，每5分钟可重复的峰值过电压为10ms1000V，每10小时可重复的峰值过电压为5ms1200V。安装使用时，该预充电电阻位于变流柜的列供单元，它的散热方式是自然冷却。由于热量是由下往上流动。因此将它布于列供单元的顶部，靠近柜体顶部的网状顶板以便于散热。同时当外界温度低至-40℃时，它能够正常工作。机车上电时，预充电电阻接入回路，通过预充电电阻给列供母线支撑电容充电，一旦直流电容充电到一定值后，将预充电电阻切除。带负载直接启动时，预充电电阻选型直接影响充电速度和充电饱和电压，决定主接触器闭合时产生的冲击电流的大小，准确设计预充电电阻的电气参数，平衡电阻的阻值和充电时间以满足系统要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力集中型电力机车列供预充电电阻，其特征在于：包括两块竖直平行设置的固定支板（1），两个所述固定支板（1）间平行固定有沿固定支板（1）长度方向中心线对称分布的陶瓷管（2），所述陶瓷管（2）两端头分别通过绝缘支架（3）与固定支板（1）连接，所述陶瓷管（2）上分别缠绕有绕组，两个陶瓷管（2）上的绕组一个同侧端通过连接片（4）串联，所述绕组另一端分别引出至两个沿固定支板（1）长度方向中心线对称分布，竖直固定于陶瓷管（2）间同侧的固定支板（1）的绝缘子（5）端头分别作为输入端和输出端，所述固定支板（1）下部设置有朝向外侧的折弯边，折弯边中心及两端分别设置有沿陶瓷管（2）长度方向设置的8.5×12mm的长腰形固定安装孔，所述陶瓷管（2）轴线与两端长腰形固定安装孔长轴同在一个竖直面内，且该竖直面距离固定支板（1）长度方向中心线距离为65mm，两块所述固定支板（1）最大边距为524±2mm，所述固定支板（1）最大宽度为200±1mm，所述固定支板（1）最大高度为115±1mm，所述绝缘子（5）轴线距固定支板（1）下表面102±2mm，两个绝缘子（5）的轴线距离40±1mm，两块固定支板（1）相对的长腰形固定安装孔中心距498.5±2mm。...

【技术特征摘要】
1.一种动力集中型电力机车列供预充电电阻，其特征在于：包括两块竖直平行设置的固定支板（1），两个所述固定支板（1）间平行固定有沿固定支板（1）长度方向中心线对称分布的陶瓷管（2），所述陶瓷管（2）两端头分别通过绝缘支架（3）与固定支板（1）连接，所述陶瓷管（2）上分别缠绕有绕组，两个陶瓷管（2）上的绕组一个同侧端通过连接片（4）串联，所述绕组另一端分别引出至两个沿固定支板（1）长度方向中心线对称分布，竖直固定于陶瓷管（2）间同侧的固定支板（1）的绝缘子（5）端头分别作为输入端和输出端，所述固定支板（1）下部设置有朝向外侧的折弯边，折弯边中心及两端分别设置有沿陶瓷管（2）长度方向设置的8.5×12mm的长腰形固定安装孔，所述陶瓷管（2）轴线与两端长腰形固定安装孔长轴同在一个竖直面内，且该竖直面距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立刚，马连凤，裴丽萍，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14