一种交直流列车供电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交直流列车供电系统，包括受电弓和用于驱动机车的交流电机，受电弓通过一交直流切换单元与交流电机相连，交直流切换单元包括与受电弓相连的输入线路、用于将单象限交流电处理转化为三相限交流电的交流处理装置和用于将直流电处理转换为三相限交流电的直流处理装置，输入线路通过转换开关可选择的与交流处理装置的输入端和直流处理装置的输入端相连，交流电机与交流处理装置的输出端和直流处理装置的输出端相连。该交直流列车供电系统使列车能够在两条不同轨道线路上快速、方便的切换运行，可提高列车换轨运行效率、降低操作难度、减轻人工劳动强度。减轻人工劳动强度。减轻人工劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流列车供电系统


[0001]本专利技术涉及轨道列车
，具体涉及一种交直流列车供电系统。

技术介绍

[0002]随着世界经济的飞速发展，人员流动的加快，交通运输一直是制约着经济发展的瓶颈，尤其是客运能力不足的矛盾十分突出。高铁、城际动车组及地铁具有速度快、运量大、能耗低、污染轻、安全性好等诸多优点，因此一直都是世界各国现代化交通运输体系中优先发展的运输手段。但高铁因为速度快，对曲率半径、爬坡高度等均有比较严苛的要求，从而使各大高铁站难以建设到离市中心较近的地方。而地铁在城市中心运行，运行速度较快，便于大人流量的运输。两者之间虽然有等宽的轨距，但使用不同的电压(高铁交流25kV，地铁直流1.5kV)和电流(高铁1000A，地铁2000A)，所以目前尚无既可运行于高铁及普通铁路网络，又能运用于地铁网络的机车。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种使列车能够在两条不同轨道线路上快速、方便的切换运行，可提高列车换轨运行效率、降低操作难度、减轻人工劳动强度的交直流列车供电系统。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种交直流列车供电系统，包括受电弓和用于驱动机车的交流电机，所述受电弓通过一交直流切换单元与交流电机相连，所述交直流切换单元包括与受电弓相连的输入线路、用于将单象限交流电处理转化为三相限交流电的交流处理装置和用于将直流电处理转换为三相限交流电的直流处理装置，所述输入线路通过转换开关可选择的与交流处理装置的输入端和直流处理装置的输入端相连，所述交流电机与交流处理装置的输出端和直流处理装置的输出端相连。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述交流处理装置包括牵引变压器、四象限整流器和逆变器，所述牵引变压器的输入端与转换开关相连，所述牵引变压器的输出端与四象限整流器的输入端相连，所述四象限整流器的输出端与逆变器的输入端相连，所述逆变器的输出端与交流电机相连。
[0008]所述牵引变压器与转换开关连接的线路上连接有第一交流避雷器。
[0009]所述牵引变压器与转换开关连接的线路上连接有第一电流互感器。
[0010]所述直流处理装置包括滤波电抗器和所述逆变器，所述滤波电抗器的输入端与转换开关相连，所述滤波电抗器的输出端与逆变器的输入端相连。
[0011]所述滤波电抗器与转换开关连接的线路上设有第一断路器。
[0012]所述滤波电抗器与逆变器连接的线路上设有第二断路器。
[0013]所述输入线路上设有真空断路器。
[0014]所述受电弓和真空断路器之间的输入线路上连接有第二电流互感器。
[0015]所述受电弓和真空断路器之间的输入线路上连接有交直流电压互感器和第二交流避雷器。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0017]本专利技术的交直流列车供电系统，在列车的供电电源为交流电时通过转换开关使输入线路选择与交流处理装置连接，受电弓获取的交流电会经交流处理装置处理转化为预设大小电压的三相限交流电后供给至交流电机，在列车的供电电源为直流电时通过转换开关使输入线路选择与直流处理装置连接，受电弓获取的交流电会经直流处理装置处理转化为预设大小电压的三相限交流电后供给至交流电机，可以实现快速、方便的与两条不同轨道线路的电源线相接进行供电，使列车能够在两条不同轨道线路上快速、方便的切换运行，可大大提高列车换轨运行效率、降低操作难度、减轻人工劳动强度。
附图说明
[0018]图1为交直流列车供电系统的原理图。
[0019]图例说明：
[0020]1、受电弓；2、交流电机；3、输入线路；4、交流处理装置；41、牵引变压器；42、四象限整流器；43、逆变器；44、第一交流避雷器；45、第一电流互感器；5、直流处理装置；51、滤波电抗器；52、第一断路器；53、第二断路器；6、转换开关；7、真空断路器；8、第二电流互感器；9、交直流电压互感器；10、第二交流避雷器。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0022]如图1所示，本实施例的交直流列车供电系统，包括受电弓1和用于驱动机车的交流电机2，受电弓1通过一交直流切换单元与交流电机2相连，交直流切换单元包括与受电弓1相连的输入线路3、用于将单象限交流电处理转化为三相限交流电的交流处理装置4和用于将直流电处理转换为三相限交流电的直流处理装置5，输入线路3通过转换开关6可选择的与交流处理装置4的输入端和直流处理装置5的输入端相连，交流电机2与交流处理装置4的输出端和直流处理装置5的输出端相连。该交直流列车供电系统，在列车的供电电源为交流电时通过转换开关6使输入线路3选择与交流处理装置4连接，受电弓1获取的交流电会经交流处理装置4处理转化为预设大小电压的三相限交流电后供给至交流电机2，在列车的供电电源为直流电时通过转换开关6使输入线路3选择与直流处理装置5连接，受电弓1获取的交流电会经直流处理装置5处理转化为预设大小电压的三相限交流电后供给至交流电机2，可以实现快速、方便的与两条不同轨道线路的电源线相接进行供电，使列车能够在两条不同轨道线路上快速、方便的切换运行，可大大提高列车换轨运行效率、降低操作难度、减轻人工劳动强度。
[0023]本专利技术的交直流列车供电系统，能够解决列车在不同线路上的取电问题，使列车能同时运营于高铁和地铁线路上。可以让人民在家门口坐上高铁，实现高铁、城际铁路、市域铁路及有轨电车等利用已有地铁线通过城市中心的愿望，为每个城市节省上百亿的穿城建设费用，为有出行需求的人节省宝贵的时间。
[0024]本实施例中，转换开关6可采用现有三触头切换开关，或者采用多个通断开关组合
构成的开关组，只要能够实现使输入线路3可选择的与交流处理装置4和直流处理装置5连接即可。
[0025]本实施例中，交流处理装置4包括牵引变压器41、四象限整流器42和逆变器43，牵引变压器41的输入端与转换开关6相连，牵引变压器41的输出端与逆变器43的输入端相连，逆变器43的输出端与交流电机2相连。受电弓1获取的单象限交流电通过转换开关6通至交流处理装置4后，先经牵引变压器41将单象限交流电转换为三相限交流电，再经四象限整流器42处理转换为直流电，最后经逆变器43处理转换为三相限交流电供交流电机2使用。该交流处理装置4的结构简单、成本低、工作稳定可靠。
[0026]本实施例中，牵引变压器41与转换开关6连接的线路上连接有第一交流避雷器44，第一交流避雷器44在发生雷击或者列车运行过程中交流处理装置4电路产生过电压时，能够进行放电，起到保护交流处理装置4电路的作用。
[0027]本实施例中，牵引变压器41与转换开关6连接的线路上连接有第一电流互感器45，第一电流互感器45便于检测电流并进行过流保护操作，同时还便于判断电流是交流电还是直流电。
[0028]本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直流列车供电系统，包括受电弓(1)和用于驱动机车的交流电机(2)，其特征在于：所述受电弓(1)通过一交直流切换单元与交流电机(2)相连，所述交直流切换单元包括与受电弓(1)相连的输入线路(3)、用于将单象限交流电处理转化为三相限交流电的交流处理装置(4)和用于将直流电处理转换为三相限交流电的直流处理装置(5)，所述输入线路(3)通过转换开关(6)可选择的与交流处理装置(4)的输入端和直流处理装置(5)的输入端相连，所述交流电机(2)与交流处理装置(4)的输出端和直流处理装置(5)的输出端相连。2.根据权利要求1所述的交直流列车供电系统，其特征在于：所述交流处理装置(4)包括牵引变压器(41)、四象限整流器(42)和逆变器(43)，所述牵引变压器(41)的输入端与转换开关(6)相连，所述牵引变压器(41)的输出端与四象限整流器(42)的输入端相连，所述四象限整流器(42)的输出端与逆变器(43)的输入端相连，所述逆变器(43)的输出端与交流电机(2)相连。3.根据权利要求2所述的交直流列车供电系统，其特征在于：所述牵引变压器(41)与转换开关(6)连接的线路上连接有第一交流避雷器(44)。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤志强，范永红，陈琦君，肖学成，赵俊，黄湘伟，
申请(专利权)人：株洲庆云电力机车配件工厂有限公司，
类型：发明
国别省市：