[发明专利]用于为有轨车辆接受和传输电能的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电能从集电器接受(Aufnahme)并传输到至少一个设置在动力有轨车辆(Triebschienenfahrzeug)或动力有轨车辆列车(Triebschienenfahrzeugzug)内部的能量转换器(Energiewandler)的装置，其中该装置至少包含电压互感器、总开关(Hauptschalter)、总开关控制器(Hauptschaltersteuerung)、能量计和电流互感器。

背景技术

对于以直流或交流对电力机车和电力机车列车供电，两极的连接(Anschluss)是必需的。相对于地有电压的绝缘的滑接线构成其中一个连接电极，不绝缘的行驶道轨构成另一个连接电极。通常，滑接线被构造为轨道上方悬挂的架空线。对于很多近距离交通的铁道，出于场地的原因，滑接线不被构造为架空线，而是被构造为设置在轨道旁边的接触轨线(Stromschienenleitung)。集电器然后建立从扫掠的架空线到机车的电气连接。到轨道的回线通过机车的车轮实现。

为了为诸如变流器和牵引电动机这样的设置在内部的电气能量转换器接受、传输和提供电能，电气驱动的有轨车辆配备有各种电气元件和电机元件。这些元件确保以下功能：

●到架空线或接触轨(Stromschiene)的接触，例如通过具有相应控制设备的滑动触头、缩放仪式的集流器(Pantographen)、集电器，控制设备例如是阀(Ventile)、辅助压缩机单元、电机操纵装置，

●电能的断开和接通，例如通过具有相应控制和操纵设备的电压切断开关或转换开关、总开关、接地隔离开关，

●过电压保护，例如通过浪涌电压保护器，

●具有相应绝缘的电能的传导和接转，例如通过线路、车顶通道(Dachdurchfuehrung)、隔离体(Isolator)，

●电压、电流和电能的转换和测量，在可能的情况下还有温度和磁场的转换和测量，例如通过电压互感器、电流互感器和能量计。

现在，对于每一个有轨车辆，上述单元被分别购买，并且特定于项目地被组合起来。为此，用于将有轨车辆的能量转换器与滑接线相连接的单元通过单独安装(Einzelmontage)和电路连接(Verschaltung)而被安装在车顶上或其他合适的安装空间上。为此的花费相应很高。

而本发明要解决的问题是进一步改进如前所述类型的装置，使得它可以被更经济地生产、更简单地安装并且具有更高的操作安全性。

本发明的优点

本发明基于以下观点，即具有相应总开关控制设备的总开关的功能与电流测量和电压测量以及能量计一起被集成在一个模块或一个构件中。

为此，电压互感器、总开关、总开关控制器、能量计和电流互感器通过集成在公共外壳中、通过相互法兰连接(Aneinanderflaschen)或者通过将这些单元中至少一些单元集成在公共外壳中并在可能与车顶部件在一起的公共外壳处法兰连接其余单元而被组合为可预加工的构件或可预加工的模块。

对于很多类型的机车列车，所述的单元基本上以相同的构造形式和结构尺寸出现，使得它们的组合产生标准化的、可通用使用的模块。

因此，根据本发明，为了减少有轨车辆的用于连接能量转换器和滑接线的部件的数目，大量功能被集成在一个构件中。由此产生了例如以下优点：

·通过减少构件或模块上的部件和接口而实现更低的项目成本，

·更容易安装在机车列车上，因为只需要安装预加工的模块，而不必将多个部件相互电路连接，

·具有对于多种类型的机车列车标准化的接口的构件的可标准化性，

·对于多系统应用，多个构件的组合可能性，

·构件或模块可在生产车间中预测试，而不是在安装在机车列车的车厢(Kasten)上、尤其是在车顶上之后检查各个部件。

也要指出的是，在制造生产商、而不是像一直以来那样在多个配件供应商存在对构件的高效能和可靠性的责任，这从机车列车生产商的方面来说简化了故障情况的清算。总体而言，产生高的节省成本的潜力。

一个主要的优点还在于，电流互感器和总开关被安置在同一模块中，其中通过该电流互感器进行电流检测，该总开关在其中需要其保护功能的短路情况下通过电流测量而被控制。由于总开关和电流互感器的由此预安装的并且“内部“的电路连接，这两个单元的功能兼容性可以在将模块安装在机车列车上以及在工作之前得到确保以及被诊断，这有利地提高了这个安全相关的单元的故障安全性。