[发明专利]位于电子牵引铁路车辆顶部的电力设备

说明书

技术领域

本发明涉及位于电力牵引式铁路车辆的顶部的电力设备，所述铁路车辆配有至少一导电弓架和一车顶导线，该车顶导线将从悬吊索截取的电流从与所述导电弓架的连接处送往铁路车辆的电力牵引装置，所述电力设备包括至少一保护所述电力牵引装置的仪器，并且该仪器位于一机械支座上。 

背景技术

铁路车辆在顶部包括许多设备。因此可以看到单相的、相应地直流的导电弓架，其用于将电流从被供给相应单相直流电的悬吊索朝给车辆提供电能的车顶导线输送。还可看到一些高电压电力设备，例如一单相/直流转换器、一接地隔断开关、一个或一些断路器和一些制动变阻器类型的辅助设备或空调装置。 

由于顶部设置了大量设备，因而铁路车辆的顶部特别拥挤。这限制了每个已在顶部存在的设备在顶部的可用空间、以及在顶部添加实现新功能的新设备的可用空间。 

然而，产生了新的规定，这些规定要求对在一个电网上的多家电力供应商和在该同一电网上使用该电能的多个操作使用者具有实施自由度，因此最新需求是测量一辆列车消耗的电能，特别是从悬吊索上提取的电能。 

测量给列车提供的电能可以由供应商给消费者开具账单。 

实现该测量在原理上是非常简单的：需要或者连续或者以高频率取样的方式记录所消耗的电流的强度、它的电压、消耗的时间，以考虑这两个参数随时间的变化。 

实际应用中，事情更为复杂，因为测量仪器在涉及采集变量方面 是在高电压电网环境中(根据所经电网的部分，从750伏直流电到25000伏交流电)，而在涉及信号产生和处理方面是处在低电压环境中。因此，这两个环境之间的绝缘，称为电绝缘，要求特别小心和严格。 

例如，用于保证该电绝缘的已知方式是在测量仪器所包括的变压器处加以实施，该所要求的绝缘需要在所述变压器的初级线圈和次级线圈之间使用高质量的介电材料，特别是在足以使导电零件最大程度地互相远离的空间中。 

另外，应该以最大的精度实施提供给车辆的能量的测量，以便限制经营者所消耗的能量的账单发生错误的危险。该测量应尽可能靠近车顶导线的供电源进行。因此，必须将可实现该功能的设备放在车顶。 

发明内容

因此，本发明的目的之一是提出用于设在铁路车辆顶部的电力设备，该电力设备应足够紧凑，以便能被安设于电力牵引铁路车辆的顶部机械中。 

本发明的另一目的是在顶部布置一电力设备，该电力设备至少部分地参与测量由悬吊索供给铁路车辆的电能，并允许以良好的精度测量提供给电力牵引铁路车辆的电能。 

本发明的另一目的是在顶部布置一电力设备，该电力设备至少部分参与检测悬吊索提供给铁路车辆的电压类型。 

本发明的另一目的是在顶部放置一电力设备，该电力设备至少部分地参与检测电流故障和允许保护机车的电流谐波。 

为此，本发明因而涉及布置于电力牵引式铁路车辆的顶部的电力设备，所述铁路车辆配有至少一导电弓架和一车顶导线，该车顶导线把自悬吊索截取的电流、从与所述导电弓架的连接点送往所述铁路车辆的电力牵引装置，所述电力设备包括用于保护所述电力牵引装置并位于机械支座上的断路器，其特征在于，所述电力设备包括测量装置，所述测量装置包括至少电流强度测量部件，其用于测量从所述悬吊索朝所述车顶导线输送的电流的强度，并位于所述机械支座上；并且，所述电力设备包括控制所述断路器启动的计算机。 

这样的车顶设备具有形成保护设备的优点，该保护设备可以同时 检测车辆供电线路中的过电故障，并且在检测出过电故障时通过断路器保护牵引设备。该装置具有良好的运行安全性，因为电流检测部件与断路器之间的连接部的数量是有限的。 

这样的设备另外具有的优点是：它的起动或激活相对外部设备是自主的。 

根据其它实施方式，电力设备具有以下特征中的一个或多个，这些特征可以独立存在，或以任何可能的技术组合存在： 

-测量装置包括在机械支座上的电压测量部件； 

这类设备具有可限制断路器磨损的优点。它使断路器可在预先确定的电压值(最小、最大)下伺服、关闭和开放。 

-所述电压测量部件和电流强度测量部件位于单一绝缘体内； 

-测量装置包括封闭在设于绝缘体中的第一中空部中的高电压环境、和封闭在所述绝缘体的第二中空部中的低电压环境； 

-在机械支座上设置以下保护设备中的至少一个： 

-接地隔断开关； 

-过压保护装置； 

-交流断路器；