[实用新型]动力集中型电力机车斩波电阻

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力机车斩波电阻，具体为动力集中型电力机车斩波电阻。

背景技术

为了防止中间直流环节的过电压，保护电气元件的可靠性和安全性，牵引变流器在中间直流回路设计了一个斩波回路，由IGBT、截止二极管和斩波电阻组成。一般在列车制动阶段当回馈制动短时无效时，消耗来自负载的动能，防止中间支撑电容、IGBT及二极管由于中间电压过高而损坏；同时在列车制动阶段，当列车处于分相区及速度过低时，便可以启动能耗制动，此时通过斩波回路将能量消耗在制动电阻器上；当直流环节电压过高时，启动斩波器将电容中的能量消耗在斩波电阻中，实现对中间支撑电容的过压保护。因此合适的斩波电阻是支撑电容器、IGBT、二极管不过压损坏，斩波回路可靠工作的重要前提，是保证整车系统可靠安全运行的关键因素。

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，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。现有的斩波电阻并不能满足动力集中型电力机车的空间和质量要求，因此设计一种动力集中型电力机车斩波电阻是十分有必要的。

发明内容

本实用新型解决现有电力机车斩波电阻空间和质量不能满足动力集中型电力机车使用环境要求的问题，提供一种动力集中型电力机车斩波电阻。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：动力集中型电力机车斩波电阻，包括四根平行、中心距74mm等间隔设置的陶瓷管，所述陶瓷管两端头固定有下部带有朝向陶瓷管长度方向外端的折弯边的固定支板，所述固定支板长300±1.5mm，厚2.5±0.1mm，所述折弯边外沿距离为520±3mm，所述折弯边下表面距固定支板上沿115±2mm，所述陶瓷管轴线距折弯边下表面55±1mm，所述折弯边长度方向中心、及沿长度方向中线对称布置有三个间隔120±1mm沿陶瓷管长度方向延伸的长腰形开口槽，两折弯边相对的开口槽的圆弧中心距为498±2mm，所述开口槽最大深度为15.25±0.5mm，宽度8.5±0.5mm，所述陶瓷管上缠绕有绕组，中间两根陶瓷管上绕组的一端通过金属片连接，另一端分别与邻边陶瓷管上绕组的一端通过金属片连接，两边陶瓷管上绕组的另一端引出至同一端头的固定支板上垂直于固定支板设置的绝缘子端头分别作为输入端和输出端，所述绝缘子轴线距折弯边下表面93±1mm，距固定支板上沿22±0.5mm，两边的绝缘子沿折弯边长度方向中线对称设置且相距265±2mm，一端固定支板竖直面的底脚部还开有Ф7±0.5mm的通孔。固定支板用于固定支撑陶瓷管，陶瓷管上绕组首尾相接通过金属片串联，两端头引出至绝缘子上作为输入端和输出端。长腰形开口槽用于固定连接固定支板至安装位置，且允许小幅度微调位置。固定支板底脚的通孔用于穿过线缆，且对线缆限位，防止折弯和触碰周围带电设备。固定支板将陶瓷管及绕组架空，确保绕组与周围的电气间隙，同时利于散热。

在确定陶瓷管上绕组的具体参数时，根据运行模式仿真：当中间电压从3600V升高到4000V时，斩波回路以开关频率450Hz 、80%的占空、连续开通0.2s，斩波瞬时电流为888.7A，斩波电阻（4.5Ω）累计能量损耗为568.6kJ，如图5所示。据此，可确定斩波电阻的电气参数为：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4.5欧±5%，额定能量600kJ，端子与地之间的重复峰值电压为4000V峰值（31kV网压下），端子之间的峰值可重复电压为4000V峰值，每5分钟可重复的峰值过电压为10ms 4500V，每10小时可重复的峰值过电压为5ms 5000V。

本实用新型具有以下优点： 1、大大减小了斩波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、本实用新型可在-40℃条件下正常工作。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图；

图2为图1俯视图；

图3为图1左视图；

图4为A-A截面左视图；

图5为运行模式仿真斩波回路波形图；

图中：1-陶瓷管，2-固定支板，3-金属片，4-绝缘子。

具体实施方式