[发明专利]轨道车辆和用于制造轨道车辆的方法

说明书

本发明涉及一种轨道车辆和一种用于制造轨道车辆的方法，所述轨道车辆包括至少一个高压电部件和至少一个绝缘元件(7,9)，其中，所述至少一个高压电部件布置在壳体中，并且所述至少一个绝缘元件(7,9)布置在所述高压电部件与所述壳体的底面之间，或者其中，所述至少一个高压电部件布置在车顶上，并且所述至少一个绝缘元件(7,9)布置在所述高压电部件与所述车顶的顶面(4)之间，其中，所述绝缘元件(7,9)是具有半导体特性的固体绝缘元件。

技术领域

本发明涉及一种轨道车辆和一种用于制造轨道车辆的方法。

背景技术

如全轨车辆(Vollbahn)之类的轨道车辆具有高压电部件，这些高压电部件的选择和布置基本上通过所使用的电压系统来进行，例如AC 25/15kV 电压系统或DC 1500/3000V电压系统。这样的高压电部件例如可以是从高压电线截取电压的受电弓。

用于电压系统的部件通常布置在轨道车辆的车顶上，该车顶在电气安全的意义上视为封闭的运行空间。与维护工作相关的通至车顶区域的入口需要将车辆的高压电设备和触线断开并接地。

存在一些技术解决方案，其中将高压电部件安置在容置箱中，这些容置箱也可以布置在车辆内部中，例如布置在底板区域中。车顶区域和容置箱大部分由铝或钢制成，并且集成到整个轨道车辆的保护接地中。相对于地电势的绝缘通过由例如用于后绝缘子(Stützisolator)的固体绝缘件、功率开关以及电流和电压传感器的组合和包围它们的空气来进行。沿着固体绝缘件的爬电路程(Kriechstecken)和高压电与地电势之间的气隙的必要设计被称为绝缘协调，并且按照技术法规(例如标准EN 50124-1)来实现。

处于高压电下的金属导体与接地的金属导体之间的电闪络会造成电弧，该电弧会产生大量的热量。这会导致轨道车辆的部件和车顶结构损坏。例如，车顶结构中的孔可能会融化，并且火和烟可能会侵入内部空间中。电闪络例如可能由鸟造成，也可能是由物体或其他生物造成，这些物体或其他生物部分地或完全桥接了高压电线和接地的车顶之间的气隙。例如，这包括以损坏的方式垂下的、处于电压下的架空线、树木的树枝或树杈或小型哺乳动物。过电压事件也可能导致气隙失效并导致电弧点燃。

这在垃圾场与许多停放在处于电压下的露天场地中的车辆之间的附近区域中会特别有问题，其中，由于车顶上的鸟触碰处于电压下的部件，会引发大量短路。

也可能发生轨道车辆的保护装置未识别到短路的情况，其中，最近的变电站被关断。从而在相应网络区段中的所有车辆至少暂时被波及，即，除了直接波及的车辆之外，还存在运行限制。

存在对实现一种轨道车辆和一种用于制造轨道车辆的方法的技术问题，它们克服了上述缺点并且尤其改善了轨道车辆的电气运行安全性，尤其是改善了轨道车辆的高压电部件的绝缘。

发明内容

该技术问题的解决方案由具有独立权利要求特征的主题得到。本发明的其他有利构型由从属权利要求中得出。

提出了一种轨道车辆。轨道车辆尤其可以是全轨车辆或全轨车辆的一部分。轨道车辆包括至少一个高压电部件。高压电部件在此是指轨道车辆的在轨道车辆符合规定地运行时被施加或可以被施加以高电压、例如被施加以具有振幅为15kV或25kV的交流电压或3kV的直流电压的部件或元件。

示例性的高压电部件是集电器，逆变器或它们的零件、例如功率开关元件(例如IGBT)，高压电线(例如母线(Stromschiene))，过电压保护器，断路器和变压器或它们的零件。

轨道车辆还包括至少一个用于电绝缘的绝缘元件。此外，所述至少一个高压电部件布置在壳体中，该壳体也可以称为容置箱(Container)，并且该至少一个绝缘元件布置在高压电部件与壳体的底面之间。壳体在此可以布置在车顶的顶面上。但是，也可以设想，壳体布置在轨道车辆中的其他部位上，例如布置在底面中。