[发明专利]铁路列车过分相供电系统和铁路列车

说明书

技术领域

本发明实施例涉及铁路电气化技术领域，尤其涉及一种铁路列车过分相供电系统和铁路列车。

背景技术

近年来我国的铁路电气化技术得到了飞速的发展。目前，我国电气化铁路牵引供电采用单相工频交流制式，为了尽可能平衡三相交流电力系统的各相负荷，普遍采用分区轮换相序的牵引供电方案。为了防止相间短路，不同相序的相邻供电分区之间需设置一段平时不带电的中性段进行电气绝缘分隔，简称电分相或分相。

当电力机车和/或动车组(以下统称为“铁路列车”)通过分相区时无法从接触网获取能量，铁路列车依靠自身的惯性惰行通过分相区。为了提高车辆的舒适性，过分相时牵引系统需要给铁路列车的辅助系统、铁路列车供电系统进行供电。独立绕组供电的过分相供电系统因结构简单、重量轻、效率高等优点，得到广泛的应用。当进行过分相独立绕组供电时，主断路器断开，牵引电机进行制动并将制动的能量回馈到车载变压器次边，根据变压器的基本工作原理，会产生相应的感应电压，可用于向铁路列车的辅助系统和铁路列车的供电系统进行供电。与此同时，会在车载变压器的原边感应出很高的电压，此原边高感应电压可能会导致避雷器烧损和/或主断路器损坏，造成极大的安全隐患。

综上所述，现有技术中铁路列车的过分相供电系统存在安全隐患，可靠性不高，因此，亟需一种安全的，可靠性高的过分相供电系统。

发明内容

本发明实施例提供一种铁路列车过分相供电系统和铁路列车，以解决现有铁路列车过分相供电系统中存在的问题，实现安全的过分相供电。

第一方面，本发明实施例提供一种铁路列车过分相供电系统，包括：

主断路器、避雷器、车载变压器、第一控制装置和电机；

主断路器的两端分别与接触网和车载变压器的原边连接，避雷器的一端接地，另一端与主断路器和车载变压器的原边连接，第一控制装置的两端分别与车载变压器的次边和电机连接；

当主断路器闭合时，车载变压器向第一控制装置输入第一电压；

当主断路器断开时，电机通过第一控制装置向车载变压器输入第二电压；

第一控制装置用于调节第二电压的幅值小于第一电压的幅值。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第一控制装置还用于调节第二电压的开关频率高于所述第一电压的开关频率，所述第二电压的基波频率等于所述第一电压的基波频率。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第一控制装置包括牵引四象限和牵引逆变器；

牵引四象限的两端分别与车载变压器的次边和牵引逆变器连接，牵引逆变器与电机连接；

牵引逆变器用于控制第二电压的幅值。

进一步的，在一种可能的实现方式中，牵引四象限包括开关器件，开关器件用于控制第二电压的开关频率。

进一步的，在一种可能的实现方式中，牵引四象限和牵引逆变器之间并联滤波电容。

进一步的，在一种可能的实现方式中，还包括第二控制装置，第二控制装置的两端分别与车载变压器的次边和辅助负载连接；

第二控制装置用于控制输入到辅助负载的电压。

进一步的，在一种可能的实现方式中，第二控制装置包括辅助四象限和辅助逆变器；

辅助四象限的两端分别与车载变压器的次边和辅助逆变器连接，辅助逆变器与辅助负载连接。

进一步的，在一种可能的实现方式中，辅助四象限和辅助逆变器之间并联滤波电容。

进一步的，在一种可能的实现方式中，还包括第三控制装置，第三控制装置的两端分别与车载变压器的次边和列供负载连接；

第三控制装置用于控制输入到列供负载的电压。

第二方面，本发明实施例提供一种铁路列车，包括车载用电设备和上述任一项的铁路列车过分相供电系统，车载用电设备与铁路列车过分相供电系统电连接，铁路列车过分相供电系统用于向车载用电设备供电。

本发明实施例铁路列车过分相供电系统和铁路列车，通过第一控制装置进行控制，在主断路器断开时，降低了电机通过第一控制装置向车载变压器的次边输入的电压的幅值，提高了电机通过第一控制装置向车载变压器的次边输入的电压的开关频率，从而降低了车载变压器的原边的感应电压，消除了过分相供电时的不安全因素，提供了一种安全的过分相供电系统，提高了铁路列车运行的可靠性。

附图说明