主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆的制作方法
主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆的制作方法
【专利摘要】谋求铁道车辆的主变压器与高电压设备箱的电气连接的作业性改善、对于因振动引起的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性改善、以及地板下方设备布置的自由度改善。连接结构具备：与供给高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器；容纳电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱；将高压电力的电压变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器；与电路断路器电气连接，设置于高电压设备箱的隔壁的第一连接器装置；与主变压器电气连接，设置于主变压器的隔壁的第二连接器装置；和在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆；通过使电缆连接器部与第一连接器装置以及第二连接器装置嵌合连接，以此高压用电缆连接第一连接器装置与第二连接器装置。
【专利说明】主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆。
【背景技术】
[0002]在现有的铁道车辆中，主电动机、主变压器、电路断路器、避雷器(arrester)、主变换装置以及空气压缩机等的各种设备类被设置于铁道车辆的地板下方。
[0003]例如，在专利文献I记载的铁道车辆中，导电弓配置在车辆的车顶上方，真空断路器(电路断路器)和避雷器、主变压器、主变换装置以及主电动机等搭载在车辆的地板下方。通过导电弓被集电的电力通过从车顶上方向地板下方配线的电力电缆供给至各设备中。尤其是，在较高速行驶的铁道车辆中，随着高速化为了谋求低重心化和噪声的减少，而除了上述设备以外，还有电源单元、辅助设备、空调装置等的较多设备和连接这些设备的电缆设置在地板下方。
[0004]此外，根据专利文献2，设置于车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的电气连接是通过电线等进行，但是对于该电线，为了防止作业时的损伤而仅被简易地覆盖。因此，出于保护电线等免受来自于雨水和尘埃等的损伤并防止触电等的事故的目的，而设置有绝缘防护筒。图9是示出使用绝缘防护筒的高电压设备箱与主变压器之间的连接结构的图。符号13是电路断路器，符号18是从车顶上配线的电力电缆270的绝缘子形电缆头，符号12是容纳电路断路器13的高电压设备箱，符号20是主变压器，符号6是绝缘防护筒，符号15是连接电路断路器13与绝缘子形电缆头18的连接电线。
[0005]通过导电弓被集电的电力从电力电缆270流入电路断路器13，之后，通过被绝缘防护筒6防护的连接电线16和高电压绝缘子(未图示)供给至主变压器20。绝缘防护筒6是通过保持与连接电线16的绝缘距离从而防止触电的构件且尺寸较大，此外，由于金属制成因此质量也较大。又，绝缘防护筒6通过多个螺栓和螺丝等固定于高电压设备箱12以及主变压器20上，为了防止雨水和尘埃等的侵入而涂上油灰进行密闭处理。在车辆制造时以及维修时，绝缘防护筒6的拆装作业是钻入车辆下部而面朝上地进行，此外，电路断路器13与连接电线16的拆装作业是从设置于高电压设备箱12上的检查盖(未图示)开始使用工具等进行。
[0006]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2009-136142号公报；
专利文献2:日本实公昭59-29351号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题: 在专利文献2记载的连接结构中，使用尺寸以及质量较大的绝缘防护筒，因此存在车辆制造时以及维修时的绝缘防护筒6的拆装作业性较差，且电路断路器13与连接电线16的拆装的作业性也较差的问题。
[0008]又，主变压器20除了车辆行驶导致的振动外还以电磁振动等而进行振动，因此高电压设备箱12与主变压器20的振动特性不同，所以行驶中车辆长度方向、车辆宽度方向以及铅垂方向的距离经常变化，从而高电压设备箱12与主变压器20的相对位置发生变化。在专利文献2记载的连接结构中，绝缘防护筒6是尽管在车辆宽度方向上可滑动但是其幅度较小，且无法追踪因车辆长度方向以及铅垂方向的振动而引起的相对位置变化的结构。因此，存在用于密闭处理的油灰裂开的担忧。
[0009]又，在专利文献2记载的连接结构中，主变压器20与高电压设备箱12的相对位置关系因绝缘防护筒6的尺寸而保持大致一定，在专利文献I记载的铁道车辆中，由于车辆地板下方的空间狭小，因此高电压设备箱12和主变压器20等的地板下方设备的布置大致已定，从而难以高效地布置地板下方设备。
[0010]此外，在专利文献2记载的连接结构中，在相对于主变压器20 (高电压设备箱12)的绝缘防护筒6的设置位置降低的情况下，高电压设备箱12 (主变压器20)的下表面位置也降低，可能发生与车辆界限相关的问题。在发生与车辆界限相关的问题时，需要重新设计主变压器20、高电压设备箱12以及容纳于高电压设备箱12中的设备，并且需要变更相对于主变压器20 (高电压设备箱12)的绝缘防护筒6的设置位置。
[0011]因此，关于设置于铁道车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的连接结构，本发明以实现安装.拆卸等的作业性的改善以及对因振动导致的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性的改善、地板下方设备布置的自由度的改善为目的，此外还以实现主变压器和高电压设备箱的设计的自由度的改善以及共通化为目的。
[0012]解决问题的手段:
根据本发明的主变压器与高电压设备箱的连接结构具备:与供给通过车辆车顶上的集电装置从接触网集电的高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器；容纳所述电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱；将所述高压电力的电压进行变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器；与所述电路断路器电气连接，设置于所述高电压设备箱的间隔壁的第一连接器装置；与所述主变压器电气连接，设置于所述主变压器的间隔壁的第二连接器装置；和在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆；通过使所述电缆连接器部与所述第一连接器装置以及所述第二连接器装置嵌合连接，以此所述高压用电缆连接所述第一连接器装置与所述第二连接器装置。
[0013]根据所述结构，主变压器与高电压设备箱经过连接器装置通过高压用电缆连接，因此可以实现高压用电缆的安装.拆卸等的作业性的改善以及对于因振动引起的主变压器和高电压设备箱的相对位置变化的追踪性的改善。
[0014]发明效果:
由以上说明可知，根据本发明可以改善设置于铁道车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的连接结构的安装.拆卸等的作业性，并且可以改善对于因振动引起的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性，此外，提高地板下方设备的布置的自由度，提高主变压器与高电压设备箱的设计的自由度，进而可以实现共通化。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是概略性地示出根据实施形态的铁道车辆的侧视图；
图2是示出图1所示的铁道车辆的电气系统的示意图；
图3是从车外侧观察根据实施形态的高电压设备箱与主变压器的连接结构的俯视图； 图4A是示出根据实施形态的高电压设备箱与高压用电缆的连接部的俯视图；
图4B是示出根据实施形态的高电压设备箱与高压用电缆的连接部的侧视图；
图5是示出根据实施形态的主变压器侧接头连接器部周边的侧视图；
图6是根据实施形态的接头装置的局部剖视俯视图；
图7是根据实施形态的接头连接器部以及电缆连接器部周边的分解图；
图8是示出根据实施形态的地板下方覆盖构件以及锁装置的侧视图；
图9是示出现有的高电压设备箱与主变压器的连接结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施形态。
[0017](实施形态)。
[0018]图1是概略性地示出铁道车辆100的侧视图。如图1所示，铁道车辆100是多个车辆101?108 (未图示第7?8辆)相互连接。在除了两个排头车辆(第一辆以及第八梁)以外的各车辆102?107上设置有行驶驱动用的主电动机22 (参照图2)和主变压器20、高电压设备箱12、主变换装置21等。又，在第四车辆104上，在车辆车顶上设置有集电装置11 (导电弓)。另外，作为一个示例示出八辆编组的铁道车辆，但是车辆数量以及主电动机和导电弓等的各设备的配置不限于此。
[0019]通过集电装置11从接触网得到的交流25kV的电力通过电力电缆270、电路断路器13以及高压用电缆70等供给至主变压器20而进行变压等后，供给至搭载于第四车辆104上的主电动机22中。借助于此，主电动机22被驱动而使驱动车轮旋转，铁道车辆100整体行驶。另外，由接触网供给的电压为交流25kV，但是不限于此，在各地区采用的电气化方式的任意一种中均可适用。
[0020]又，各车辆101?108在地板下方具备支持车身的转向架。在图1中简化后仅图示车轮而未图示转向架(转向架构架)，但是实际上从图示的车轮能够理解，在各车辆101?107的前方部分以及后方部分上分别配置有由前后2轴四轮构成的转向架。转向架的结构不限于此，但是图1的转向架形成为至少在其中心支持车身的结构。
[0021]图2是示出图1所示的铁道车辆100的电气系统的示意图，图3是从车外侧(下方)观察根据实施形态的高电压设备箱12与主变压器20的连接结构的俯视图。如图2以及图3所示，铁道车辆100的第四车辆104具备:设置于车顶上的集电装置11 ;设置于地板下方，内部容纳电路断路器13以及避雷器14的高电压设备箱12以及主变压器20。高电压引通线271与集电装置11连接，并且在第四车辆104以及其他车辆102?103、105?107的车顶上引通。电力电缆270与高电压引通线271连接，被集电的电力供给至设置于各车辆102?107的地板下方的设备中。电力电缆270通过连接电线15等与设置于地板下方且由真空断路器(vacuum circuit breaker ;VCB)构成的电路断路器13 (高电压断路器)连接。电路断路器13以及避雷器14容纳于设置在铁道车辆100的地板下方的高电压设备箱12内。电路断路器13与集电装置11及下述的主变压器20之间的电路连接，并且在检测到漏电?过电流等异常时切断该电路。避雷器14防止在电气部件上发生绝缘破坏，并且仅在因打雷等而发生异常电流时将电路与地面连接而放电。另外，在实施形态中，电路断路器13为真空断路器(VCB)，但是可以是空气断路器(ABB)等，并不特别限定其种类等。通过电路断路器13的电流经过主变压器20从而电压被降至规定的电压值后，通过主变换装置21变换频率并流入主电动机22。
[0022]电力电缆270的绝缘子形电缆头18插入于配置在车辆的地板下方的高电压设备箱12内，连接电线15在高电压设备箱12的内部连接绝缘子形电缆头18与电路断路器13的一端。电路断路器13的另一端与向主变压器20导通的连接电线16和向避雷器14导通的连接电线17连接。在连接电线15?17上，为了防止安装作业时等的损伤等而实施了简易的覆盖。该连接电线15?17的覆盖达到在流入前述的高压电流的情况下不具有绝缘功能的程度，并且主要考虑作业性而重视其可挠性。连接电线15?17中通常流入25kV这样的非常高压的单相交流，因此需要使构成高电压设备箱12的间隔壁与连接电线15?17之间确保有足够的绝缘距离，从而高电压设备箱12变得比较大。
[0023]图4A是示出根据实施形态的高电压设备箱12与高压用电缆70的连接部的俯视图，图4B是示出根据实施形态的高电压设备箱12与高压用电缆70的连接部的侧视图。高电压设备箱12侧的第一连接器装置51a主要由通过环氧树脂等的硬质的绝缘体形成的基部54、连接设置于基部54且由环氧树脂等的硬质绝缘体形成的接头连接器部55a、和埋入于基部54以及接头连接器部55a内部的内部导体56a构成。其中，接头连接器部55a具有使圆柱形成为梢端变细的形状的凸形状，并且形成为嵌套下述的电缆连接器部72的结构。基部54贯通安装板58a的贯通孔59a，并且基部54的外表面与贯通口 59a紧贴。此外，基部54嵌在绝缘子19内。安装板58a通过螺栓等固定于高电压设备箱间隔壁12a上，基部54固定于高电压设备箱12的外侧上，绝缘子19固定于高电压设备箱12的内侧。接头连接器部55a从基部54向下方突出。又，内部导体56a在各接头连接器部55a的梢端处露出，在内部导体56a露出的梢端部分内形成有内螺纹57。内部导体56a在基部54内以大致直角弯曲，并插通绝缘子19内部。另外，实施形态的第一连接器装置51a形成为接头连接器部55a从基部54向下方突出的结构，但是突出的方向不特别限定。可以配合设备的布置而形成为接头连接器部55a从基部54向上方突出的结构，也可以形成为向水平方向突出的结构。又，绝缘子19固定于高电压设备箱12的内侧，但是也可以固定于高电压设备箱12的外侧。
[0024]图5是示出根据实施形态的主变压器侧接头连接器部周边的侧视图。主变压器20侧的第二连接器装置51b主要由通过环氧树脂等的硬质绝缘体形成的套管部60、与套管部60 一体形成的凸状的接头连接器部55b、和埋入于套管部60和接头连接器部55b的内部的内部导体56b构成。其中，接头连接器部55b具有与接头连接器部55a相同的结构。套管部60贯通安装板58b的贯通口 59b，并且套管部60的外表面与贯通口 59b紧贴。将安装板58b通过螺栓等固定于主变压器间隔壁20a上，以此接头连接器部55b固定于主变压器20的外侧，套管部60固定于主变压器20的内侧。接头连接器部55b从主变压器间隔壁20a向下方突出。又，内部导体56b在各接头连接器部55b的梢端处露出，在内部导体56b露出的梢端部分内形成有内螺纹57。内部导体56b插通接头连接器部55b以及套管部60，并且与主变压器20内部连接。另外，实施形态的第二连接器装置51b以接头连接器部55b向下方突出的形式固定于主变压器间隔壁20a上，但是突出的方向并不特别限定，这与接头连接器部55a相同。
[0025]高压用电缆70是将高电压设备箱12内的电路断路器13与主变压器20进行连接且将高电压的电流进行送电的构件。如图6?图7所示，高压用电缆70主要由电缆主体71和设置于其梢端部分的电缆连接器部72构成。使用于铁道车辆100的高压用电缆70以及电力电缆270的电缆主体71的外径为50?60mm左右，并且以在流入高电压电流的情况下也保持绝缘的形式被覆盖。又，电缆连接器部72以能够容纳接头连接器部55的形式具有凹状的容纳部73。
[0026]关于电缆连接器部72更详细地说明，电缆连接器部72主要由外壳部74、连接端子75、盖部76和绝缘栓84构成。其中，外壳部74具有圆筒状的嵌合筒部77a、以与嵌合筒部77a的侧表面正交且内部连通的形式连接的圆筒状的基筒部78、和与基筒部78大致正交且与嵌合筒部77a大致在同一直线上向反方向突出的作业用筒部77b，整体上呈现出T字状的形状。嵌合筒部77a的一端是插入接头连接器部55的连接器开口部79，通过该连接器开口部79及其周边形成凹状的容纳部73。又，在作业用筒部77b上形成有在与连接器开口部79相反侧上开口的作业用开口部80。此外，从基筒部78向外壳部74的内部插入有梢端部分预先被阶梯形剥离的电缆主体71，在其梢端安装有连接端子75。外壳部74由乙烯丙烯橡胶(ethylene propylene rubber ;EB橡胶)或娃橡胶等的具有弹性的绝缘材料形成。尽管未图示，但在外壳部74的中央部内周侧以覆盖连接端子75附近的形式且以内周侧露出的形式形成有内部半导电层，在外壳部74的外周形成有外部半导电层。
[0027]内部半导电层和外部半导电层一体地形成于外壳部74。内部半导电层由半导电性的乙烯丙烯橡胶(EP橡胶)或半导电性的硅橡胶形成，外部半导电层由半导电性或导电性的涂料、或半导电性的乙烯丙烯橡胶(EP橡胶)或硅橡胶形成。连接端子75与电缆主体71的电缆导体81压缩结合，并且位于外壳部74 (嵌合筒部77a)的内部，压缩部分形成为环状，梢端部分形成为板状。绝缘栓84具备:由环氧树脂等的硬质绝缘体形成的绝缘栓主体84a ；位于绝缘栓主体84a的梢端侧，以露出梢端面的形式埋设于绝缘栓主体84a内的金属制的固定用埋入金属件84b ;位于绝缘栓主体84a的后端侧(安装有盖部76的一侧)，以露出后端部分的形式埋设于绝缘栓主体84a内的金属制的作业用埋入金属件84c。在固定用埋入金属件84b的梢端部分上形成有容纳螺母构件83的槽和用于固定外螺纹构件82的内螺纹57。盖部76在将绝缘栓84嵌入于作业用筒部77b的作业用开口部80后进行安装，堵住作业用开口部80。然而，盖部76和绝缘栓84均可以拆卸。另外，外壳部74和盖部76均由具有弹性的绝缘材料形成。连接端子75的梢端的板状的部分以在嵌合筒部77a的容纳部73中露出的状态且以使电缆主体71与电缆连接器部72成为一体的形式被固定。
[0028]另外，在实施形态中，将电缆连接器部72作为内螺纹，将接头连接器部55作为外螺纹，但是也可以使内外螺纹相反。又，在实施形态中，作为电缆连接器部72说明了 T形状的外壳部74，但也可以是不设置作业用开口部80，即不需要绝缘栓84的L形状的外壳。
[0029]接着参照图4A?图7说明电缆连接器部72与第一连接器装置51a以及与第二连接器装置51b的连接结构。如上所述，第一连接器装置51a和第二连接器装置51b具有结构相同的接头连接器部55，高电压设备箱12在接头连接器部55和基部54内插通内部导体56而电气连接，相对于此，主变压器20除了在接头连接器部55和套管部(第二基部)60内插通内部导体56而电气连接以外，还以相同结构与高压用电缆70连接。因此，以下说明高压用电缆70与高电压设备箱12的安装方法。图7是根据实施形态的接头连接器部55a以及电缆连接器部72a周边的分解图。
[0030]首先，外螺纹构件82安装于接头连接器部55a。具体而言，金属制的外螺纹构件82与形成于接头连接器部55a的内部导体56的梢端部分的内螺纹57螺纹结合。外螺纹构件82的长度尺寸大于形成于内部导体56的内螺纹57的深度尺寸。因此，外螺纹构件82的一端与内螺纹57螺纹结合时，外螺纹构件82的另一端侧的一部分处于从接头连接器部55a突出的状态。
[0031]接着，电缆连接器部72a嵌在接头连接器部55a上。电缆连接器部72a的外壳部74嵌在接头连接器部55a上的方向不是高压用电缆70的长度方向，而是与高压用电缆70的长度方向大致正交的方向(参照图4B)。更具体而言，从接头连接器部55a的梢端覆盖外壳部74，从而使接头连接器部55a容纳于嵌合筒部77a的容纳部73。此时，从接头连接器部55a突出的外螺纹构件82贯通预先以露出于嵌合筒部77a的容纳部73的内侧中的状态被固定的连接端子75的贯通孔75a。
[0032]接着，金属制的螺母构件83从形成于外壳部74的作业用筒部77b上的作业用开口部80插入，为了将连接端子75固定于内部导体56，而在贯通连接端子75的外螺纹构件82上紧固螺帽构件83。之后，绝缘栓84安装于作业用筒部77b。相关作业可以通过作业用开口部80进行，因此作业性非常好。
[0033]最后，使盖部76嵌在作业用开口部80上，堵住作业用开口部80。借助于此，高压用电缆70与接头连接器部55a的连接结束。如上所述，根据实施形态的高电压设备箱12与主变压器20的连接结构形成为通过使电缆连接器部72朝着与高压用电缆70的长度方向大致正交的方向嵌在接头连接器部55上，以此高压用电缆70安装于连接器装置51的结构。
[0034]根据以上说明的结构，可以减小高电压设备箱12与主变压器20的距离，从而可以减小在俯视时的设备占用面积。即使高电压设备箱12与主变压器20的相对位置的偏差较大，也可以容易地电气连接，可以改善高电压设备箱12以及主变压器20的设计自由度。考虑到主变换装置21和主电动机22等的地板下方设备的配置，而可以使高电压设备箱12与主变压器20远离地配置，从而改善地板下方的布置的自由度，可以实现考虑到重量平衡的设备配置。电缆连接器部72的外壳部74具有相同形状，因此可以实现部件的共通化。此夕卜，不需要进行在现有结构中有必要进行的绝缘防护筒6的多个螺栓等的固定、和利用油灰等的密闭处理、以及连接电线16与电路断路器13的拆装作业等，从而容易进行车辆制造时以及维修时的高压用电缆70的拆装作业以及防尘.防水作业。
[0035]另外，在实施形态中，来自车顶上的电力电缆270与高电压设备箱12的连接形成为将电力电缆270的绝缘子形电缆头18插入于高电压设备箱12中，并且通过连接电线15与电路断路器13电气连接的结构，但是也可以形成为与实施形态结构相同的接头装置。
[0036]图8是示出地板下方覆盖构件以及锁装置的侧视图。由于高电压设备箱12与主变压器20重叠，因此在图8中省略高电压设备箱12的显示。图8的符号90是覆盖高电压设备箱12、主变压器20以及高压用电缆70的下表面的地板下方覆盖构件，如果不拆卸地板下方覆盖构件90，则无法从高电压设备箱12以及主变压器20上拆装高压用电缆70。在地板下方覆盖构件90上设置有锁装置99，在集电装置11处于可从接触网集电的状态的情况下，锁装置99处于锁定装置。锁装置99形成为能够仅在集电装置11下降的情况下通过可从规定位置取出的工具等解锁的结构。在实施形态中，地板下方覆盖构件90由覆盖高电压设备箱12、主变压器20、高压用电缆70的整个下表面的下表面构件91和覆盖侧方的侧表面构件(固定构件)92构成，侧表面构件92安装于车辆地板结构构件I (横梁和侧梁、横架等)上，但是不限于该结构。在锁装置99解锁而卸下地板下方覆盖构件90的情况下，只要形成为可以从高电压设备箱12以及主变压器20上装卸高压用电缆70的结构即可，因此侧表面构件92可以安装于高电压设备箱12以及主变压器20，下表面构件91可以直接安装于高电压设备箱12以及主变压器20。下表面构件91和侧表面构件92等除了由板状构件构成以外，也可以由网状构件和角钢件等构成。
[0037]根据以上说明的结构，可以防止进行高压用电缆70的拆装时的触电事故。又，可以防止车辆行驶时的飞石等导致的高压用电缆70的破损。
[0038]工业应用性:
根据本发明的铁道车辆的主变压器和高电压设备箱的连接结构不限于新干线(注册商标)等的高速车辆中，也可以适用于具备主变压器和高电压设备箱的各种铁道车辆中。在铁道车辆的地板下方这样的有限的空间中可以高效地连接高电压设备箱与主变压器，因此具有可以改善各地板下方设备的布置的自由度的优异效果，并且广泛应用于能够发挥该效果的意义的铁道车辆中时有益处。
[0039]符号说明
6绝缘防护筒；
11集电装置；
12高电压设备箱；
13电路断路器；
14避雷器；
20 主变压器；
51a 第一连接器装置；
51b 第二连接器装置；
54 基部(第一基部)；
55、55a、55b接头连接器部；
56a、56b 内部导体；
60 套管部(第二基部)；
70 高压用电缆；
72,72a电缆连接器部；
73容纳部；
74外壳部；
75连接端子；
76盖部；77a嵌合筒部；
77b作业用筒部；
78基筒部；
80作业用开口部；
81电缆导体；
84绝缘栓；
90地板下方覆盖构件；
91下表面构件；
92侧表面构件(固定构件)；
99锁装置；
100铁道车辆；
101?106车辆。
【权利要求】
1.一种主变压器与高电压设备箱的连接结构，具备: 与供给通过车辆车顶上的集电装置从接触网集电的高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器； 容纳所述电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱； 将所述高压电力的电压变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器； 与所述电路断路器电气连接，设置于所述高电压设备箱的间隔壁的第一连接器装置； 与所述主变压器电气连接，设置于所述主变压器的间隔壁的第二连接器装置；和 在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆； 通过使所述电缆连接器部与所述第一连接器装置以及所述第二连接器装置嵌合连接，以此所述高压用电缆连接所述第一连接器装置与所述第二连接器装置。
2.根据权利要求1所述主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于， 所述第一连接器装置具有: 与所述电路断路器电气连接的第一基部； 从所述第一基部突出的第一接头连接器部；和 埋设于所述第一基部以及所述第一接头连接器部，梢端从所述第一接头连接器部露出的第一导体； 所述第二连接器装置具有: 与所述主变压器电气连接的第二基部； 从所述第二基部突出的第二接头连接器部；和 埋设于所述第二基部以及所述第二接头连接器部，梢端从所述第二接头连接器部露出的第二导体； 所述电缆连接器部具有外壳部； 所述外壳部具有:形成有将与所述高压用电缆的长度方向大致正交的方向作为嵌合方向的嵌合口的嵌合筒部、和与所述嵌合筒部以大致正交的形式连接并插入有所述高压用电缆的梢端部的基筒部； 在所述嵌合筒部与所述第一接头连接器部以及所述第二接头连接器部嵌合的状态下，设置于所述高压用电缆的两端部的连接端子与所述第一导体以及第二导体连接。
3.根据权利要求2所述主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于， 所述电缆连接器部具有与相对于所述基筒部大致正交地配置的所述嵌合筒部大致在同一直线上向反方向突出的作业用筒部； 在所述作业用筒部上形成有连通所述导体与所述连接端子的连接处的作业用开口，在所述作业用开口上安装有绝缘栓。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于，具备: 从下方覆盖所述高电压设备箱、所述主变压器和所述高压用电缆的至少一部分的下表面构件；和 将所述下表面构件固定于车辆地板结构构件或车辆地板下方设备上的固定构件；所述下表面构件以及所述固定构件中的至少一个具有在所述集电装置处于能够从所述接触网集电的状态时成为锁定状态的锁装置。
5.一种铁道车辆，具备根据权利要求1至4中任意一项所述的主变压器与高电压设备箱的连接结构。
【文档编号】H01R24/00GK104349930SQ201380030744
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】川崎洋行, 樱井宏幸, 根木良二 申请人:川崎重工业株式会社
【专利摘要】谋求铁道车辆的主变压器与高电压设备箱的电气连接的作业性改善、对于因振动引起的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性改善、以及地板下方设备布置的自由度改善。连接结构具备：与供给高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器；容纳电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱；将高压电力的电压变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器；与电路断路器电气连接，设置于高电压设备箱的隔壁的第一连接器装置；与主变压器电气连接，设置于主变压器的隔壁的第二连接器装置；和在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆；通过使电缆连接器部与第一连接器装置以及第二连接器装置嵌合连接，以此高压用电缆连接第一连接器装置与第二连接器装置。
【专利说明】主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及主变压器与高电压设备箱的连接结构以及具备该连接结构的铁道车辆。
【背景技术】
[0002]在现有的铁道车辆中，主电动机、主变压器、电路断路器、避雷器(arrester)、主变换装置以及空气压缩机等的各种设备类被设置于铁道车辆的地板下方。
[0003]例如，在专利文献I记载的铁道车辆中，导电弓配置在车辆的车顶上方，真空断路器(电路断路器)和避雷器、主变压器、主变换装置以及主电动机等搭载在车辆的地板下方。通过导电弓被集电的电力通过从车顶上方向地板下方配线的电力电缆供给至各设备中。尤其是，在较高速行驶的铁道车辆中，随着高速化为了谋求低重心化和噪声的减少，而除了上述设备以外，还有电源单元、辅助设备、空调装置等的较多设备和连接这些设备的电缆设置在地板下方。
[0004]此外，根据专利文献2，设置于车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的电气连接是通过电线等进行，但是对于该电线，为了防止作业时的损伤而仅被简易地覆盖。因此，出于保护电线等免受来自于雨水和尘埃等的损伤并防止触电等的事故的目的，而设置有绝缘防护筒。图9是示出使用绝缘防护筒的高电压设备箱与主变压器之间的连接结构的图。符号13是电路断路器，符号18是从车顶上配线的电力电缆270的绝缘子形电缆头，符号12是容纳电路断路器13的高电压设备箱，符号20是主变压器，符号6是绝缘防护筒，符号15是连接电路断路器13与绝缘子形电缆头18的连接电线。
[0005]通过导电弓被集电的电力从电力电缆270流入电路断路器13，之后，通过被绝缘防护筒6防护的连接电线16和高电压绝缘子(未图示)供给至主变压器20。绝缘防护筒6是通过保持与连接电线16的绝缘距离从而防止触电的构件且尺寸较大，此外，由于金属制成因此质量也较大。又，绝缘防护筒6通过多个螺栓和螺丝等固定于高电压设备箱12以及主变压器20上，为了防止雨水和尘埃等的侵入而涂上油灰进行密闭处理。在车辆制造时以及维修时，绝缘防护筒6的拆装作业是钻入车辆下部而面朝上地进行，此外，电路断路器13与连接电线16的拆装作业是从设置于高电压设备箱12上的检查盖(未图示)开始使用工具等进行。
[0006]现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2009-136142号公报；
专利文献2:日本实公昭59-29351号公报。
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题: 在专利文献2记载的连接结构中，使用尺寸以及质量较大的绝缘防护筒，因此存在车辆制造时以及维修时的绝缘防护筒6的拆装作业性较差，且电路断路器13与连接电线16的拆装的作业性也较差的问题。
[0008]又，主变压器20除了车辆行驶导致的振动外还以电磁振动等而进行振动，因此高电压设备箱12与主变压器20的振动特性不同，所以行驶中车辆长度方向、车辆宽度方向以及铅垂方向的距离经常变化，从而高电压设备箱12与主变压器20的相对位置发生变化。在专利文献2记载的连接结构中，绝缘防护筒6是尽管在车辆宽度方向上可滑动但是其幅度较小，且无法追踪因车辆长度方向以及铅垂方向的振动而引起的相对位置变化的结构。因此，存在用于密闭处理的油灰裂开的担忧。
[0009]又，在专利文献2记载的连接结构中，主变压器20与高电压设备箱12的相对位置关系因绝缘防护筒6的尺寸而保持大致一定，在专利文献I记载的铁道车辆中，由于车辆地板下方的空间狭小，因此高电压设备箱12和主变压器20等的地板下方设备的布置大致已定，从而难以高效地布置地板下方设备。
[0010]此外，在专利文献2记载的连接结构中，在相对于主变压器20 (高电压设备箱12)的绝缘防护筒6的设置位置降低的情况下，高电压设备箱12 (主变压器20)的下表面位置也降低，可能发生与车辆界限相关的问题。在发生与车辆界限相关的问题时，需要重新设计主变压器20、高电压设备箱12以及容纳于高电压设备箱12中的设备，并且需要变更相对于主变压器20 (高电压设备箱12)的绝缘防护筒6的设置位置。
[0011]因此，关于设置于铁道车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的连接结构，本发明以实现安装.拆卸等的作业性的改善以及对因振动导致的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性的改善、地板下方设备布置的自由度的改善为目的，此外还以实现主变压器和高电压设备箱的设计的自由度的改善以及共通化为目的。
[0012]解决问题的手段:
根据本发明的主变压器与高电压设备箱的连接结构具备:与供给通过车辆车顶上的集电装置从接触网集电的高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器；容纳所述电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱；将所述高压电力的电压进行变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器；与所述电路断路器电气连接，设置于所述高电压设备箱的间隔壁的第一连接器装置；与所述主变压器电气连接，设置于所述主变压器的间隔壁的第二连接器装置；和在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆；通过使所述电缆连接器部与所述第一连接器装置以及所述第二连接器装置嵌合连接，以此所述高压用电缆连接所述第一连接器装置与所述第二连接器装置。
[0013]根据所述结构，主变压器与高电压设备箱经过连接器装置通过高压用电缆连接，因此可以实现高压用电缆的安装.拆卸等的作业性的改善以及对于因振动引起的主变压器和高电压设备箱的相对位置变化的追踪性的改善。
[0014]发明效果:
由以上说明可知，根据本发明可以改善设置于铁道车辆的地板下方的主变压器与高电压设备箱的连接结构的安装.拆卸等的作业性，并且可以改善对于因振动引起的主变压器与高电压设备箱的相对位置变化的追踪性，此外，提高地板下方设备的布置的自由度，提高主变压器与高电压设备箱的设计的自由度，进而可以实现共通化。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是概略性地示出根据实施形态的铁道车辆的侧视图；
图2是示出图1所示的铁道车辆的电气系统的示意图；
图3是从车外侧观察根据实施形态的高电压设备箱与主变压器的连接结构的俯视图； 图4A是示出根据实施形态的高电压设备箱与高压用电缆的连接部的俯视图；
图4B是示出根据实施形态的高电压设备箱与高压用电缆的连接部的侧视图；
图5是示出根据实施形态的主变压器侧接头连接器部周边的侧视图；
图6是根据实施形态的接头装置的局部剖视俯视图；
图7是根据实施形态的接头连接器部以及电缆连接器部周边的分解图；
图8是示出根据实施形态的地板下方覆盖构件以及锁装置的侧视图；
图9是示出现有的高电压设备箱与主变压器的连接结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0016]以下，参照【专利附图】
【附图说明】实施形态。
[0017](实施形态)。
[0018]图1是概略性地示出铁道车辆100的侧视图。如图1所示，铁道车辆100是多个车辆101?108 (未图示第7?8辆)相互连接。在除了两个排头车辆(第一辆以及第八梁)以外的各车辆102?107上设置有行驶驱动用的主电动机22 (参照图2)和主变压器20、高电压设备箱12、主变换装置21等。又，在第四车辆104上，在车辆车顶上设置有集电装置11 (导电弓)。另外，作为一个示例示出八辆编组的铁道车辆，但是车辆数量以及主电动机和导电弓等的各设备的配置不限于此。
[0019]通过集电装置11从接触网得到的交流25kV的电力通过电力电缆270、电路断路器13以及高压用电缆70等供给至主变压器20而进行变压等后，供给至搭载于第四车辆104上的主电动机22中。借助于此，主电动机22被驱动而使驱动车轮旋转，铁道车辆100整体行驶。另外，由接触网供给的电压为交流25kV，但是不限于此，在各地区采用的电气化方式的任意一种中均可适用。
[0020]又，各车辆101?108在地板下方具备支持车身的转向架。在图1中简化后仅图示车轮而未图示转向架(转向架构架)，但是实际上从图示的车轮能够理解，在各车辆101?107的前方部分以及后方部分上分别配置有由前后2轴四轮构成的转向架。转向架的结构不限于此，但是图1的转向架形成为至少在其中心支持车身的结构。
[0021]图2是示出图1所示的铁道车辆100的电气系统的示意图，图3是从车外侧(下方)观察根据实施形态的高电压设备箱12与主变压器20的连接结构的俯视图。如图2以及图3所示，铁道车辆100的第四车辆104具备:设置于车顶上的集电装置11 ;设置于地板下方，内部容纳电路断路器13以及避雷器14的高电压设备箱12以及主变压器20。高电压引通线271与集电装置11连接，并且在第四车辆104以及其他车辆102?103、105?107的车顶上引通。电力电缆270与高电压引通线271连接，被集电的电力供给至设置于各车辆102?107的地板下方的设备中。电力电缆270通过连接电线15等与设置于地板下方且由真空断路器(vacuum circuit breaker ;VCB)构成的电路断路器13 (高电压断路器)连接。电路断路器13以及避雷器14容纳于设置在铁道车辆100的地板下方的高电压设备箱12内。电路断路器13与集电装置11及下述的主变压器20之间的电路连接，并且在检测到漏电?过电流等异常时切断该电路。避雷器14防止在电气部件上发生绝缘破坏，并且仅在因打雷等而发生异常电流时将电路与地面连接而放电。另外，在实施形态中，电路断路器13为真空断路器(VCB)，但是可以是空气断路器(ABB)等，并不特别限定其种类等。通过电路断路器13的电流经过主变压器20从而电压被降至规定的电压值后，通过主变换装置21变换频率并流入主电动机22。
[0022]电力电缆270的绝缘子形电缆头18插入于配置在车辆的地板下方的高电压设备箱12内，连接电线15在高电压设备箱12的内部连接绝缘子形电缆头18与电路断路器13的一端。电路断路器13的另一端与向主变压器20导通的连接电线16和向避雷器14导通的连接电线17连接。在连接电线15?17上，为了防止安装作业时等的损伤等而实施了简易的覆盖。该连接电线15?17的覆盖达到在流入前述的高压电流的情况下不具有绝缘功能的程度，并且主要考虑作业性而重视其可挠性。连接电线15?17中通常流入25kV这样的非常高压的单相交流，因此需要使构成高电压设备箱12的间隔壁与连接电线15?17之间确保有足够的绝缘距离，从而高电压设备箱12变得比较大。
[0023]图4A是示出根据实施形态的高电压设备箱12与高压用电缆70的连接部的俯视图，图4B是示出根据实施形态的高电压设备箱12与高压用电缆70的连接部的侧视图。高电压设备箱12侧的第一连接器装置51a主要由通过环氧树脂等的硬质的绝缘体形成的基部54、连接设置于基部54且由环氧树脂等的硬质绝缘体形成的接头连接器部55a、和埋入于基部54以及接头连接器部55a内部的内部导体56a构成。其中，接头连接器部55a具有使圆柱形成为梢端变细的形状的凸形状，并且形成为嵌套下述的电缆连接器部72的结构。基部54贯通安装板58a的贯通孔59a，并且基部54的外表面与贯通口 59a紧贴。此外，基部54嵌在绝缘子19内。安装板58a通过螺栓等固定于高电压设备箱间隔壁12a上，基部54固定于高电压设备箱12的外侧上，绝缘子19固定于高电压设备箱12的内侧。接头连接器部55a从基部54向下方突出。又，内部导体56a在各接头连接器部55a的梢端处露出，在内部导体56a露出的梢端部分内形成有内螺纹57。内部导体56a在基部54内以大致直角弯曲，并插通绝缘子19内部。另外，实施形态的第一连接器装置51a形成为接头连接器部55a从基部54向下方突出的结构，但是突出的方向不特别限定。可以配合设备的布置而形成为接头连接器部55a从基部54向上方突出的结构，也可以形成为向水平方向突出的结构。又，绝缘子19固定于高电压设备箱12的内侧，但是也可以固定于高电压设备箱12的外侧。
[0024]图5是示出根据实施形态的主变压器侧接头连接器部周边的侧视图。主变压器20侧的第二连接器装置51b主要由通过环氧树脂等的硬质绝缘体形成的套管部60、与套管部60 一体形成的凸状的接头连接器部55b、和埋入于套管部60和接头连接器部55b的内部的内部导体56b构成。其中，接头连接器部55b具有与接头连接器部55a相同的结构。套管部60贯通安装板58b的贯通口 59b，并且套管部60的外表面与贯通口 59b紧贴。将安装板58b通过螺栓等固定于主变压器间隔壁20a上，以此接头连接器部55b固定于主变压器20的外侧，套管部60固定于主变压器20的内侧。接头连接器部55b从主变压器间隔壁20a向下方突出。又，内部导体56b在各接头连接器部55b的梢端处露出，在内部导体56b露出的梢端部分内形成有内螺纹57。内部导体56b插通接头连接器部55b以及套管部60，并且与主变压器20内部连接。另外，实施形态的第二连接器装置51b以接头连接器部55b向下方突出的形式固定于主变压器间隔壁20a上，但是突出的方向并不特别限定，这与接头连接器部55a相同。
[0025]高压用电缆70是将高电压设备箱12内的电路断路器13与主变压器20进行连接且将高电压的电流进行送电的构件。如图6?图7所示，高压用电缆70主要由电缆主体71和设置于其梢端部分的电缆连接器部72构成。使用于铁道车辆100的高压用电缆70以及电力电缆270的电缆主体71的外径为50?60mm左右，并且以在流入高电压电流的情况下也保持绝缘的形式被覆盖。又，电缆连接器部72以能够容纳接头连接器部55的形式具有凹状的容纳部73。
[0026]关于电缆连接器部72更详细地说明，电缆连接器部72主要由外壳部74、连接端子75、盖部76和绝缘栓84构成。其中，外壳部74具有圆筒状的嵌合筒部77a、以与嵌合筒部77a的侧表面正交且内部连通的形式连接的圆筒状的基筒部78、和与基筒部78大致正交且与嵌合筒部77a大致在同一直线上向反方向突出的作业用筒部77b，整体上呈现出T字状的形状。嵌合筒部77a的一端是插入接头连接器部55的连接器开口部79，通过该连接器开口部79及其周边形成凹状的容纳部73。又，在作业用筒部77b上形成有在与连接器开口部79相反侧上开口的作业用开口部80。此外，从基筒部78向外壳部74的内部插入有梢端部分预先被阶梯形剥离的电缆主体71，在其梢端安装有连接端子75。外壳部74由乙烯丙烯橡胶(ethylene propylene rubber ;EB橡胶)或娃橡胶等的具有弹性的绝缘材料形成。尽管未图示，但在外壳部74的中央部内周侧以覆盖连接端子75附近的形式且以内周侧露出的形式形成有内部半导电层，在外壳部74的外周形成有外部半导电层。
[0027]内部半导电层和外部半导电层一体地形成于外壳部74。内部半导电层由半导电性的乙烯丙烯橡胶(EP橡胶)或半导电性的硅橡胶形成，外部半导电层由半导电性或导电性的涂料、或半导电性的乙烯丙烯橡胶(EP橡胶)或硅橡胶形成。连接端子75与电缆主体71的电缆导体81压缩结合，并且位于外壳部74 (嵌合筒部77a)的内部，压缩部分形成为环状，梢端部分形成为板状。绝缘栓84具备:由环氧树脂等的硬质绝缘体形成的绝缘栓主体84a ；位于绝缘栓主体84a的梢端侧，以露出梢端面的形式埋设于绝缘栓主体84a内的金属制的固定用埋入金属件84b ;位于绝缘栓主体84a的后端侧(安装有盖部76的一侧)，以露出后端部分的形式埋设于绝缘栓主体84a内的金属制的作业用埋入金属件84c。在固定用埋入金属件84b的梢端部分上形成有容纳螺母构件83的槽和用于固定外螺纹构件82的内螺纹57。盖部76在将绝缘栓84嵌入于作业用筒部77b的作业用开口部80后进行安装，堵住作业用开口部80。然而，盖部76和绝缘栓84均可以拆卸。另外，外壳部74和盖部76均由具有弹性的绝缘材料形成。连接端子75的梢端的板状的部分以在嵌合筒部77a的容纳部73中露出的状态且以使电缆主体71与电缆连接器部72成为一体的形式被固定。
[0028]另外，在实施形态中，将电缆连接器部72作为内螺纹，将接头连接器部55作为外螺纹，但是也可以使内外螺纹相反。又，在实施形态中，作为电缆连接器部72说明了 T形状的外壳部74，但也可以是不设置作业用开口部80，即不需要绝缘栓84的L形状的外壳。
[0029]接着参照图4A?图7说明电缆连接器部72与第一连接器装置51a以及与第二连接器装置51b的连接结构。如上所述，第一连接器装置51a和第二连接器装置51b具有结构相同的接头连接器部55，高电压设备箱12在接头连接器部55和基部54内插通内部导体56而电气连接，相对于此，主变压器20除了在接头连接器部55和套管部(第二基部)60内插通内部导体56而电气连接以外，还以相同结构与高压用电缆70连接。因此，以下说明高压用电缆70与高电压设备箱12的安装方法。图7是根据实施形态的接头连接器部55a以及电缆连接器部72a周边的分解图。
[0030]首先，外螺纹构件82安装于接头连接器部55a。具体而言，金属制的外螺纹构件82与形成于接头连接器部55a的内部导体56的梢端部分的内螺纹57螺纹结合。外螺纹构件82的长度尺寸大于形成于内部导体56的内螺纹57的深度尺寸。因此，外螺纹构件82的一端与内螺纹57螺纹结合时，外螺纹构件82的另一端侧的一部分处于从接头连接器部55a突出的状态。
[0031]接着，电缆连接器部72a嵌在接头连接器部55a上。电缆连接器部72a的外壳部74嵌在接头连接器部55a上的方向不是高压用电缆70的长度方向，而是与高压用电缆70的长度方向大致正交的方向(参照图4B)。更具体而言，从接头连接器部55a的梢端覆盖外壳部74，从而使接头连接器部55a容纳于嵌合筒部77a的容纳部73。此时，从接头连接器部55a突出的外螺纹构件82贯通预先以露出于嵌合筒部77a的容纳部73的内侧中的状态被固定的连接端子75的贯通孔75a。
[0032]接着，金属制的螺母构件83从形成于外壳部74的作业用筒部77b上的作业用开口部80插入，为了将连接端子75固定于内部导体56，而在贯通连接端子75的外螺纹构件82上紧固螺帽构件83。之后，绝缘栓84安装于作业用筒部77b。相关作业可以通过作业用开口部80进行，因此作业性非常好。
[0033]最后，使盖部76嵌在作业用开口部80上，堵住作业用开口部80。借助于此，高压用电缆70与接头连接器部55a的连接结束。如上所述，根据实施形态的高电压设备箱12与主变压器20的连接结构形成为通过使电缆连接器部72朝着与高压用电缆70的长度方向大致正交的方向嵌在接头连接器部55上，以此高压用电缆70安装于连接器装置51的结构。
[0034]根据以上说明的结构，可以减小高电压设备箱12与主变压器20的距离，从而可以减小在俯视时的设备占用面积。即使高电压设备箱12与主变压器20的相对位置的偏差较大，也可以容易地电气连接，可以改善高电压设备箱12以及主变压器20的设计自由度。考虑到主变换装置21和主电动机22等的地板下方设备的配置，而可以使高电压设备箱12与主变压器20远离地配置，从而改善地板下方的布置的自由度，可以实现考虑到重量平衡的设备配置。电缆连接器部72的外壳部74具有相同形状，因此可以实现部件的共通化。此夕卜，不需要进行在现有结构中有必要进行的绝缘防护筒6的多个螺栓等的固定、和利用油灰等的密闭处理、以及连接电线16与电路断路器13的拆装作业等，从而容易进行车辆制造时以及维修时的高压用电缆70的拆装作业以及防尘.防水作业。
[0035]另外，在实施形态中，来自车顶上的电力电缆270与高电压设备箱12的连接形成为将电力电缆270的绝缘子形电缆头18插入于高电压设备箱12中，并且通过连接电线15与电路断路器13电气连接的结构，但是也可以形成为与实施形态结构相同的接头装置。
[0036]图8是示出地板下方覆盖构件以及锁装置的侧视图。由于高电压设备箱12与主变压器20重叠，因此在图8中省略高电压设备箱12的显示。图8的符号90是覆盖高电压设备箱12、主变压器20以及高压用电缆70的下表面的地板下方覆盖构件，如果不拆卸地板下方覆盖构件90，则无法从高电压设备箱12以及主变压器20上拆装高压用电缆70。在地板下方覆盖构件90上设置有锁装置99，在集电装置11处于可从接触网集电的状态的情况下，锁装置99处于锁定装置。锁装置99形成为能够仅在集电装置11下降的情况下通过可从规定位置取出的工具等解锁的结构。在实施形态中，地板下方覆盖构件90由覆盖高电压设备箱12、主变压器20、高压用电缆70的整个下表面的下表面构件91和覆盖侧方的侧表面构件(固定构件)92构成，侧表面构件92安装于车辆地板结构构件I (横梁和侧梁、横架等)上，但是不限于该结构。在锁装置99解锁而卸下地板下方覆盖构件90的情况下，只要形成为可以从高电压设备箱12以及主变压器20上装卸高压用电缆70的结构即可，因此侧表面构件92可以安装于高电压设备箱12以及主变压器20，下表面构件91可以直接安装于高电压设备箱12以及主变压器20。下表面构件91和侧表面构件92等除了由板状构件构成以外，也可以由网状构件和角钢件等构成。
[0037]根据以上说明的结构，可以防止进行高压用电缆70的拆装时的触电事故。又，可以防止车辆行驶时的飞石等导致的高压用电缆70的破损。
[0038]工业应用性:
根据本发明的铁道车辆的主变压器和高电压设备箱的连接结构不限于新干线(注册商标)等的高速车辆中，也可以适用于具备主变压器和高电压设备箱的各种铁道车辆中。在铁道车辆的地板下方这样的有限的空间中可以高效地连接高电压设备箱与主变压器，因此具有可以改善各地板下方设备的布置的自由度的优异效果，并且广泛应用于能够发挥该效果的意义的铁道车辆中时有益处。
[0039]符号说明
6绝缘防护筒；
11集电装置；
12高电压设备箱；
13电路断路器；
14避雷器；
20 主变压器；
51a 第一连接器装置；
51b 第二连接器装置；
54 基部(第一基部)；
55、55a、55b接头连接器部；
56a、56b 内部导体；
60 套管部(第二基部)；
70 高压用电缆；
72,72a电缆连接器部；
73容纳部；
74外壳部；
75连接端子；
76盖部；77a嵌合筒部；
77b作业用筒部；
78基筒部；
80作业用开口部；
81电缆导体；
84绝缘栓；
90地板下方覆盖构件；
91下表面构件；
92侧表面构件(固定构件)；
99锁装置；
100铁道车辆；
101?106车辆。
【权利要求】
1.一种主变压器与高电压设备箱的连接结构，具备: 与供给通过车辆车顶上的集电装置从接触网集电的高压电力的电力电缆进行连接的电路断路器； 容纳所述电路断路器，设置于车辆地板下方的高电压设备箱； 将所述高压电力的电压变压，并且设置于车辆地板下方的主变压器； 与所述电路断路器电气连接，设置于所述高电压设备箱的间隔壁的第一连接器装置； 与所述主变压器电气连接，设置于所述主变压器的间隔壁的第二连接器装置；和 在两端部安装有电缆连接器部，被绝缘覆盖的高压用电缆； 通过使所述电缆连接器部与所述第一连接器装置以及所述第二连接器装置嵌合连接，以此所述高压用电缆连接所述第一连接器装置与所述第二连接器装置。
2.根据权利要求1所述主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于， 所述第一连接器装置具有: 与所述电路断路器电气连接的第一基部； 从所述第一基部突出的第一接头连接器部；和 埋设于所述第一基部以及所述第一接头连接器部，梢端从所述第一接头连接器部露出的第一导体； 所述第二连接器装置具有: 与所述主变压器电气连接的第二基部； 从所述第二基部突出的第二接头连接器部；和 埋设于所述第二基部以及所述第二接头连接器部，梢端从所述第二接头连接器部露出的第二导体； 所述电缆连接器部具有外壳部； 所述外壳部具有:形成有将与所述高压用电缆的长度方向大致正交的方向作为嵌合方向的嵌合口的嵌合筒部、和与所述嵌合筒部以大致正交的形式连接并插入有所述高压用电缆的梢端部的基筒部； 在所述嵌合筒部与所述第一接头连接器部以及所述第二接头连接器部嵌合的状态下，设置于所述高压用电缆的两端部的连接端子与所述第一导体以及第二导体连接。
3.根据权利要求2所述主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于， 所述电缆连接器部具有与相对于所述基筒部大致正交地配置的所述嵌合筒部大致在同一直线上向反方向突出的作业用筒部； 在所述作业用筒部上形成有连通所述导体与所述连接端子的连接处的作业用开口，在所述作业用开口上安装有绝缘栓。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的主变压器与高电压设备箱的连接结构，其特征在于，具备: 从下方覆盖所述高电压设备箱、所述主变压器和所述高压用电缆的至少一部分的下表面构件；和 将所述下表面构件固定于车辆地板结构构件或车辆地板下方设备上的固定构件；所述下表面构件以及所述固定构件中的至少一个具有在所述集电装置处于能够从所述接触网集电的状态时成为锁定状态的锁装置。
5.一种铁道车辆，具备根据权利要求1至4中任意一项所述的主变压器与高电压设备箱的连接结构。
【文档编号】H01R24/00GK104349930SQ201380030744
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】川崎洋行, 樱井宏幸, 根木良二 申请人:川崎重工业株式会社
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