一种电力动车组供电电路及该电力动车组的制作方法

本实用新型特别涉及一种电力动车组供电电路及该电力动车组。

背景技术：

列车供电主电路是列车动力之源。现行动车组大致可以分为两类：一类为电力动车组；另一类为内燃动车组。

现有的电力动车组供电电路一般包括第一高压受流电路和第二高压受流电路，其中第一高压受流电路包括第一受电弓、第一真空断路器和第一高压隔离开关，第二高压受流电路包括第二受电弓、第二真空断路器和第二高压隔离开关，第一受电弓和第二受电弓用于从接触网受流，第一受电弓通过第一真空断路器和第一高压隔离开关的一端相连，第一高压隔离开关的另一端引出第一高压受流电路的输出端；第二受电弓通过第二真空断路器和第二高压隔离开关的一端相连，第二高压隔离开关的另一端引出第二高压受流电路的输出端；第一高压受流电路的输出端和第二高压受流电路的输出端均与牵引变压器的输入端相连。在现有供电电路中，由于第一高压受流电路和第二高压受流电路相互独立工作，若其中某一个受流电路出现了故障，则必须由另一受流电路受流供电；若两个受流电路都出现了故障，则两个受流电路均无法受流，导致整个电力动车组供电电路无法正常供电，系统工作可靠性低。

技术实现要素：

现有的电力动车组供电电路包括第一高压受流电路和第二高压受流电路，两受流电路只能相互独立工作，若两受流电路均发生故障，则供电电路无法正常供电，系统工作可靠性低。本实用新型的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种改进了的电力动车组供电电路及该电力动车组，提高率系统工作的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电力动车组供电电路，包括第一高压受流电路和第二高压受流电路，其中第一高压受流电路包括第一受电弓、第一真空断路器和第一高压隔离开关，第二高压受流电路包括第二受电弓、第二真空断路器和第二高压隔离开关，第一受电弓通过第一真空断路器和第一高压隔离开关的一端相连，第一高压隔离开关的另一端引出第一高压受流电路的输出端；第二受电弓通过第二真空断路器和第二高压隔离开关的一端相连，第二高压隔离开关的另一端引出第二高压受流电路的输出端；第一高压受流电路的输出端和第二高压受流电路的输出端均与牵引变压器的输入端相连，其结构特点是第一受电弓通过第三高压隔离开关与第二受电弓相连。

借由上述结构，第一高压受流电路和第二高压受流电路互为冗余，两套高压受流电路中的受电弓和真空断路器可以任意组合使用，任何一个受电弓故障不会影响与其直接连接的真空断路器的正常使用。同理，任何一个真空断路器故障也不会影响与其直接连接的受电弓的正常使用。同时，两套高压受流电路可以通过中间的高压隔离开关相互隔离，实现互不影响工作，大大增加了整个供电电路的可靠性和可用性。供电电路的工作原理如下：

在正常情况下，连接两套高压受流电路的高压隔离开关断开，两套高压受流电路互不干扰，独立工作。此时任一单点故障（如一个受电弓无法升起或者一个真空断路器无法闭合），只影响出现故障的那套高压受流电路，整车还可以使用另外一套正常的高压受流电路。若此时有两点故障，且故障点位置分布于两套高压受流电路（如第一高压受流电路中的第一受电弓故障，第二高压受流电路中的第二真空断路器故障），此时两套高压受流电路均有单点故障，均无法独立正常工作，此时应闭合连接两套高压受流电路的第三高压隔离开关，使两套高压受流电路中的受电弓和真空断路器可以相互配合使用，实现在两套高压受流电路均有单点故障的情况下，供电电路也可正常工作。

进一步地，所述第一高压受流电路还包括第一高压电压互感器，第一受电弓通过第一高压电压互感器接地。

进一步地，所述第二高压受流电路还包括第二高压电压互感器，第二受电弓通过第二高压电压互感器接地。

进一步地，还包括接在第一真空断路器两端的第一高压接地开关。

进一步地，还包括接在第二真空断路器两端的第二高压接地开关。

进一步地，所述第一高压受流电路还包括第一避雷器，第一受电弓通过第一避雷器接地。

进一步地，所述第二高压受流电路还包括第二避雷器，第二受电弓通过第二避雷器接地。

进一步地，还包括第三避雷器，所述牵引变压器的输入端、第一高压受流电路的输出端、第二高压受流电路的输出端均与第三避雷器的一端相连，第三避雷器的另一端接地。

进一步地，还包括接在所述牵引变压器原边侧的原边电流互感器和/或接在所述牵引变压器副边侧的回流电流互感器。

第一高压电压互感器、第二高压电压互感器、第一高压接地开关、第二高压接地开关、第一避雷器、第二避雷器、第三避雷器、原边电流互感器和回流电流互感器是作为保护测量元件使用，

基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种电力动车组，包括所述的电力动车组供电电路。

与现有技术相比，本实用新型的第一高压受流电路和第二高压受流电路互为冗余，在两套高压受流电路均有单点故障的情况下，供电电路也可正常工作，大大增加了整个供电电路的可靠性和可用性。

附图说明

图1为供电电路正常供电连接关系图。

图2为第一高压受流电路和第二高压受流电路均有单点故障时的供电电路连接关系图。

图3为第一真空断路器出现接地故障时的供电电路连接关系图。

其中，1为接触网，2为牵引变流器，3为牵引电机，4为第一高压受流电路，41为第一受电弓，42为第一真空断路器，43为第一高压隔离开关，44为第一高压电压互感器，45为第一高压接地开关，46为第一避雷器，5为第二高压受流电路，51为第二受电弓，52为第二真空断路器，53为第二高压隔离开关，54为第二高压电压互感器，55为第二高压接地开关，56为第二避雷器，6为牵引变压器，7为第三高压隔离开关，8为第三避雷器，9为原边电流互感器，10为回流电流互感器。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型电力动车组中的供电电路包括第一高压受流电路4和第二高压受流电路5，其中第一高压受流电路4包括第一受电弓41、第一真空断路器42和第一高压隔离开关43，第二高压受流电路5包括第二受电弓51、第二真空断路器52和第二高压隔离开关53，第一受电弓41通过第一真空断路器42和第一高压隔离开关43的一端相连，第一高压隔离开关43的另一端引出第一高压受流电路4的输出端；第二受电弓51通过第二真空断路器52和第二高压隔离开关53的一端相连，第二高压隔离开关53的另一端引出第二高压受流电路5的输出端；第一高压受流电路4的输出端和第二高压受流电路5的输出端均与牵引变压器6的输入端相连，第一受电弓41通过第三高压隔离开关7与第二受电弓51相连。牵引变压器6从第一高压受流电路4和第二高压受流电路5引电后供两个牵引变流器2供电，每个牵引变流器2与4个牵引电机3相连。

所述第一高压受流电路4还包括第一高压电压互感器44，第一受电弓41通过第一高压电压互感器44接地。

所述第二高压受流电路5还包括第二高压电压互感器54，第二受电弓51通过第二高压电压互感器54接地。

供电电路还包括接在第一真空断路器42两端的第一高压接地开关45。

供电电路还包括接在第二真空断路器52两端的第二高压接地开关55。

所述第一高压受流电路4还包括第一避雷器46，第一受电弓41通过第一避雷器46接地。

所述第二高压受流电路5还包括第二避雷器56，第二受电弓51通过第二避雷器56接地。

供电电路还包括第三避雷器8，所述牵引变压器6的输入端、第一高压受流电路4的输出端、第二高压受流电路5的输出端均与第三避雷器8的一端相连，第三避雷器8的另一端接地。

供电电路还包括接在所述牵引变压器6原边侧的原边电流互感器9和接在所述牵引变压器6副边侧的回流电流互感器10。

附图1展示了本发明供电电路正常供电时的连接关系，其中第一高压受流电路4和第二高压受流电路5之间有两路连接，一路通过第三高压隔离开关7相连，另一路通过车顶跨接电缆相连。第一高压受流电路4和第二高压受流电路5均与牵引变压器6相连，同时也与第三避雷器8和原边电流互感器9相连，牵引变压器6与两个牵引变流器2相连，每个牵引变流器2与四个牵引电机3相连。

正常情况下供电电路原理为：正常情况下，第三高压隔离开关7断开，第一高压受流电路4和第二高压受流电路5独立工作。当司机选择第二高压受流电路5工作时，此时第二受电弓51升起，受电弓从接触网1引电，电流经第二真空断路器52→第二高压隔离开关53→牵引变压器6。

若司机选择第一高压受流电路4，此时第一受电弓41升起，电流经第一真空断路器42→第二高压隔离开关53→牵引变压器6，完成整车高压受流过程。

当第一高压受流电路4或者第二高压受流电路5中有1个或者多个部件故障时，可以断开相应的高压隔离开关实现高压受流电路的隔离。如第一高压受流电路4故障（故障可以是1个故障，如第一受电弓41无法升起，第一真空断路器42无法闭合等，或者多个故障，如第一真空断路器42接地故障，第一避雷器46短路，第一高压电压互感器44损坏等），此时可以断开第三高压隔离开关7和第一高压隔离开关43，隔离第一高压受流电路4。同理当第二高压受流电路5故障时，可通过第三高压隔离开关7和第二高压隔离开关53隔离第二高压受流电路5。

附图2展示了当第一高压受流电路4和第二高压受流电路5中都出现单点故障时（如第一高压受流电路4中第一受电弓41故障，第二高压受流电路5中第二真空断路器52故障）供电电路的连接关系，此时需要闭合第三高压隔离开关7，交叉使用第一高压受流电路4中的第一真空断路器42和第二高压受流电路5中的第二受电弓51。同理若第一高压受流电路4中的第一真空断路器42故障，而第二高压受流电路5中的第二受电弓51故障，此时可以交叉使用第一高压受流电路4中的第一受电弓41和第二高压受流电路5中的第二真空断路器52，不影响整车高压供电。

附图3展示了当某个高压受流电路发生严重的接地故障时，相应的高压隔离开关需要断开以隔离有接地故障的高压受流电路。如图3所示，当第一真空断路器42接地时（第一真空断路器42被击穿），此时第一高压隔离开关43必须断开，同时第三高压隔离开关7必须断开，隔离第一高压受流电路4，动车组供电电路在这种严重故障时仍然可以正常工作。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。