[发明专利]一种交直流双制式列车供电系统及列车

说明书

本发明公开一种交直流双制式列车供电系统及列车，该系统包括分别设置在不同车厢内的一个以上的牵引变流器、牵引变压器，相邻车厢内的牵引变流器相互连接，相邻车厢内的牵引变流器与牵引变压器相互连接，各牵引变压器均分别与交流弓网、直流弓网连接，牵引变压器与牵引变流器内分别设置有切换开关，通过切换开关控制牵引变压器接入交流弓网，经牵引变流器的转换后输出交流电，或接入直流弓网经牵引变流器的转换后输出直流电；该列车上设置有上述供电系统；本发明具有结构简单紧凑、成本低、列车中不同车厢之间的线缆跨接少、体积重量小、稳定性高及抗干扰性强等优点。

技术领域

本发明涉及双流制式列车技术领域，尤其涉及一种交直流双制式列车供电系统及列车。

背景技术

目前铁路线路上存在25kV交流弓网与3000V直流弓网并存的供电制式，两种弓网间通过一段无电区进行过渡。该交直流双流制式即要求在牵引变流器运行时，可自动切换供电制式，目前列车实现双流制式供电时，通常是由牵引变流器直接与直流弓网连接，当列车切换成直流弓网模式时，变流器需要将牵引变压器的各个次边绕组串入输入回路，而由于铁路(如高铁)中的直流弓网、牵引变压器、牵引变流器均是位于不同的车厢设备舱，供电线路需要跨车布置，为了实现变流器与变压器两个次边绕组的连接，变流器的输入线路需要经过多次跨车，使得所需的供电线路总长度非常长，额外增加了列车配线总重，同时会增大变流器输入线缆受EMC干扰的耦合几率。

以牵引变压器设置两个次边绕组为例，上述双流制式中直流供电模式下弓网电缆需要先进入牵引变流器内部，再从变流器引出进入牵引变压器完成第一个次边绕组的串联后回到变流器，再从变流器引出进入牵引变压器完成第二个次变绕组的串联，最后回到变流器，即变流器的输入线路需要经过四次跨车，所需的供电线路总长度非常长。

目前典型的一种双流制供电系统如图1、2所示，列车共8节车厢，牵引变压器、牵引变流器、直流弓网位于不同的车厢内，其中1、2、4、5、7、8车的车下设备舱安装有牵引变流器，3、6车的车下设备舱安装有牵引变压器，交流弓网布置在3、6车，直流弓网布置在2、7车，列车1、2车分别与8、7车对称布置；交流弓网与牵引变压器连接，牵引变流器设置有直流端口DC，该直流端口DC与直流弓网连接。如图1所示，当为交流模式时，交流弓网经过牵引变压器变压后，通过牵引变压器的两个次边绕组(1.1至1.2、2.1至2.2)进入变流器，经过牵引变流器转换为交流电输出；当牵引变流器切换成直流模式时，直流弓网经过牵引变流器后引出牵引变流器，再进入牵引变压器的一个次边绕组(1.1至1.2)同时返回变流器，经过QS1.2后直流输入线路从变流器引出进入牵引变压器的第二个次边绕组(2.2至2.1)并返回变流器中。

如图2所示，以7车为例，直流模式下7车变流器的输入线缆从7车直流弓网取电后从变流器引出至6车牵引变压器进行第一个次边绕组的串联，后返回7车变流器短接线路(QS1.2闭合形成)再次进入6车牵引变压器进行第二个次边绕组的串联，最后再送入变流器中间直流回路正线，则7车变流器输入线缆在6、7车之间跨接4次，单次跨接长度通常约25米，则总跨接长度需要约100米。同理8车输入线缆在6、7、8车之间跨接4次，三车之间单次跨接长度约50米，则总跨接长度需要约200米，列车1、2车分别与8、7车对称布置，其输入线缆长度情况与8、7车相同，即整车所需的线缆长度非常长，极大的增加列车配线总重，同时使得变流器输入线缆受EMC干扰的耦合几率增大。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低、列车中不同车厢之间的线缆跨接少、体积重量小、稳定性高及抗干扰性强的交直流双制式列车供电系统及列车。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：