一种高原重型轨道车硅整流装置

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，更具体地，本发明涉及一种高原重型轨道车硅整流装置。

背景技术

高原型重型轨道车硅整流装置应用于GCD1000重型轨道车上，是将发电机产生的三相交流电整流为直流电输出的装置。环境要求最低海拔3500m，最高海拔5072m，环境气候条件更恶劣，对绝缘材料、电气间隙和爬电距离要求更高。目前电传动重型轨道车都在海拔1400m以下的地区使用,而青藏铁路格拉段的平均海拔4500m,最高点唐古拉山为5072m。高原环境条件的特点主要是高海拔，最低海拔3500m，最高海拔5072m；低气压，年平均气压54.4～62.0kPa,是平原上的60％～70％；低气温，年平均气温-2℃～-6℃,气温零度以下长达235～330天/年，极端最低气温-36℃～-45℃,极端最高气温25℃；气温日变化大、绝对湿度低、风沙大、太阳辐射强，紫外线强度大等，这些恶劣的自然环境，对硅整流装置性能的影响大，对电气间隙和爬电距离要求更高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出了一种高原重型轨道车硅整流装置，提高了装置的安全防火性能，满足器件安装后电气间隙和爬电距离的要求，保证了装置在高原环境下的可靠工作。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高原重型轨道车硅整流装置，其特征在于，包括骨架、绝缘板和若干铜排，所述绝缘板包括左立柱和右立柱，所述骨架包括纵横交错的若干横杆和支撑杆，所述骨架内设置有12个带散管，所述带散管分布为上中下三层，每层分两排设置，所述前排的6个带散管两侧通过螺栓分别固定在位于两侧的左立柱上，所述后排的6个带散管两侧通过螺栓分别固定在位于两侧的右立柱上，所述若干铜排用于将带散管进行导通；

所述硅整流装置还包括三相交流进线端U、V、W以及直流输出端L+铜母排、L-铜母排，所述三相交流进线端U、V、W通过位于装置顶端的铜排连接到带散管，所述直流输出端L+铜母排、L-铜母排分别通过位于装置前后两侧底部的铜排连接到带散管；

所述硅整流装置还包括若干绝缘子，所述绝缘子的一端固定在硅整流装置上方的骨架上，另一端通过连接片固定在设置于硅整流装置上方的铜排上；

所述硅整流装置还包括电流互感器，所述电流互感器设置在位于硅整流装置正面的铜排上。

进一步地，所述绝缘板还包括中立柱，所述中立柱与左立柱平行且等高，所述中立柱设置在位于左右两侧的带散管中间。

进一步地，所述中立柱设置有两个，且位于同一平面，所述带散管的中间一侧通过螺栓固定在对应的中立柱上。

进一步地，所述绝缘板还包括上横条，所述上横条设置有4个，分别设置于4个上层带散管的外侧的上方。

进一步地，所述绝缘板还包括中横条，所述中横条设置有8个，其中4个设置于上层带散管和中层带散管外侧连接处，另外4个设置于中层带散管和下层带散管外侧连接处。

进一步地，所述绝缘板还包括下横条，所述下横条设置有4个，分别设置于4个下层带散管的外侧的下方。

进一步地，所述绝缘板还包括4个中隔板，所述4个中隔板两两平行设置在前后对应的带散管之间，用于将前后对应的带散管隔开。

进一步地，所述带散管的外侧扣接有阻容面板，所述阻容面板的材料为不饱和聚酯片状模塑料SMC，所述阻容面板的数量为12个。

进一步地，所述绝缘板的材料为不饱和聚酯玻璃毡层板GPO3。

进一步地，所述绝缘子的材料为不饱和聚酯团状模塑料DMC。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

提高装置的安全防火性能，满足器件安装后电气间隙和爬电距离的要求，保证了装置在高原环境下的可靠工作。

本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种高原重型轨道车硅整流装置的立体图；

图2为本发明实施例的一种高原重型轨道车硅整流装置的主视图；

其中：1、带散管；2、左立柱；3、右立柱；4、绝缘子；5、电流互感器；6、上横条；7、中横条；8、下横条；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种高原重型轨道车硅整流装置，其特征在于，包括骨架、绝缘板和若干铜排，所述绝缘板包括左立柱2和右立柱3，所述骨架包括纵横交错的若干横杆和支撑杆，所述骨架内设置有12个带散管1，所述带散管1分布为上中下三层，每层分两排设置，所述前排的6个带散管1两侧通过螺栓分别固定在位于两侧的左立柱2上，所述后排的6个带散管1两侧通过螺栓分别固定在位于两侧的右立柱3上，所述若干铜排用于将带散管1进行导通，所述铜排作镀锡处理；

所述硅整流装置还包括三相交流进线端U、V、W以及直流输出端L+铜母排、L-铜母排，所述三相交流进线端U、V、W通过位于装置顶端的铜排连接到带散管1，所述直流输出端L+铜母排、L-铜母排分别通过位于装置前后两侧底部的铜排连接到带散管1；

所述硅整流装置还包括若干绝缘子4，所述绝缘子4置于硅整流装置上方的铜排上；

所述硅整流装置还包括2个5000/5A的电流互感器5，所述电流互感器5设置在位于硅整流装置正面的铜排上。

进一步地，所述绝缘板还包括中立柱，所述中立柱与左立柱2平行且等高，所述中立柱设置在位于左右两侧的带散管1中间。

进一步地，所述中立柱设置有两个，且位于同一平面，所述带散管1的中间一侧通过螺栓固定在对应的中立柱上。

进一步地，所述绝缘板还包括上横条6，所述上横条6设置有4个，分别设置于4个上层带散管1的外侧的上方。

进一步地，所述绝缘板还包括中横条7，所述中横条7设置有8个，其中4个设置于上层带散管1和中层带散管1外侧连接处，另外4个设置于中层带散管1和下层带散管1外侧连接处。

进一步地，所述绝缘板还包括下横条8，所述下横条8设置有4个，分别设置于4个下层带散管1的外侧的下方。

进一步地，所述绝缘板还包括4个中隔板，所述4个中隔板两两平行设置在前后对应的带散管1之间，用于将前后对应的带散管1隔开，解决了装置内部带散管1之间的电气间隙小于38mm，爬电距离小于43mm的问题。

进一步地，所述带散管1的外侧扣接有阻容面板，所述阻容面板的材料为不饱和聚酯片状模塑料SMC，所述阻容面板的数量为12个。

进一步地，所述绝缘板的材料为不饱和聚酯玻璃毡层板GPO3。

进一步地，所述绝缘子6的材料为不饱和聚酯团状模塑料DMC。

整个装置的工作原理如下：

该高原重型轨道车硅整流装置是应用于青藏铁路集团的GCD1000重型轨道车上，最低海拔3500m，最高海拔5072m，所以选用海拔等级为G5.1，适用于海拔5100m及以下工作的高原型电工电子产品，按照《TB/T3213-2009高原机车车辆电工电子产品通用技术条件标准》和《EN50124_1-2001铁路应用_绝缘配合_第1部分：电工电子设备的电气间隙和爬电距离》，通过计算确定装置内部电气间隙不小于38mm，爬电距离不小于43mm(电气间隙:普通型是20mm；爬电距离:普通型是25mm)根据该参数重新设计了带散管，原带散管的电气间隙为26mm，不能满足计算确定的装置内部电气间隙不小于38mm的要求，为了满足电气间隙38mm的要求，针对恶劣的高原环境特点，更换了带散管内35mm厚的管芯，重新设计加工了散热器，使得带散管满足高原环境的要求，并根据该参数进行装置的电气、机械及结构设计；电气部件、铜排及其支撑部件的结构设计；外形尺寸、安装布置的设计，确保电气间隙和爬电距离满足设计要求，进而满足高原重型轨道车硅整流装置适用于高海拔地区。

该高原重型轨道车硅整流装置全新设计了绝缘件，同时将原来采用非阻燃材料的绝缘件替换为符合标准要求的阻燃材料，极大提高了装置的安全防火性能；针对恶劣的高原环境特点，计算确定合适的电气间隙和爬电距离，根据该参数进行电气、机械及结构设计，重新设计电气间隙不能满足要求的带散管，改进骨架结构，骨架增加了中隔板，替换非高原环境器件，调整带散管、电气部件和铜排及其支撑部件的结构、外形尺寸、安装布置，确保电气间隙和爬电距离满足设计要求，保证了装置在高原环境下的可靠、安全工作，将对高原线路上轨道车的电气化改造、提升装备技术水平起到极大的促进作用。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。