发明内容

该技术问题的解决方案由具有独立权利要求特征的主题得到。本发明的其他有利构型由从属权利要求中得出。

提出了一种轨道车辆。轨道车辆尤其可以是全轨车辆或全轨车辆的一部分。轨道车辆包括至少一个高压电部件。高压电部件在此是指轨道车辆的在轨道车辆符合规定地运行时被施加或可以被施加以高电压、例如被施加以具有振幅为15kV或25kV的交流电压或3kV的直流电压的部件或元件。

示例性的高压电部件是集电器，逆变器或它们的零件、例如功率开关元件(例如IGBT)，高压电线(例如母线(Stromschiene))，过电压保护器，断路器和变压器或它们的零件。

轨道车辆还包括至少一个用于电绝缘的绝缘元件。此外，所述至少一个高压电部件布置在壳体中，该壳体也可以称为容置箱(Container)，并且该至少一个绝缘元件布置在高压电部件与壳体的底面之间。壳体在此可以布置在车顶的顶面上。但是，也可以设想，壳体布置在轨道车辆中的其他部位上，例如布置在底面中。

替代地，至少一个高压电部件布置在车顶上，并且至少一个绝缘元件布置在高压电部件与车顶的顶面之间。

在此，绝缘元件可以在竖直方向上布置在底面/顶面上方，其中，竖直方向平行于重力方向并且与该重力方向相反。在此，在绝缘元件与高压电部件之间可以存在气隙。换句话说，在绝缘元件与高压电部件之间布置有空气。

根据本发明，绝缘元件是具有半导体特性的固体绝缘元件。这可以意味着，绝缘元件的电导率介于电导体的电导率与非电导体的电导率之间，即，例如在10^-8S/cm(含)至10⁴S/cm(含)的范围内。

固体绝缘元件是一种在固态聚集状态下、尤其是在轨道车辆的期望的运行温度范围内、例如在-20℃至+50℃的温度范围内具有提到的电导率的元件。在此，固体绝缘元件能够是可弹性或塑性变形的，但是优选地是可弹性变形的。在此，固体绝缘元件可以是非结晶的或结晶的。

由于绝缘元件构造为具有半导体特性的固体绝缘元件，因此以有利的方式得到轨道车辆的提高的电气运行安全性。尤其是，通过使用所提出的绝缘材料，可以以可靠的方式减少所积聚的表面电荷，所述表面电荷在高压电部件与绝缘元件之间的空气路程被桥接的情况下由于短路或电弧而可能会积聚在绝缘元件上/中。

在此，这些表面电荷可以通过与绝缘元件电连接的另一元件例如通过底面/顶面的导电区域从绝缘元件导走。由此，以有利的方式得到，由于放电火花而导致的绝缘元件的腐蚀，尤其在边缘区域中的腐蚀被减少或被完全避免。

因此已知的是，在具有不导电特性的常见固体绝缘件中，尤其是在固体绝缘件的表面被污染和/或潮湿时，前面阐述的积聚的表面电荷聚集在边缘区域中。然后，在这些边缘区域中伴随与此相关的腐蚀会出现所述放电火花，由此造成固体绝缘材料的破坏和与此相关的降低的运行安全性和使用寿命。这借助所提出的具有半导体特性的固体绝缘件以有利的方式被避免。

此外，以有利的方式得到，与具有不导电特性的固体绝缘件相比，交流电压对高压电部件与绝缘元件之间的未被桥接区域较小地加载。在具有不导电特性的固体绝缘件中，这种负载由以下造成：电荷载流子会积聚在绝缘元件的整个表面上并因此不是仅积聚在边缘区域中，其中，当由高压电部件传导的电压的极性变换时，伴随有上述腐蚀地在固体绝缘件的上方和下方的空气路程中会产生放电火花。

此外，以有利的方式得到，实现了对位于顶面/底面上的例如鸟和小哺乳动物之类的生物的改善的保护，尤其是因为前面解释的放电火花的出现风险降低。

此外，可以这样选择绝缘元件的电导率，使得由表面电荷的减少决定的下降电流(Abbaustrom)的电流强度小于预先确定的阈值，例如小于2mA。由此，以有利的方式得到运行安全性的进一步改善，尤其是因为例如鸟之类的生物在其位于绝缘元件上时并且可能会桥接在高电压部件与绝缘元件之间的空气路程时不会由于漏电流的过高的电流强度而受到危害。

在另一实施方式中，绝缘元件尤其在部分区域中贴靠在底面或顶面上。这可以意味着，在绝缘元件与底面之间或者在绝缘元件与顶面之间不存在空气间隙。尤其地，绝缘元件的底面侧或顶面侧的表面可以直接、以齐平地贴靠在底面或顶面上。如果整个绝缘元件以这种方式贴靠在底面或顶面上，则这也可以称为在整面贴靠。

在此，通过避免所提出的固体绝缘件与顶面或底面之间的空气间隙或空气中的夹杂物，能够以有利的方式使得积聚的电荷载流子通过顶面或底面从绝缘元件中可靠且在时间上快速地减少。为此，如下文还将更详细地阐述的那样，该表面可以具有参考电势、尤其是地电势或零电势，并且与绝缘元件电连接。

此外，通过避免空气间隙或空气中的夹杂物，还可以降低这种空气间隙或空气中的夹杂物的区域中的局部放电风险并因此也减少了与此相关的放电火花的产生和由此造成的腐蚀。这又以有利的方式导致了固体绝缘件的进一步改善的运行安全性和运行可靠性。

替代地，绝缘元件贴靠在高压电部件的导电的、尤其是金属的区域上。换句话说，这样的区域可以至少部分地、但是优选地完全被绝缘元件覆盖。第一绝缘元件也能够贴靠在底面或顶面上，其中，另一绝缘元件贴靠在高压电部件的导电区域上。

由此，可以以有利的方式进一步降低在桥接高压电部件、尤其是导电区域与顶面或底面或者说与贴靠在其上的绝缘元件之间的空气间隙时出现电弧的风险。

在另一实施方式中，底面或顶面至少在部分区域中与绝缘元件导电连接。因此可以想到的是，轨道车辆在顶面的区域中或者壳体在底面的区域中被涂漆，由此，可以在顶面或底面上布置电绝缘层。在这种情况下，可以通过移除部分区域的漆来实现提到的导电连接。但是，也可以将绝缘元件直接布置在导电的顶面或底面上或其导电的局部区域上。

由此，以有利的方式得到前面阐述的积聚的电荷载流子的可靠且在在时间上快速的减少，由此进一步提高了轨道车辆的电气运行安全性。

在另一实施方式中，底面或顶面具有参考电势。例如，底面或顶面可以与参考电势电连接。参考电势尤其可以是轨道车辆的地电势或零电势。例如，底面或顶面可以与轨道车辆的接地的车厢电连接，或者可以由车厢或其一部分构成。

在另一实施方式中，高压电部件在共同的投影平面中至少部分地布置在绝缘元件内，该共同的投影平面垂直于底面或顶面的法线定向。这可以意味着，共同的投影平面中的高压电部件的轮廓线部分地或完全地布置在绝缘元件的轮廓线之内。此外，在共同的投影平面中在高压电部件的边缘与绝缘元件的边缘之间的最小距离、尤其是沿着横向方向的距离大于预先确定的距离，尤其是大于零。所述边缘在此可以由高压电部件的轮廓或绝缘元件的轮廓形成。

横向距离可以是指沿着轨道车辆的纵轴线和/或横轴线的距离。所述纵轴线和/或横轴线可以垂直于所阐述的竖直方向定向，该竖直方向可以平行于轨道车辆的竖直轴线定向。轨道车辆的纵轴线可以垂直于上述两个轴线上定向。

直观地说，在该实施方式中，绝缘元件从上方看侧向地突出超过高压电部件。由此，以有利的方式得到，轨道车辆的运行安全性进一步改善，因为由具有半导体特性的绝缘元件形成的电流的爬电路程的长度能够充分地匹配于期望的绝缘特性，例如在标准EN50124-1中列举了该绝缘特性。因此，尤其可以使前面阐述的距离适配于这种期望的绝缘特性。

在另一实施方式中，绝缘元件至少部分地或完全地由固化的液体材料、液体糊状材料或糊状材料构成。在此，液体材料、液体糊状材料或糊状材料可以是绝缘材料，尤其是具有半导体特性的绝缘材料或不导电的绝缘材料。在后一种情况下，可以在固化之前将添加材料添加到液体材料、液体糊状材料或糊状材料中，该添加材料决定了所得到的材料组成的半导体特性。

在此，液体材料可以具有处于1Pa·秒(含)到100Pa·秒(含)的范围内的粘度。糊状材料可以具有处于10000Pa·秒(含)到1000000Pa·秒(含)范围内的粘度。液体糊状材料可以具有处于100Pa·秒(含)到10000 Pa·秒(含)的范围内的粘度。

例如可以想到的是，通过评估硅橡胶来形成绝缘元件，其中，在固化之前将至少一种另外的添加材料添加到硅橡胶中。例如，添加材料可以由炭黑颗粒组成。

由此，以有利的方式一方面得到，可以将固化的液体材料或糊状材料的期望的材料特性、例如温度稳定性、不可燃烧性、弹性和防水特性、防污特性和与防烟相关的特性与所期望的半导体特性结合。此外，以有利的方式得到相应构造的固体绝缘元件的良好修复能力。同样，以在技术上有利的方式得到，通过附加材料的所阐述的混合能够以简单的方式产生期望的特性，尤其是期望的半导体特性。

在另一实施方式中，绝缘元件构造为垫或包括垫。由此，以有利的方式得到所提出的绝缘元件的简单制造，尤其是因为垫可以容易地被预先制造并且可以容易地布置在面上。尤其，由于垫状体通常存在可变形性，因此这种绝缘元件可以容易地以期望的方式尤其是整面地布置在顶面或底面上。

替代地，具有半导体特性的绝缘元件可以板状地构造或者具有板状的区段。

在另一实施方式中，导电元件嵌入绝缘元件中，该导电元件与底面或顶面电连接。

替代地或附加地，导电元件可以与轨道车辆的之前阐述的参考电势电连接，例如与轨道车辆的接地的车厢电连接。

导电元件例如可以是金属薄膜或金属栅格。该导电元件可以在逐点地或在不同区段中与顶面或底面和/或参考电势电连接。在这样的实施方式中，可以省去绝缘元件在底面或顶面上的之前阐述的布置。

如果导电元件与参考电势电连接，则所提出的绝缘元件也可以以有利的方式布置在不导电的顶面或底面上，例如如果轨道车辆的外壳由不导电的纤维复合材料组成的话。这种实施方式在所提出的绝缘元件与顶面或底面之间不能建立可靠的电连接的情况下同样是有利的。

在另一实施方式中，在高压电部件上布置有所阐述的固体绝缘元件或者附加地还布置有具有半导体特性的另一固体绝缘元件。在此，所述另一固体绝缘元件可以相应于已经阐述的具有半导体特性的固体绝缘元件的扩展方面来扩展。尤其地，所述另一固体绝缘元件可以布置在高压电部件的传导电势的区域上，尤其是该高压电部件的金属区域上。由此，进一步改善了电气运行安全性，因为出现电弧或火花的风险被进一步降低。

还提出了一种用于制造轨道车辆的方法，其中，提供至少一个高压电部件和至少一个绝缘元件，其中，所述至少一个高压电部件布置在壳体中，并且所述至少一个绝缘元件布置在高压电部件与壳体的底面之间。替代地，至少一个高压电部件布置在车顶上，并且至少一个绝缘元件布置在高压电部件与车顶的顶面之间。

根据本发明，绝缘元件作为具有半导体特性的固体绝缘元件被提供。

尤其地，通过该方法可以制造根据本公开内容中描述的实施方式之一所述的轨道车辆。由此，以有利的方式得到具有已经阐述的技术优点的轨道车辆。