阅读说明：本技术 一种机车变流器交流输入单元集成组件 (Locomotive converter alternating current input unit integrated assembly ) 是由 郭彭昱 杨璐 李岩 李锦� 郑旭阳 王喜乐 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机车变流器交流输入单元集成组件,包括主接触器(1)、预充电接触器(2)和预充电电阻(3)；所述主接触器(1)、预充电接触器(2)和预充电电阻(3)集成于固定板(4)上,所述主接触器(1)位于固定板(4)前部,所述预充电电阻(3)位于固定板(4)后端,所述预充电接触器(2)位于固定板(4)中部。交流输入单元安装在变流器左下方,该交流输入单元采用模块化、组件化方式,减少电缆数量及长度,保证产品可靠性；简化变流器布局,减小变流器体积；组件正面安装,维护方便,降低运用检修成本,以满足变流装置小型化、轻量化、模块化、高可靠性的发展。(The invention discloses an alternating current input unit integrated assembly of a locomotive converter, which comprises a main contactor (1), a pre-charging contactor (2) and a pre-charging resistor (3); main contactor (1), pre-charge contactor (2) and pre-charge resistance (3) are integrated on fixed plate (4), main contactor (1) is located fixed plate (4) front portion, pre-charge resistance (3) are located fixed plate (4) rear end, pre-charge contactor (2) are located fixed plate (4) middle part. The alternating current input unit is arranged at the left lower part of the converter, and the alternating current input unit adopts a modularization and modularization mode, so that the number and the length of cables are reduced, and the reliability of a product is ensured; the layout of the converter is simplified, and the size of the converter is reduced; the front side of the assembly is installed, the maintenance is convenient, and the application and maintenance cost is reduced, so that the development of miniaturization, light weight, modularization and high reliability of the converter device is met.)

一种机车变流器交流输入单元集成组件

技术领域

本发明涉及电力机车技术领域，具体为一种机车变流器交流输入单元集成组件。

背景技术

随着轨道交通技术的高速发展，大功率IGBT在变流器上的广泛应用，变流器正朝着小型化、轻量化、模块化、高可靠性的方向发展。在高电压和大电流状态下，电磁环境很复杂，所以要求变流器柜内走线尽可能方便，能够承受较强的电磁干扰；同时考虑中国铁路总公司关于机车C5修不落车维修维护的改革，降低检修成本，提高在线维修维护效率。传统的变流器交流输入单元采用主接触器、预充电接触器、预充电电阻分离方式，通过铜排或线缆进行电气连接，存在缺点：1、主接触器、预充电接触器、预充电电阻分离布局方式，电缆走线较长不方便，成本较高；2、器件布局不集中，占据空间体积较大，不利于机车牵引变流器小型化、轻量化设计；3、器件集成度不高，安装效率低，也不利于故障时维修更换；4、机车运用维修维护成本较高。

发明内容

为了更好满足铁路运输需求，保障和谐型机车可靠运用，降低运用检修成本，以满足功率单元小型化、轻量化、模块化、高可靠性的发展。本发明目的是设计一种应用于IGBT等级为3300V大功率机车牵引系统中的交流输入单元组件，采用整体性较强的模块化、组件化结构方式，实现了变流器交流输入单元可靠的传输，减少了变流器体积，并且安装维护方便，提高了变流器的可靠性、维护性。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种机车变流器交流输入单元集成组件，包括主接触器、预充电接触器和预充电电阻。

所述主接触器、预充电接触器和预充电电阻集成于固定板上，所述主接触器位于固定板前部，所述预充电电阻位于固定板后端，所述预充电接触器位于固定板中部。

优选的，三套主接触器、预充电接触器和预充电电阻并列集成于固定板上。

将变流器交流输入单元的主接触器、预充电接触器及预充电电阻集成在一个安装组件上，采用模块化、组件化设计，通过板式抽屉滑轨安装方式安装在变流器内左下方，变流器内部设置配合导轨，结构上实现模块化、组件化设计，减少柜内布线，便于结构合理化、紧凑化，提升可靠性的同时走线方便，便于维护和检修。

该牵引变流器交流输入单元的设计及应用，有以下有益效果：

1、采用模块化、组件化方式，减少电缆数量及长度，简化布局。

2、采用模块化、组件化方式，利于机车变流器小型化、轻量化设计。

3、采用模块化、组件化方式，解决安装效率低、在线安装维护不便的问题。

4、采用模块化、组件化方式，降低维修维护成本。

本发明设计合理，交流输入单元采用滑轨式安装在变流器内，组件正面安装及拆卸，可实现不落车情况下，变流器维修维护，缩短在线维护时间。

附图说明

图1表示牵引系统主电路原理图。

图2表示牵引系统单轴主电路原理图。

图3表示本发明所述的输入单元集成组件示意图。

图4表示变流器布局示意图。

图中：1-主接触器，2-预充电接触器，3-预充电电阻，4-固定板，5-三角梁，6-滑轨，7-把手，8-铜排，9-线缆接口；10-变流器，101-输入单元功能区，102-牵引功率模块单元功能区，103-中间支撑电容单元功能区，104-高压输入输出单元功能区，105-辅助逆变功率模块单元功能区，106-辅助控制单元功能区，107-低压电器单元功能区，108-牵引控制单元功能区，109-接地检测单元功能区，110-斩波电阻单元功能区，111-冷却系统单元功能区。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明所述的输入单元集成组件应用于IGBT等级为3300V大功率电力机车变流器中，该变流器主电路采用3组独立的牵引回路，每组牵引主电路包含一个交流输入单元功能电路（如图1所示的虚线框中），进行变流器的预充电过程、交直变换及相关保护控制。

如图2所示，通过牵引系统主电路设计，从电气结构和结构布局上形成变流器模块化设计平台，从电气结构上主要分解为：交流输入单元、四象限功率单元、接地检测单元、慢放电单元、斩波电阻单元、逆变器功率单元等。

如图4所示，考虑变流器整体布局及维修维护，根据功能单元和模块化设计思想，将变流器10在结构上划分为输入单元功能区101，牵引功率模块单元功能区102，中间支撑电容单元功能区103，高压输入输出单元功能区104，辅助逆变功率模块单元功能区105，辅助控制单元功能区106，低压电器单元功能区107，牵引控制单元功能区108，接地检测单元功能区109，斩波电阻单元功能区110，冷却系统单元功能区111。各区域设计考虑不同项目特殊需求，保证变流器的可维护性、安全性、可靠性。

具体实施时，应用于IGBT等级为3300V大功率电力机车变流器的交流输入单元组件包含主接触器1（1800V/2000A）、预充电接触器2（2000V/200A）、预充电电阻3（22Ω/33kJ）。

如图3所示，将主接触器、预充电接触器、预充电电阻集成到一个单元形成小组件，即：三套主接触器1、预充电接触器2和预充电电阻3并列集成于固定板4上，三个主接触器1位于固定板4前部，三个预充电电阻3直立位于固定板4后端，三个预充电接触器2位于固定板4中部。主接触器1的高压部分采用铜排8连接，其低压部分采用线缆接口9连接，采用铜排和线缆实现高低压电气连接功能单元外部，强弱电分离，中间高压连接部分采用铜排连接，实现快速拆装的同时，保证电气可靠性连接。低压连接集成到连接器上，便于插拔，提高安装和检修效率。固定板4两侧采用三角梁5加固。固定板4两侧面分别通过滑轨6安装于交流柜的输入单元功能区101，进行抽屉式推拉安装在变流器内部，方便维修和维护。固定板4后端设有把手7，方便操作单个组装，空间紧凑，整体单元集成后，方便拆装维修。

如图4所示，交流输入单元安装在变流器左下方，该交流输入单元采用模块化、组件化方式，减少电缆数量及长度，保证产品可靠性；简化变流器布局，减小变流器体积；组件正面安装，维护方便，降低运用检修成本，以满足变流装置小型化、轻量化、模块化、高可靠性的发展。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。