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公開番号2025104246
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2024182588
出願日2024-10-18
発明の名称牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置
出願人西安中車永電捷通電気有限公司
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類H02H 9/04 20060101AFI20250702BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置を提供する。
【解決手段】過電圧吸収装置は、給電インターフェース21、制御モジュール22及び稼働モジュール23を備え、給電インターフェースの第1の入力端Lを介して回路ユニット222の第1のサイリスタT1と第2のサイリスタT2に接続され、且つ、給電インターフェースの第2の入力端Nを介して稼働モジュールの第2のアバランシェ管とアバランシェ管保護ヒューズFUに接続され、第1のサイリスタと第2のサイリスタとの間に主制御ユニット221を接続することにより、主制御ユニットは、入力電圧が第2のアバランシェ管の導通電圧よりも大きいとき、回路ユニットの連通を制御し、第1のアバランシェ管は、第1のサイリスタと第2のサイリスタが安全状態で稼働するように、電流制限抵抗R1にさらに接続される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置であって、前記制御可能な過電圧吸収装置は前記牽引システムに電力を供給する補助給電システムに配置され、前記制御可能な過電圧吸収装置は前記補助給電システムの妨害過電圧をフィルタリングし、前記制御可能な過電圧吸収装置は、給電インターフェース、制御モジュール、及び稼働モジュールを備え、
前記給電インターフェースは、前記制御モジュールに接続される第１の入力端、及び前記稼働モジュールに接続される第２の入力端を備え、前記給電インターフェースは、交流入力電圧の正の半サイクル及び交流入力電圧の負の半サイクルを含む入力電圧を取得するためのものであり、
前記制御モジュールは、主制御ユニット及び回路ユニットを備え、前記主制御ユニットは前記回路ユニットに接続されて前記回路ユニットの導通を制御するためのものであり、前記回路ユニットは、前記第１の入力端に接続され、
前記稼働モジュールは前記第２の入力端に接続され、前記稼働モジュールはさらに、前記稼働モジュールを回路に接続するための前記回路ユニットに接続される、ことを特徴とする、牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記回路ユニットは第１のサイリスタを備え、
前記第１のサイリスタの第１の端は第１の入力端に接続され、前記第１のサイリスタの第２の端は稼働モジュールに接続され、前記第１のサイリスタの第２の端はさらに前記主制御ユニットに接続される、ことを特徴とする、請求項１に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項３】
前記回路ユニットは第２のサイリスタをさらに備え、
前記第２のサイリスタの第１の端は稼働モジュールに接続され、前記第２のサイリスタの第２の端は第１の入力端に接続され、前記第２のサイリスタの第２の端は前記主制御ユニットにさらに接続され、
前記第２のサイリスタの第１の端は第１のサイリスタの第２の端にさらに接続され、前記第２のサイリスタの第２の端はさらに前記第１のサイリスタの第１の端に接続される、ことを特徴とする、請求項２に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項４】
前記主制御ユニットは第１のアバランシェ管を備え、
前記第１のアバランシェ管の第１の端は前記回路ユニット内の第１のサイリスタの第２の端に接続され、前記第１のアバランシェ管の第２の端は回路ユニット内の第２のサイリスタの第２の端に接続される、ことを特徴とする、請求項１に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項５】
前記主制御ユニットは、前記回路ユニットと前記給電インターフェースとの接続を介して前記給電インターフェースの入力電圧を取得し、前記入力電圧に従って稼働状態と非稼働状態を含む前記制御可能な過電圧吸収装置の状態を決定し、
前記制御可能な過電圧吸収装置の稼働状態に応じて前記回路ユニットの導通を制御し、前記制御可能な過電圧吸収装置の非稼働状態に応じて前記回路ユニットの切断を制御する、ことを特徴とする、請求項４に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項６】
前記稼働モジュールは第２のアバランシェ管を備え、
前記第２のアバランシェ管の第１の端は回路ユニットの第１のサイリスタの第２の端に接続され、前記第２のアバランシェ管の第１の端はさらに前記回路ユニットの第２のサイリスタの第１の端に接続され、
前記第２のアバランシェ管の第２の端は前記給電インターフェースの第２の端に接続される、ことを特徴とする、請求項１に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項７】
前記制御可能な過電圧吸収装置の稼働状態に応じて前記回路ユニットの導通を制御することは、具体的には、
前記給電インターフェースの入力電圧が前記主制御ユニットの前記第１のアバランシェ管の導通電圧よりも大きいことを前記制御可能な過電圧吸収装置が取得して決定したとき、前記主制御ユニットは前記回路ユニットの導通を制御することと、
前記回路ユニットの導通状態によって前記稼働モジュールの補助給電回路への接続を制御して、前記制御可能な過電圧吸収装置がこのとき稼働状態となることを制御することと、
これに応じて、前記稼働モジュールが第２のアバランシェ管を介して入力電圧をクランプ電圧まで低下させることと、を含む、ことを特徴とする、請求項５に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項８】
前記制御可能な過電圧吸収装置の非稼働状態に応じて前記回路ユニットの切断を制御することは、具体的には、
前記給電インターフェースの入力電圧が前記主制御ユニットの前記第１のアバランシェ管の導通電圧よりも小さいことを前記制御可能な過電圧吸収装置が取得して決定したとき、前記主制御ユニットは前記回路ユニットの遮断を制御することと、
前記回路ユニットの遮断状態によって、前記稼働モジュールが前記補助給電回路へ接続しないことを制御して、前記制御可能な過電圧吸収装置がこのとき非稼働状態となることを制御することと、を含む、ことを特徴とする、請求項７に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項９】
前記稼働モジュールは、アバランシェ管保護ヒューズをさらに備え、
前記アバランシェ管保護ヒューズの第１の端は前記第２のアバランシェ管の第２の端に接続され、前記アバランシェ管保護ヒューズの第２の端は前記給電インターフェースの第２の入力端に接続され、
前記アバランシェ管保護ヒューズは、対応する入力電流が前記第２のアバランシェ管の最大安全電流よりも大きいことを前記入力電圧に従って決定したとき、前記アバランシェ管保護ヒューズを溶断することによって前記稼働モジュールの回路電流を断ち切る、ことを特徴とする、請求項６に記載の制御可能な過電圧吸収装置。
【請求項１０】
前記主制御ユニットは電流制限抵抗をさらに備え、
前記電流制限抵抗の第１の端は第１のアバランシェ管の第１の端に接続され、前記電流制限抵抗の第２の端は第２のサイリスタの第２の端に接続され、
前記電流制限抵抗は前記回路ユニット内の第１のサイリスタと前記第２のサイリスタの回路電流を制御してトリガーするためのものである、ことを特徴とする、請求項１に記載の制御可能な過電圧吸収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、軌道交通牽引の技術に関し、特に、牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電気機関車の中に、大容量のパワーエレクトロニクス機器は強制的な電流交換があるため、電気機関車の給電システムの電磁環境は非常に複雑になり、大容量のパワーエレクトロニクス機器は、電気機関車及び車両用電気装置に電力を供給する変圧器の第３の巻線を備える。機関車の電磁環境が複雑であるため、変圧器の第３の巻線に極めて高い電圧が存在しており、機関車の給電システムの電気装置の損傷を引き起こしやすい。
【０００３】
従来の技術においては、車両機器の通常通りの動作を確保するために、車両電気機器が通常通りに動作するように保護するための過電圧吸収装置が開発されている。従来の技術における過電圧吸収装置は、バリスタ又はＲＣ回路におけるコンデンサへの連続的な充電によって過大な電圧を解消又は吸収している。
【０００４】
しかし、従来の技術においては、バリスタ及びＲＣ回路のコンデンサへの連続的な充電によって過大な妨害電圧を吸収する際、残留の電圧の振幅が高いため、バリスタ及びＲＣ回路の両端の電圧が安全電圧を超え、他の妨害電圧が生じるようになる。また、バリスタの低抵抗の特性及びＲＣ回路の連続充電の特性により、他の故障が発生してしまう可能性があり、電気装置の故障の潜在リスクも高まる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願は、過大な電圧の解消効率、及び過大な電圧の解消の安定性と信頼性を向上させるとともに、電気装置の故障の潜在リスクを低減するための、牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、牽引システムに電力を供給する補助給電システムに配置され、且つ補助給電システムの妨害過電圧をフィルタリングする、牽引システムに基づく制御可能な過電圧吸収装置を提供し、制御可能な過電圧吸収装置は、給電インターフェース、制御モジュール、及び稼働モジュールを備え、
給電インターフェースは、制御モジュールに接続される第１の入力端、及び稼働モジュールに接続される第２の入力端を備え、給電インターフェースは、交流入力電圧の正の半サイクル及び交流入力電圧の負の半サイクルを含む入力電圧を取得するためのものであり、
制御モジュールは主制御ユニット及び回路ユニットを備え、主制御ユニットは回路ユニットに接続されて回路ユニットの導通を制御するためのものであり、回路ユニットは第１の入力端に接続され、
稼働モジュールは、第２の入力端に接続され且つ回路ユニットにも接続され、回路ユニットは稼働モジュールを回路に接続するためのものである。
【０００７】
選択的には、回路ユニットは第１のサイリスタを備え、
第１のサイリスタの第１の端は第１の入力端に接続され、第１のサイリスタの第２の端は稼働モジュールに接続され、第１のサイリスタの第２の端は主制御ユニットにさらに接続される。
【０００８】
選択的には、回路ユニットは第２のサイリスタをさらに備え、
第２のサイリスタの第１の端は稼働モジュールに接続され、第２のサイリスタの第２の端は第１の入力端に接続され、第２のサイリスタの第２の端は主制御ユニットにさらに接続され、
第２のサイリスタの第１の端はまた第１のサイリスタの第２の端にさらに接続され、第２のサイリスタの第２の端は第１のサイリスタの第１の端にさらに接続される。
【０００９】
選択的には、主制御ユニットは第１のアバランシェ管を備え、
第１のアバランシェ管の第１の端は回路ユニット内の第１のサイリスタの第２の端に接続され、第１のアバランシェ管の第２の端は回路ユニット内の第２のサイリスタの第２の端に接続される。
【００１０】
選択的には、主制御ユニットは、回路ユニットと給電インターフェースとの接続を介して給電インターフェースの入力電圧を取得し、入力電圧に従って稼働状態と非稼働状態を含む吸収装置の状態を決定し、
吸収装置の稼働状態に応じて回路ユニットの導通を制御し、吸収装置の非稼働状態に応じて回路ユニットの切断を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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