交流電氣化鐵路列車電力轉換器之切換過電壓暫態研究

The Study of AC Electrified Rail Train Converter Switching Overvoltage

許元泰(Yuan-Tai Hsu)

指導教授 ： 古碧源

國立臺北科技大學/機電學院/電機工程系所/碩士(2010年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2010.00510

摘要

本篇論文主要描述針對台灣鐵路管理局(以下簡稱台鐵局)所屬交流電氣化鐵路電力列車，配備有開關型整流器之動力車，引起切換過電壓之暫態行為所做的研究報告。本研究發現，新一代的開關型轉換器，如果沒有裝設適當的緩衝電路會產生如同雷擊般大的電壓突波。根據本研究在台鐵局系統的觀察，這些切換所產生的突波會造成同一供電區間內鄰近的其他動力車電子設備受損。因此本研究建議在辦理採購具有新一代具開關型轉換器的動力車時，要清楚的規範動力車產生之最大容許切換電壓；並於正式交車驗收時之試運行階段，必須精確的驗證，以免日後需採取預防及改善措施，浪費資源。

關鍵字

開關型整流器 ； 轉換器 ； 開關型轉換器 ； 緩衝電路

並列摘要

This study presents the result of a case study on the switching over-voltage transients of AC electrified railroad trains equipped with switch-type rectifiers in Taiwan Railway Administration. It was found that new generation of switch-type converters could result in significant over-voltage of magnitude comparable to lightning surge if no proper snubber circuit is used. The switching surge could damage power equipment of nearby trains in the same service zone, as observed in the TRA system. It is recommended that maximum tolerance of switching overvoltage is clearly specified in the procurement phase of new trains with switch-type converters then is accurately verified in the commissioning phase to ensure proper preventive measure has been taken.

並列關鍵字

Switch-type rectifier ； Converter ； Switch-type converter ； Snubber circuit

參考文獻

[6] 許元泰編，台鐵東部電化路線電力供應系統，台北，鐵路改建工程局東部工程處，2006年5月。

[15] 鐵路改建工程局，花東線鐵路電氣化變電站、電力分駐所新建工程，委託技術服務建議書，2009年4月。

[9] Bih-Yuan Ku and Yuan-Tai Hsu, “AC electrified rail train converter switching overvoltage transients study”, Proceedings of the 2009 Joint Rail Conference, March 2009.

[16] 徐信鼎，鐵路電車線系統整備測試方法研討，國立台北科技大學電機工程系碩士論文，2009年1月。

[22] International Electrotechnical Commission, “INTERNATIONAL STANDARD” IEC 60850-1-1, Railway application supply voltage of traction systems, Amdndment 1, July 1996.