动车组装备 第二章_第一节_动车组配电系统.ppt

1 第二章动车组辅助供电系统 第一节动车组配电系统一 电气线路的分类二 CRH1型动车组配电系统三 CRH2型动车组配电系统四 CRH2型动车组车内配线原理图分析示例第二节动车组辅助供电系统一 辅助电气系统设备与容量二 CRH1动车组辅助供电系统三 CRH2动车组辅助供电系统 2 第二章动车组辅助供电系统 第三节蓄电池与充电机一 蓄电池的用途与分类二 铅酸蓄电池工作原理三 镉镍蓄电池工作原理与使用四 蓄电池供电容量的计算五 充电机工作原理 3 一 电气线路的分类 第一节配电系统的组成 按照车体配线的用途 有电力 广播 网络控制三个电气系统 按照车体配线在车辆中所在的部位 可分为车内和车下配线两部分 电力配线一般采用绝缘导线 广播配线一般采用电缆线 绝缘导线和电缆线通常由导电线芯 绝缘层和保护层三部分组成 导电线芯主要采用铜导线 绝缘层目前主要采用聚氯乙烯 保护层是用以保护电线免受外界机械的损伤和周围媒介质的影响 控制系统传送线有列车信息传送线 光纤 及自我诊断信息传送线 多股绞合线 二种 第二章动车组辅助供电系统 4 第二章动车组辅助供电系统 中国时速200公里动车组中 基于日本的JIS规格 使用下列电线尺寸 1 25mm2 2mm2 3 5mm2 5 5mm2 8mm2 14mm2 22mm2 38mm2 50mm2 80mm2 100mm2 150mm2 200mm2 250mm2另外 屏蔽线使用0 75mm2的芯线 不包括特殊情况 容许电流的标准是为每1mm23A以下 该数值为1条电线在空中 周围温度40 时的值 将电线放入电线管 电线管道中时 原则上占有率在40 以下 5 按照负载的性质以及用途 车内配线包括动力配线 照明配线 视频配线 电话配线以及控制配线等 各种配线都敷设在车顶或者侧墙内 车内动力和照明配线开始于车内配电盘 由车下主线输入的三相交流电或者直流电经配电盘和配线分别供负载使用 同时 在分配负荷时应注意尽量使三相负载均衡 对于视频配线和电话配线 应远离电力主线以便防止交流电杂波的干扰 第二章动车组辅助供电系统 6 为了沟通全列车的电力和信息 每一辆车的两端都设置有专用集控连接器 车下配线包括输送三相交流电和直流电的主线 电力连接器线以及车下各负载支线等 在满足导线截面积的条件下 车下主线一般采用两路并联的方法 并将它们敷设在钢管内以增加强度 配电系统的组成 第二章动车组辅助供电系统 7 CRH2动车组车厢之间电气连接 8 一 CRH1动车组配电系统 CRH1车内电缆布置与连接原则车内电缆分为4个等级 A代表数据线 多功能车辆主线 绞合列车主线 B代表传感器线 速度 温度等 C1代表110VDC直流线 蓄电池供电 D代表230 400VAC交流线 辅助设备 第二章动车组辅助供电系统 9 CRH1车内电缆布置与连接原则车内电缆走向以及分线箱布置 第二章动车组辅助供电系统 带盖内顶金属电缆槽带3个截面 全部车内电缆放置在带盖的电缆槽或软管内 电缆在通过台可以从车厢一侧调换到另一侧 但应保持电缆独立的电缆等级 分线箱带软管套 与门柱 厕所 空调等的电缆连接 10 CRH1车内电缆布置与连接原则主要布线原则是 第二章动车组辅助供电系统 乘客区侧墙加热器的电缆直接接电气柜 在客室 这些电缆位于窗下c轨 中央吊顶和靠近风挡的照明电缆直接接电气柜 从端墙一侧到另一侧的电缆放置在风挡门上方 车体结构上的软管里司机室和司机操作台电气柜之间的电缆放置在车体结构上的电缆槽内 高压车顶控制电缆直接接电气柜 11 二 CRH1车内设备柜 仪器柜的总体分布 第二章动车组配电系统 1 驾驶室电气柜K1左柜 位于驾驶桌的左下方 2 驾驶室电气柜K1右柜 位于驾驶桌的右下方 3 K3柜4 K4柜5 K13柜 客室 6 K14柜 客室 12 第二章动车组辅助供电系统 接线点编号规则各个车辆连接导线必须具有接线编号导线编号包括六个数字 其结构以AdtranzGroupStandard3EST10 77中规定的系统代码为基础 前两个数字对应于系统名称 后面两个数字对应于系统中导线所在的线路图页 生成的 最后两位数字是线路图页中的序号 例如 31100431说明系统 高压系统 10说明系统内的线路图 04是线路图页中的序号 13 第二章动车组辅助供电系统 单股导线单股导线分配六个导线编号 如上所述 多股电缆多股电缆按照与单股导线相同的方式编号 但是电缆中各个芯线的每个序号添加一个字符 例如 820602 1其中820602是多股电缆的导线编号 1是多股电缆中第一根芯线如果是屏蔽多股电缆 采用字母S不是序号指示屏蔽体 14 第二章动车组辅助供电系统 15 位置说明 B 转向架R 车顶C 司机室U 底架H 内顶板与车顶之间的空间W 墙P 乘客车厢 第二章动车组辅助供电系统 16 第二章动车组辅助供电系统 需要更详细的分割时采用序数 例如 底架区域划分为10个自然部分 按机械机构标记 每个部分一个U1 U10的名称 类似的分割用于车辆其它部分 如H和P空间需要详细划分时采用序号 车顶按机械边界划分为13个部分 各个部分名称为H1 H13 乘客区域也分解为更小的部分 命名为P1到P3 17 电路设备功能 功能项名称包括数字和字母两组 以圆点分隔 第一组 包括两个数字 显示该项所属系统 且被称为系统名称 第二组包括最多37个字符 显示装置功能 并称作功能名称 功能名称分为装置名称和装置功能 第二章动车组辅助供电系统 18 3电源31高压系统4推进41机械驱动系统43电力驱动系统5辅助51气源系统52液压系统53电池系统54辅助电力系统 系统说明 72HVAC暖通空调74用水服务75餐饮77照明79信息8控制 通讯81基础设施列车控制和通讯82列车和车辆控制83故障 诊断系统84计算机通讯 第二章动车组辅助供电系统 19 第二章动车组辅助供电系统 例如 43 CR1TMV2 接触器1牵引电机通风设备2 其中43 系统名称 电力驱动系统 CR 装置名称 ContactoR牵引电机 TMV 装置功能 牵引电机通风设备 1和2 序列号 20 第二章动车组辅助供电系统 装置功能是较长文本的简写 描述装置的功能 例如 PB1BCC其中PB 装置名称 按钮 1 序号BCC 装置功能 电池接触器控制 21 CRH1车下配电系统电路 端外部电力连接器每个前端车有一个125A IEC 的插头 第二章动车组辅助供电系统 22 前端外部电源线路的电气原理图 小型断路器 数字输入和输出电流隔离 23 第二章动车组辅助供电系统 侧边外部电力连接器 8个连接器设计适用所有125A输入 每辆TP车的两侧有一个KC20的插座 每辆TB车的两侧有两个KC20的插座 CRH1车下配电系统电路 24 一 CRH2动车组配电系统 CRH2动车组配电系统线号 记号分类关于线号的分配方案 线号格式 千位百位十位个位英文附加数字千位 百位数字用于区别电源系统 信号种类 0 零 的时候 可以省略 十位 个位数字作为回转序号分配 0 零 的时候 可以省略 第二章动车组辅助供电系统 25 CRH2动车组配电系统线号 记号分类关于线号的分配方案 线号格式 千位百位十位个位英文附加数字 英文记号用于相同信号系统中 表示信号是有关联的 因为继电器或开关等原因在回路上被分离时采用英文记号 附加数字也在相同信号系统中 用于需要比英文记号更详细的区分时 采用附加数字 第二章动车组辅助供电系统 26 CRH2动车组配电系统线号分类 27 1 直流电路 102线系统由蓄电池提供的电源平时就成为接通的使用状态 随时为辅助电动空气压缩机 受电弓及真空断路器等与行车相关设备提供电源 103线系统就列车编组的贯通而言 在VCB接通前 各车使用备用电源 蓄电池 VCB接通后 辅助电源的输出线101线 103线的场合是经过ARfK 提供电源 由于制动设定器手柄接通 105线接通 M2车的BVR动作 通过BVR接点接通 BAtK1动作 103线被接通 此外 即使断开制动设定器手柄 若VCB接通时 由于BatK1继续动作 103线仍处于接通状态 该电源用于控制电路 ATC 监控器 车辆开关门电路等主要的直流电源装置及机器 第二章动车组辅助供电系统 28 1 直流电路 103B线系统在由102线及103线两者提供电源的电路中 通常是由103线供电 在接触网停电时 进行切换备用灯的操作 将备用电源接入 为两头车的标志灯 回转接触电源 广播设备 备用灯等提供电源 第二章动车组辅助供电系统 29 2 交流电路 701 751线系统 AC400V50Hz 牵引变压器的三次侧的输出线是经过三次侧电源的交流接触器 ACK1 和牵引变压器油泵电机GRT向GR3及NVR1供电 704 705线系统 AC400V 50Hz 采用交流接触器 ACK1 将牵引变压器的三次侧作为动车组 3辆 2辆 3辆 三次电源 该电源是供空调 辅助电源装置 电动空气压缩机 换气装置 各电动送风装置的电源 771 781 791线系统 AC400V 3相 50Hz 三相交流400V贯通线 第二章动车组辅助供电系统 30 2 交流电路 202线系统 AC100V 50Hz 在头车设置的辅助电源装置 其输出电压的波动为 10 该电源提供给1 4号车 5 8号车 通常 辅助电源装置是各自单独运行的 1台发生故障 通过电源感应可延长供电 该电源向列车运行去向表示器 对号座位表示器 各插座 厕所 洗手间等相关设施供电 251线系统 AC100V 50Hz 辅助电源装置内的辅助变压器的次级输出的电源电压 会随着接触网电压的波动而变化 即使是100V的电源也会波动 该电源用于各种加热器的电源 第二章动车组辅助供电系统 31 CRH2动车组关于记号的分配方案 记号以下述基本方法进行命名 O 1名称 功能 功能2 机器记号 附数 名称一般用英文的简称 例如下表的 表示空气压缩机CompresserMotor 功能表示动作的功能 不必要时可以省略 C代表断Cut O代表开 CO代表断开 R代表重复Repeat 第二章动车组辅助供电系统 32 CRH2动车组动车组配电系统记号名称与分类举例 33 CRH2动车组关于记号的分配方案 续 1名称 功能 功能2 机器记号 附数 机器记号表示有记号机器的种类 例如 表示继电器 Relay 机器记号的示例如下表所示 附加数字 相同的功能用于复数机器时 可作为运转序号附加 第二章动车组辅助供电系统 34 第二章动车组辅助供电系统 CRH2动车组记号汇总p16 NC触点是NORMALLYCLOSE 常闭触点 NO触点是NORMALLYOPEN 常开触点 35 电路分析举例 以下为头车的运转指令回路之例 第二章动车组辅助供电系统 上述标号对应电路的机器的表示如下 线 电源 第 个主控制器用 运转指令用 的断路开关 运非 制动指令的运转 在快速时被励磁化的继电器 表示与 线有关联的线 36 电路分析举例 以下为头车的运转指令回路之例 第二章动车组辅助供电系统 主控制器用继电器 操作侧时为励磁 总气源空气压力开关用继电器 正常压力时为励磁 紧急制动用接触器 向紧急制动电磁阀供电用的接触器 37 CRH2动车组车内配电盘设备布置图每一辆车都有温水污物配电盘 车内主电气控制配电盘和监视器配电盘 在客车车端还有辅助配电盘 配电盘设在通过台处 T1C M1 M1K在后位侧 M2 M1S在前 后位侧 T2C在前位侧 T1C M1 M2有3面 M1S有4面 T2C有2面 在M1S后设有温水洗净式取暖便座用机器室 并将服务配电盘分为二部分 以提高使用频度高的空调显示设定器的操作性 在控制继电器盘下部安装截断塞门 该塞门和制动有关 因此在处理时要注意 在M1 M1S的运转用配电盘部配置有直流母线用的接触器 第二章动车组辅助供电系统 38 CRH2全列车配电盘的配置图 1 服务配电盘2 运行配电盘及继电器盘3 温水污物配电盘及监视器4 冲洗座便用配电盘 39 服务用配电盘中配置了相关空气调节装置 送排气装置 照明 自动门和各显示器的脱扣式开关 NFB 空调显示设定器 外部电源用连接器等 服务配电盘为双开门式 对于操作频度高的空调显示设定器 要以操作方便为目的来考虑安装的位置 各种配电盘门 均安装锁 采用闭锁的方式 运行用配电盘中配置了相关牵引变流器 电动送风机 辅助电源装置 空气压缩机 制动装置 监视器 装置 广播设备 保温 振动等的脱扣式开关 NFB 关门连动和蜂鸣器的复位开关等 温水污物配电盘安装配置了温水器 污物处理装置 水泵 抽水 装置 坐便器 盥洗室等 40 CRH2动车组司机室用配电盘 1 总配电盘配置有与主控制 制动 速度 标志灯有关的继电器 电压检测器及部分有关继电器 2 司机室配电盘配置有与牵引 制动控制有关的断路器 冷暖空调装置 有关关门 有关编组 显示灯等的脱扣式开关 第二章动车组辅助供电系统 41 运行用配电盘 上 42 运行用配电盘 下 43 CRH2动车组辅助配电盘配置空调装置 进排气装置 照明装置 自动门装置 有关各显示器 座席自动旋转装置 插座的断路器 配置有空调显示设定器 客室灯用的外部电源用连接器等 第二章动车组辅助供电系统 44 45 46 47 其它控制盘 1 显示灯盘配置有主要故障 空调故障显示灯 2 接触器盘配置有接地检测器 辅助电动空压机用的接触器等 3 非常启动开关盘动车组全列车蓄电池过放电 由备用蓄电池使车辆能紧急加压 而配置有备用蓄电池用的连线以及开关 第二章动车组辅助供电系统 48 CRH2动车组车内配线图1 广播回路配线 广播回路的配线作为抗干扰对策 使用通过电线管的配线 2 灯具回路配线 客室灯具的配线组合入各灯具中 各个灯具间再用连结器相连接 3 其他回路的配线 监控回路和有关显示器 关门装置 厕所的配线通过顶棚电线槽或固定在电线支架上 第二章动车组辅助供电系统 T1C辅助电路分析举例 49 第二章动车组辅助供电系统 四 CRH2型动车组车内配线原理图分析示例 50 CRH2动车组T1C车内配线布置图 辅助配电盘 运转配电盘 插座 温度 L 左 R 右 A 奇数 B 偶数 51 第二章动车组辅助供电系统 1 受电弓PAN 真空断路器VCB电路 1 3列 A B行 电源为102线 按下辅助空气压缩机起动开关ACMS 104线得电 并由继电器锁定 104 52 第二章动车组辅助供电系统 主控制器继电器 MCR 和主控制器辅助继电器 MCRR 的联锁 T1c车MCR以103线为电源 以制动设定器手柄位置 运转 非常 及主控制器辅助继电器MCRRNC 常闭 接点关闭的条件进行动作 53 第二章动车组辅助供电系统 如果T1c车MCR动作 经由制动电路贯穿线 3Y 3Z T2c车的主控制器辅助继电器MCRR动作 与T2c车的主控制器继电器MCR线圈串联的MCRR常闭接点开 T2c车MCR不动作 所以从T2c车MCR接点经由制动电路贯穿线 3X 3W T1c 1车主控制器辅助继电器MCR得到加压的电路没有形成 54 第二章动车组辅助供电系统 真空断路器 VCB 关闭指令 使用VCB投入开关VCBCS关闭或过分相VCB关闭指令 SVCBCR 发出7线加压VCB复位指令 真空断路器VCB开指令 使用VCB开开关VCBOS关闭对8线加压 输出VCB断开指令 使用以监控器电路的输出指令进行动作的受电弓下降辅助继电器PanDAR关闭 在对VCB开放辅助继电器VCBOAR线圈进行加压的同时 使用VCBOAR接点关闭 8线加压 使用VCB断开指令输出 或过分相VCB开指令 SVCBOR 进行8线加压 VCB断开指令输出 55 第二章动车组辅助供电系统 7 8 9 VCB控制 56 第二章动车组辅助供电系统 2 保护接地电路 3列 A B行 108 109线接地开关EGS关闭指令 以保护接地开关投入开关EGCS1关闭对EGS投入指令109线加压 接地开关EGS开指令 以保护接地开关开放开关EGOS1关闭对EGS断开指令108线加压 3 蓄电池接触器 BatK1 以制动设定器BV 运转 非常 断开对BatK1控制105线进行加压 发出BatK1投入指令 105线励磁 BVR1励磁 BVR1接点关闭 Batk1励磁 4 预备灯切换电路通过按下预备灯切换开关RrLpCgS 4B 对预备灯投入指令170线加压 RrLpCgK 1E 被励磁 然后191线励磁 预备灯 2h 亮灯 同时对预备灯切换继电器RrLpCgR线圈 4B 加压 57 预备灯切换电路 58 5 试验电路按下空档开关SqS X79线加压 空档继电动作 关闭NO接点 在主控制器辅助继电器MCR关闭的条件下进行79线加压 向监控器发出空档指令 按下车上试验开关 SW M601线得到加压 把车上试验指令发给监控器 6 停放指令电路通过监控器输出 M280 M296间得到加压 停放指令辅助继电器AMLpR2动作 使用AMLpR2的NO 常开 接点T1c车AMLpR1 T2c车AMLpR1动作 把AMLpR1及AMLpR2的接点信号输入到监控器中央装置输入电路 7 辅助电热器电路在外部温度检测器ExTh关闭的条件下 按下辅助电热器用开关AHeS 电热器控制分并用接触器JAHeK线圈得到加压 用其NO接点使辅助电热器控制指令171线得到加压 由此 AheK得到励磁 辅助电热器投入 8 车内压开放当车辆速度超过30km h 30SR为非励磁 车内压开放电磁阀PCOV的励磁得到解开 59 试验电路 停放指令电路 辅助电热器电路 车内压开放 60 9 无线蓄电池控制103B线为DC100V 平时从103线 非常 紧急 时从102线得到供电 连接有控制电路 DC100V 用电压表V3 预备灯切换继电器RrLpCgR的NO接点在关闭的条件下 按下列车无线用蓄电池切换开关TWEMCgS 连接103B线和118线 118线得到加压后 在T2c 8号车 TWEmCgK得到励磁 从蓄电池TWBat 118A线得到供电 10 传送控制架从无线电源118A线供电给传送控制架 11 电压表灯用202线 单相100V 50Hz 单线接地 向电压表灯EL1 2供电 61 电压表灯 无线蓄电池 传送控制架 62 12 机房灯用202线 单相100V 50Hz 单线接地 向机器房灯MaRLp1 机器房插座MaRConR1供电 从115线 服务机器电源DC100V 使机器房灯MaRLp2得到加压 此外 此电路连接到运转室灯外部电源插座CabRLpConR 13 司机室灯电路从115线 服务机器电源DC100V 分别经由仪器灯SW连接压力计灯 经由运转室灯开关CabLpS1连接运转室灯CabLp1 经由CabLpS3连接运转室灯CabLp3 通过操作各开关 能够使各灯亮灯 此外 此电路连接到运行室灯外部电源插座CabRLpConR 从103B线 DC100V 分别经由运行室灯开关CabLpS1连接运行室台灯CabRrLp2 经由CabLpS4连接台灯CabRrLp4 通过操作各开关 能够使各灯亮灯 此外 此电路连接到运行室灯外部电源插座CabRLpConR 进而 从来自刮雨器电源装置的98A 98E线向运行室台灯CabRrLp5 CabLpS6供电 63 电源插座 64 第二章动车组辅助供电系统 14 气笛电热器从251A线 单相100V 50Hz保温电路 单线接地 气笛电热器1 4 分并电气连结器He供电 15 热线玻璃电热器从251线 单相100V 50Hz非稳压 单线接地 向一套玻璃电热器电路进行供电 16 司机室暖气从251线 单相100V 50Hz非稳压 单线接地 向一套运行室电热器电路供电 65 66 第二章动车组辅助供电系统 17 辅助电热器电路通过辅助电热器控制171线加压 辅助电热器用接触器AHeK动作 通过AHeK接点关闭 251A线 8D 得到加压 在成为保温用电热器LVHe1 4 抽水装置用电热器的电源的同时 还成为气笛电热器 9B 的电源 18 预备灯切换接触器通过预备灯切換指令170线加压 预备灯切换接触器RrLpCgK动作 1列 E F行 由此 RrLpCgK的接点 3E 关闭 119线得到加压 预备灯 2H 亮灯 19 插座电路从302线 单相220V 50Hz 单线接地 向列车室及卫生间插座电路供电 67 辅助电热器 预备灯切换接触器 插座电路 68 第二章动车组辅助供电系统 20 照明电路 197 198线 199线 191线 列车室灯分为197A 198A线2组 通过台灯连接到199A线 应急灯连接到191线 平时室内灯用接触器RLpK1 1 1 2线圈没有电 115线上的电经197A 198A 199A电路 使列车室灯 通过台灯亮 此3个电路的电源侧分别