动车组特高压电气装置和工作原理

1 200EMU 动车组特高压电气装置和工作原理动车组特高压电气装置和工作原理 200EMU 动车组特高压电气装置和工作原理动车组特高压电气装置和工作原理 概论概论 特高压电气装置是 200 公里动车组极其重要的组成部分之一 特高压主电路是整列动车组的总电源 它的功能和作用具有至关重 要和不可替代的特性 本文详释动车组特高压主要设备的功能及整 个装置的工作原理 还有作者本人的工作体会 一 主要电气设备一 主要电气设备 1 受电弓 200 公里动车组采用 DSA250 型单臂受电弓 升弓装置安装在 车顶底架上 通过钢丝绳作用于下臂拉升或降落 上下臂和弓头由 较轻的铝合金材料结构组成 2 电缆连接器 电缆连接器主要有电缆连接器 5 度倾斜型电缆连接器 直线 型电缆连接器 直线型电缆连接器采用直线接头 拆卸按装方便 内部不使用环氧树脂 特高压部位与保护盒之间的绝缘由空间 空 技技 师师 参评论文参评论文 2 气 来保持的构造 采用这样的构造 可使拆卸作业时更换的零件 只有保护盒与紧固金属零件之间的防水防尘 O 型环 电流的接续通 过公触头和母触头的嵌合来维持 3 电压互感器 互感器是一种用于检测的设备 有电压互感器和电流互感器两 种 作用原理和变压器相同 动车组安装互感器有两个目的 一是 为了工作人员的安全 使测量回路与高压电网隔离 二是可以使用 小量程的电流表测量大电流 用用低量程电压表测量高电压 三是 用于各种继电器保护装置的测量系统 通常电流互感器的二次侧额 定电流为 5A 或 1A 电压互感器的二次侧额定电压为 100V 电压互感器工作时 一次侧直接接到被测的高压电路 二次侧 接电压表或功率表的电压线圈 由于电压表和功率表的电压线圈内 阻抗很大 所以电压互感器的运行情况相当于变压器的空载情况 忽略漏阻抗压降时 其一二绕组之比等于一二次绕组电压之比 电 压互感器在设计时 为了保证准确度 一般采用高性能的硅钢片 以减小励磁电流和一二次侧漏电抗 电压互感器使用时 二次侧绝对不能短路 二次绕组同铁芯一 起 必须有可靠接地 互感器有一定的容量 使用是二次侧不宜接 过多的仪表 200EMU 动车组采用高压互感器来检测接触网电压 一个基本 动力单元配置一台电压互感器 前列共两台 4 高压隔离开关 3 200EMU 动车组采用 BT25 04 型高压隔离开关 其作用是优化 配置 25KV 电路内高压设备的运行工况 当车顶设备发生故障时 能将故障部分隔离 维持动车组的运行 高压隔离开关可大大减少 因车顶设备故障而造成的机破事故 以保证动车组的安全运行 高 压隔离开关主要由隔离闸刀 支撑瓷瓶 转动瓷瓶 底座安装板 转动机构 锁固机构 辅助接点 手柄等组成 一个动力单元配置 一台高压隔离开关 全列配置两台 5 真空断路器 真空断路器配置在高压设备箱内用来断开和接通 25KV 电路 并 作为故障状态的保护器件 兼有断路器和开关两种作用 当牵引变 压器牵引侧以后的电路发生故障时 能迅速 安全 准确及时地切 断电路 真空断路器与牵引变压器配套使用 每列动车组配置 2 台 真空断路器 每台真空断路器控制一台牵引变压器 真空断路器 通常称为 VCB 利用真空中的高绝缘性能组织电弧的扩散从而进 行遮断 配置在动车底架下的高压设备箱内 真空断路器主要有三部分组成 高压电流分断部分 由可开断交流电弧的真空开关管 静触头 动触头组成 动触头的操作由电空机械装置和合闸过程中的导向装 置共同完成 隔离绝缘部分 由安装在底板上的支持绝缘子绝缘 内部的绝 缘杆 恢复弹簧 接触压力弹簧组成 绝缘导杆连接点空机械装置 合动触头 4 点空机械装置 低压部分 由空气管 压力开关 储风缸 调压阀 电磁阀 保持线圈 传动凤缸及活塞组成 当空气压力达 到一定值时压力开关闭合 压缩空气方能进入储气缸 储气缸内的 调压阀用来调节储气缸内气压 6 保护接地开关 受电弓和接地保护开关安装在同一车辆上 接地保护开关通过把特高压电源接地 防止对车体施加特高电压 当主电路发生电流异常或接触网电压异常等事故时 强制性地操作 保护接地开关 把接触网接地 使接地电流流向接触网 变电站供 电系统中的隔离开关跳闸 接触网处于无电压状态 以保护动车组 不受损坏 此外 在对高压设备箱检查时 为确保人员安全 接地 保护开关与高压设备箱联动锁定装置 预先把受电弓预先接地 即 使万一受电弓升起 也能防止触电事故的发生 二 电气设备布置二 电气设备布置 车顶电气装置布置主要分为两大类 1 7 8 号车的天线布置 和 2 3 4 5 6 号车的特高压设备布置 车顶特高压主要设备主 要安装在 4 6 号车车顶上 2 3 5 号车主要设置不同型号的电缆 连接器和贯通的高压电缆 安装在 4 号车顶的特高压电气设备有受电弓 T 型电缆连接器 接地保护开关 直线型电缆连接器 5 度倾斜电缆连接器 高压互 感器 高压隔离开关等 受电弓将接触网 2 万 5 千伏的电能引入 T 型电缆连接器 再贯穿到整车的特高压电缆中 再分别通过二位端 的 5 度倾斜连接器与 5 号车贯通 通过一位端的直线型电缆连接器 5 与 3 号车贯通 3 号车顶的一 二位端各设置一个直线连接器 并且贯穿一条 特高压电缆 电缆连接器用于 2 4 号车相连接 一位端的电缆连接 器还设有过桥线连接到 2 号车 并安装电缆夹和电缆罩 来保护特 高压电缆 6 号车顶的电气装置和 4 号车类似 只少了二位端得 5 度倾斜 电缆连接器 因本车不与 7 号车顶设备直接联系 6 号车在向本车 牵引变压器供电的同时 又要对 5 号车进行特高压贯通 所以车顶 设置了 L 型电缆接头和三分路电缆接头 三 特高压主要电路工作原理三 特高压主要电路工作原理 特高压电路电源为 25KV 单相工频交流电 由 4 6 号车顶的 受电弓的一个从接触网受电 2 个受电弓中通常只有一个升起 4 6 号车之间用特高压电缆贯通连接 上文已详述 2 6 号车安 装有牵引变压器 通过特高压电缆贯通连接各车的 25KV 特高压电源 经由各车的特高压接头 真空断路器连接到牵引变压器原边绕组 牵引变压器的低压侧有三个绕组 其中两个绕组为驱动绕组 牵引变流器 提供电力 另一个绕组向照明 空调等辅助电路 控制电路 通信电路等提供电力 以特高压系统为主的主电路是动 车组的大动脉 其工作状况直接决定着整列动车组的安全和运行 结束语 结束语 作者认为 动车组特高压电气设备及其功能 设计构思极具实 效性 安全可靠 各种保护装置和措施周密到位 施工工艺详细严 6 格 要求施工者必须具备优良