DC600V客车电气系统工作原理

DC600V客车电气系统工作原理DC600V（V、客车分散变流供电方式。在非电气化区段运行时，DF11G可将发电机组输出整流以DC600VDC600V供电系统工作原理框图见图1。机车电源DC600V400KW机车电源DC600V400KW集中控制器机车电源DC600V400KWDC110V集控电源DC110V电气综合控制柜1#电气综合控制柜2#空调采暖空调采暖伴热照明伴热照明逆变器35KW逆变器35KW充电器8KW充电器8KWDC110V母线＋110VDC600V供电系统原理框图DC600V我国电力机车供电的空调列车采用机车DC600V集中供电、客AC860V电压，经相控整流、滤波后供给客车DC600VDF11输出三相AC380V电压，分两路供给客车。电力机车电源设有接地保护电路、输出稳压及限流环节、过流及短路保护、过压及欠压保护等。每路输出功率为400KW。DF11内燃机车的辅助发电机组与发电车集中供电相似，只是缺少一个备用机组。L电流传感器L电流传感器25KV+V1SCR1KMFUI/V860V同步信号RCU/VV2SCR2-E基本工作原理

机电源原理图上图为电力机车DC600V电源装置的主电路原理图。这是一个非常典型的单相相控整流电路，不同的是该电路的受控元件SCR在同一桥臂上，而另一个桥臂的两个二极管既可整流，又起到续流的作用。1AC870V，额600A，额定功率，阻抗电压8%。之所以采用870V是考虑接触网电压波动的影响，电力牵引网的网压受多种因素的影响，波动范围为17KV—31KV，在网压为25KV时，输出对应空载17.5KV(-30%但是，870V的交流输入电压带来的问题是使电源装置的功率因数降低，系统参数匹配（尤其是电感L）作为电KMV1V2SCR2为晶闸管，由V1、V2、、SCR2四只大功率半导体器件构成了单相半控全波整流的主电路。单相电源的正半周经过V1SCR2SCR1V2波电路由电感L和电容C30%。直流输出侧安装了电流传感器I/V，既作为限流控制又作为过流RU/V电源装置的保护过流保护：当交流侧出现过流时，过流继电器与电流互感器分断使KM失电。当直流侧出现过流时，电流传感器I/V检测电流信号，达到过流整定值时，微机送信号使中间继电器得电，分断柜封锁供电整流桥触发脉冲。任一路交流侧、直流侧的过流保护都是独立控制。接地保护KM电气化区段系统运行方式电气化区段，电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25KV600VDC600VKC20D空调客车通过电气综合控制柜自动(按车厢号分奇偶选择)将其中一路600V直流电送入逆变器及DC110V充电器。空调逆变电源600V50Hz（部分车改为DC600V供电）DC110V充电DC600VDC110V25G1T11T235KW逆变器供电，其中：25G2×35KW载要减载运行（如空调机组转入半冷或半热工况。25G型硬卧、软卧由于单车负载容量较小，均配置单台35KW逆变器供电，向空调机组、开水炉供电。客室电热器、温水器等电阻性负载，采用DC600V直接加热的引起的漏电流。50kmDC110V供电。DC110V电力机车经过分相区的最短时间约为，由于逆变器采用VVVF（变频变压）过分相区的时间加上DC600V的缓启动时间及逆变器的缓冲、延时30S600V600VDC600VAC380V过分相软启动逆变器缓冲软启动稳定运行过分相电源输出波形为了防止本车蓄电池放亏或故障，保证重要负载（如轴温报警器等）的供电，全列蓄电池通过阻断二极管并联。尾灯、电话等设施从延续性的角度考虑仍采用DC48V供电。非电气化区段系统运行方式非电气化区段，客运大功率内燃机车既可采用大功率柴油发电机AC380VDC600VDF11GDC600V（SS7C、SS7D、SS7E、SS8、SS9）机车系统牵引的DC600V客车运行方式的完全一样，只是停、送电方式略又不同，并且不存在过分相问题。DF11G才可实现对客车的停、送电。在停电时，必须由车辆乘务员先对客车进行逐辆减载，机车才可停电，否则会由于负载突减，造成机车柴油机组飞车而损坏。DC600V电压制式的确定DC600V基于我国逆变器技术的现状，确定了600V电压等级，因为V三相交流电压整流后的电压为/交变换存在电压380V600V右。国外有540V、600V660V、720V甚至750V等级。我国采用DC600V这个等级的电压，实际在绝缘、耐压等方面与AC380V基本一致，安全性好。逆变技术国内逆变技术已达到实用化程度，为DC600V列车供电提供了技术基础。客车空调逆变器的基本原理为：在每个正弦波周期内，将直流电压分割成若干个脉冲，这些脉冲的面积，正好等于正弦波的面积。通常情况下，一个周期内脉冲的个数乘以50即为调制频率，调制频率越高，输出的脉冲个数越多，在没有滤波器时，电动机负载的电流越接近于正弦波，而如果有滤波器，则滤波器的体积可以减小，输出电压波形的谐波成分越低。调制频率越高，对IGBT的驱动和保护要求越高，技术难度大。+DCA+DCAUACBCDC-逆变器工作原理6IGBTBCUACUAC如果按正弦波规律控制IGBT的导通和关断，则可输出调制波形。变频变压（VVVF）技术电动机在启动时，存在7倍左右的电流冲击，如果不采取软启动7软启动。其原理为：采用输出电压和输出频率同时变化并保证数）即可实现软启动。电动机有两个基本公式：U=Ceфf （1）M=CmфI （2）、Cm可以看出，电压U降低而频率保持不变，则磁通ф减小，而根据公式，磁通减小，必然要增大电流才能保证启动转矩。而如果保证在电压变化时，U/fVVVFI（AI（A）t（s）电动机的启动电流波形兰色为强迫启动电流波形，红色为软启动电流波形4.4.大功率高频开关电源DC600V供电系统中的充电器是供蓄电池充电及照明控制等系统用电的重要设备，由于输入为（或，因此必须DC/DCDC/DC+DCU20KHZ 40KHZ充电器工作原理充电器工作原理按反相控制规律分别控制T1、T4和T2、T3，即T1、T4导通T3T2T3T4采用电压电流双闭环控制，实现蓄电池恒流定压充电。采用软开关技术，减小IGBT高频开关损耗，效率达到92%。采用先进的非晶态铁芯制造变压器，减小充电器的体积。IGBT的开关频率达到20KHZ以上，避开了音频区域，减小充电器的电磁噪音。3.5.综合控制技术DC600V供电客车采用了具有智能化综合控制技术的电气综合控制柜，供电系统的转换与控制、空调系统的控制与保护、电源装置的启动与监测等，是基于以控制柜内PLC（可编程控制器）为核心的智能化控制。综合控制柜控制单元由PLC主机单元8点的O（、信息显示触摸屏（NT31-ST122-EV2）组成。PLC参数，将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。DC24V

模拟量输入点： 17点（0～10V）温度输入点： 1点（PT100）开关量输入点： 24点(直流开关量输出点： 24点(继电器输)输出端最大开关能力：A，（sφ1；A，输出端最小开关能力：10mA，5VDC，具有字符类型和图像类型显示，由通讯接口和C的等功能单元运行工况的人为控制，运行工况参数的显示，实时显示各功能单元的运行状态及实时报告故障现象。字符、图像类型显示：20×15个汉字液晶显示器规格：320×240个点mm2技术规格主电路电源主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源，向逆变器、充电器、客室电热等供电，并由逆变器Ⅰ、逆变器Ⅱ变换成AC380V/50Hz，向车内空调、伴热等交流负载供电直流主电源： 额定工作电压： 电压波动范围： 交流主电源： AC380V额定工作电压： 三相交流380V电压波动范围： 三相交流323V～437V额定工作频率： 50Hz±1Hz蓄电池DC110VDC110V蓄电池在充电机停止或故障时，向本车照明、水位显示、车下电源箱控制、温水箱开水炉控制等负载供电。电池欠压保护动作值：DC91V±1V 恢复值：DC97±1V直流控制电源应急灯轴温报警器防滑器PLC等重要负载由列车DC110V母线供电；照明、车下电源箱、温水箱、开水炉、水位显示等负的控制电源由本车DC110V电源提供；控制柜内的DC-DC电源模块将DC110V电源转换成DC24V电源向、显示触摸屏、网关、安全用电记录仪供电；转换成 DC12V向传感器供电；DC110V/DC48V电源将DC110V转换成DC48V电源向尾灯电话插供电。直流电器控制电路额定工作电压： DC110V电压波动范围： DC、触摸屏电路额定工作电压： DC24V电压波动范围： DC20.4V～26.4V信号采集电路（传感器）额定工作电压： DC12V电压波动范围： DC11.4V～12.6V输出电压范围： DCPLC、触摸屏及传感器供电电源于1A

额定输入电压： DC110V输入电压波动范围： DC77～135V额定输出电压： C（C（）额定输出电流： DC24V不小于3A；DC12V不小电压调整率： 不大于1%电流调整率： 不大于1%输出电压纹波-谷值：不大于变换效率： 大于80%尾灯、电话插座供电电源额定输入电压： DC110V输入电压波动范围： DC77～135V额定输出电压： C额定输出电流： 不小于1A电压调整率： 不大于1%电流调整率： 不大于1%输出电压纹波-谷值：不大于变换效率： 大于80%WGWGTKDTTKDGPLCPLCPLCPLCLonworks额定输入电压：DC24V输入电压波动范围：DC20V~27V外形尺寸：160mm×90mm×42mm安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M4DL-Ⅱ代理节点代理节点是联接列车网和车辆网的桥梁，有2个独立的LonworksLonworksLonworks块。下行Lonworks额定输入电压：DC24V输入电压波动范围：DC20V~27V外形尺寸：160mm×90mm×56mm。安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M4环境条件（1）工作环境温度：0℃～＋50℃（2）存储温度：－25℃～＋75℃月月平均最低温度为℃。。振动：相对于客车的垂向、横向和纵向存在着频率f1～50Hzf为1～10Hz时等于（g为重力加速度，可以减化为2计算，当频率f为10～50Hz时等于1g。因机车连挂时的冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于3g。第七章 25GDC600V客车乘务员作业要点25GDC600VDC600V检查确认DC600V电气传输主干线绝缘（正对地、负对地、正对负。使用1000V2ΜΩ，线地≥1ΜΩ；60％～85％时，线间≥0.6～2ΜΩ，线地≥0.3～1ΜΩ；Ω。DC110V用万用表直流电压档在母线110V空开Q20上端检测正对地、负对地电压值在45V—65V间。也可以在车列首尾110V电力连接器测量。或在广播间播音照明控制柜检查DC110V（流漏电报警器）不报警。检查确认集控电源、供电请求、供电允许电路良好“供电请求”信号确认方法：在全列供电试验开关SB2断开的情况下，用万用表测量与机车连接43芯通讯线插头端：①1＃、3＃插针与39＃、41＃插针之间有110V电压,说明供电请求、供电允许电路良好；否则说明供电请求、供电允许电路存在问题。②3738＃4043110VDC600V为确保DC600V列车始发突发故障，经过多次实践我们总结出V方法如下：风表风压变化情况，始发前确认列车尾部折角塞门、制动软管（软管）及防尘堵状态。机车供电前，列车首部的乘务员提前通知尾部的乘务员已办理好一步确认故障车辆并处理。尾部风压，从上部向前移动检查列车各项设施使用状况，在列车中部两名乘务员会合，互相确认。第八章 25GDC600V客车应急故障处理1、机车DC600V供电装置接地保护，停止供电如何处理？Q1、。地保护，即可判明该车有故障。Q1Q2Q3一负载开关后机车接地保护，即可判明该负载有故障。故障车故障负载切除，恢复本车供电，待入库后处理。2、机车不能同时提供两路电源应如何处理？⑴切换电源：如果综合控制柜的供电转换开关SA1为“自动”运行。如供电转换开关SA1为试验Ⅰ（Ⅱ）路时（非特殊原因不推荐使用试验位，要将供电转换开关转换到有电的那路。⑵控制负载：为避免机车电源过载，应注意各车厢的负载分配，尽量使每节车厢的总电流控制在30A以下，必要时切除一些负载，优先保证充电机、通风、伴热、半冷、半暖负载工作，其它负载酌情考虑。3、如何判断是机车供电故障，还是车辆接地故障？如果机车供电一路正常，另一路电压输出不足540V甚至降到0V，车辆综合控制柜会自动转换到另一路电源且不出现接地故障，一般为机车供电故障，处理方法见2题。如果综合控制柜触摸屏显示有一路供电电压突然变为0V。此时电压也变为0V14、机车司机反映无“供电请求”信号应如何处理？⑴判明原因：若机车司机反映无“供电请求”信号，乘务员应立即检查车辆供电请求空开Q18是否断开。如断开则立即重合。如Q18又动作断开，则为机车集控电路故障。⑵重新供电；如Q18要求机车司机强制供出VSB2，使全列综合控制柜工作。如顶Q18，还需摘开与机车连接的39芯转43芯集控线。处理。器，同时回库内检查车辆供电请求电路是否存在故障。5、机车司机反映无集控电源时应如何处理？检查综合控制柜内集控电源空气开关Q12是否断开。39芯集控线。SB2。回库内检查车辆集控电源是否存在故障。6、机车强制供电后，合上全列供电试验开关SB2，但全列综合控制柜工作仍不工作应如何处理？Q197、机车供电后出现过流保护应如何处理？断部分车辆辅助电器设施（如电茶炉、餐车厨房电器）甚至全车的电源，要求机车司机重新供电，然后逐辆加载恢复以上车辆的供电。机车司机先切断机车所有控制电源开关，再重合并向车辆供电。8、机车供电电压波动大，车辆加不上载如何处理？波动大的一路部分车辆负载调至相对电压波动小的那一路；（器，或根据情况先断开部分车辆（必要时全列）的电源开关然后逐辆加载，仍无效则可要求更换机车。9、综合控制柜电源故障指示灯亮应如何处理？⑴电源Ⅰ（Ⅱ）路故障指示灯红灯亮（如果供电转换开关SA1色，表明该路供电有故障，一般此故障由电源过压造成。如果供电转换开关SA1至于“自动”位，会自动切断该路供电接触器，转换另一路供电。⑵如果全列同一供电电路综合控制柜均出现电源故障指示灯红DC600V机车采取措施。DC600V、－601，＋602、－602JK2、A2/AGND，如果输出大于8.8V，说明传感器坏，应更换；如果输出小于8.8V，可判断是PLC有问题，改用“试验”位，待车辆入库处理。10、综合控制柜不能正常供电，电源故障指示灯不亮如何处理？检查综合控制柜触摸屏供电信息画面有V+111A无电，有可能是停电紧急按钮被按下，恢复即可。11、综合控制柜显示漏电值较大，本车绝缘故障指示灯亮应如何处理？应先对本车绝缘进行检查，观察触摸屏上供电信息漏电值的变逆变器存在问题应断开逆变控制空气开关停用，确保其它车正常供DC110V（主要是接地方式不匹配且机车供电不出现接地故障，可继续使用，如绝缘故障可将SA1置“试验1212、运行途中充电机故障应如何处理？⑴断开充电机控制空开，停留片刻重新推上直至工作。⑵如无法恢复，推上应急供电空开Q44确保DC110V供电，防止DC110V电池放亏。13、机车供电后，KM3不吸合，综合控制柜不工作应如何处理？SB2使全列综合控制柜工作；在综合控制柜触摸屏上观察机车司机强制送出DC600VDC600V是否正常。⑵如果单车KM3不吸合，可合上Q19（本车供电试验开关）使综合控制柜工作，入库后处理。⑶如合上全列供电试验开关SB2仍不起作用，则说明全列供电请求、允许电路有问题，断开全列供电试验开关SB2，则逐辆合上Q19使全列综合控制柜工作，入库后处理。14、运行途中逆变器不起应如何处理?30秒）不工作，重复以上操作，必要时拉下母线110V空开Q2