第四章25T型客车电气系统

第四章25T型客车电气系统概述DC600V/AC380V客车兼容供电系统

电气化区段运行的空调客运列车采用电网供电不仅能取得良好的经济效益、社会效益，而且是铁道车辆技术水平发展的一个重要标志。DC600V/AC380V兼容供电方式是在综合分析国外空调列车供电方式的基础上，结合我国铁路电气化尚未成网的现实提出的供电模式。概述DC600V/AC380V兼容供电制式的空调客运列车，在电气化区段运行时，采用电力机车集中供电（DC600V)、客车分散变流供电方式。在非电气化区段运行时，仍可采用发电车（AC380V)三相交流供电方式。DC600V/AC380V兼容供电系统原理框图：概述概述在电气化牵引区段，SS8型电力机车列车供电装置将受点弓接受的25KV单相高压交流电降压、整流、滤波成600V直流电后，分两路向空调客车供电。电气化区段系统运行方式概述空调客车通过配电柜供电选择开关将其中一路600V直流电送入空调逆变电源装置及DC110V电源装置（或称充电器）。空调逆变电原将600V直流电逆变成三相50Hz交流电，向空调装置、电开水炉等三相交流用电负载供电。DC110V供电装置将600V直流电变换成110V直流电，在给蓄电池组充电的同时向照明、供电控制等负载供电。概述内燃机车牵引的DC600V/AC380V兼容空调客车可采用发电车交流供电（AC380V）或专用发电车600V直流供电。如发电车输出380V交流供电，空调客车通过配电柜直接向空调装置、电茶炉等三相用电负载供电。通过充电器将三相交流电整流成直流电给蓄电池、照明、供电控制等负载供电。如发电车输出DC600V直流供电，客车用电方式与SS8机车DC600V供电方式相同非电气化区段系统运行方式电气化区段供电方式非电气化区段运行方式

SS9、SS7DF11DF11DC600VAC380VAC380VDC600V概述DF11救援DC600V概述概述DC600V逆变器充电器AC380V车辆用电设备、空调机组等DC110V蓄电池充电、Battery、照明电器客车分散变流概述电气化区段运行时，采用电力机车集中供电（DC600V）、客车分散变流供电方式

非电气化区段运行时，DF11客运内燃机车本身带有辅助发电机，既可采用AC380V柴油发电机组集中供电，也可将发电机组输出整流以DC600V方式向客车供电电气综合控制柜2#机车电源DC600V400KW机车电源DC600V400KW集中控制器电气综合控制柜1#DC110V逆变器2X35KW充电器8KW空调伴热采暖照明逆变器2X35KW充电器8KW空调伴热采暖照明供电请求/允许

概述国产25T型客车为AC380V/DC600V兼容供电客车。客车DC600V供电时，供电系采用电力机车集中供电，客车分散变流的方式，新研制的客运（SS7、SS8、SS9）电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25KV单相高压交流电降压、整流、滤波成600V直流电。机车上安装上两套DC600V电源装置，两套装置分两路通过KC20D连接器向空调客车供电。概述空调客车通过综合控制柜自动（按车厢号分奇偶选择）将其中一路600V直流电送入空调逆变电装置（简称逆变器）及DC110V电源装置（简称充电器）。空调逆变电源将600V直流电逆变成三相50Hz交流电，向空调装置、电开水炉等三相交流用电负载供电。DC110V供电装置将600V直流电变换成110V直流电，给蓄电池组充电的同时向照明、供电控制等负载供电。客室电热采用DC600V直接加热。概述25T型客车采用2×35kW逆变器。两个逆变器其中一个主要给空调机组供电，另一种一个给开水炉、伴热器等交流负载供电，正常情况下，两个逆变器相互独立，互为热备份。当其中一个发生故障时，由另一个负责继续向负载供电，但部分负载要减载运行（如空调机组转入半冷或半热工况）。概述由于电气化区段每隔50kM左右便有一个分相区（不同变压器之间换相）即无电区，DC600V电源装置在过分相区时停止输出，因此逆变器也没有三相交流输出。为了避免照明负载的频繁断电，所以照明采用DC110V供电，概述在牵引区段，由充电器向照明负载供电，而过无电区时则由安装在车下的蓄电池供电。同样，为了保证空调等控制电路的控制电器不频繁吸合和释放，控制电路也采用DC110V供电。

第一节综合控制柜概况国产25T型客车采用TKDT型铁路客车电气综合控制柜，简称综合控制柜。综合控制柜是集电源转换与控制、空调机组控制、照明控制、蓄电池欠压保护等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制单元由可编程序控制器（以下简称PLC）、CPU单元及其扩展I/O单元和触摸屏组成。第一节综合控制柜概况AC380V/DC600V兼容供电客车，除具备DC600V供电系统的功能外，还增加了直流电源的自动转换、识别和手动选择，通过电压传感器、频率传感器的采样，区分直流供电和交流供电，并自动进行转换和运行参数的记录等。第一节综合控制柜概况综合控制柜的控制核心采用可编程序控制器PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接收各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。第一节综合控制柜概况在触摸屏上可以设置车厢号、车辆编号，设置电源和空调机组的保护值，设置制冷、采暖的转换温度，显示逆变器充电器的工作状态、输入输出参数和故障诊断信息；可以记录电源的运行状态和参数、空调机组的工艺美术品和运行参数，记录压缩机、电热器的运行时间和电流参数，可以根据温度传感器自动控制空调装置的工况转换；可以记录电气系统内出现的故障；可以通过触摸屏控制其他车辆的电源和空调状态。第一节综合控制柜概况系统功能1．触摸屏功能触摸屏的功能包括：现场参数的设定、电源供电的转换、空调机组运行等功能单元运行工况的操作、运行状态和主要参数的实时显示。通过触摸屏可以调出3h以内的各种工作状态和运行参数。第一节综合控制柜概况2．电源供电转换功能综合控制柜的供电电源有AC380和DC600V两种。当选择“交流供电”时，供电系统为发电车集中供电；当选择“直流供电”时，供电系统为机车集中向客车供电。第一节综合控制柜概况3．空调机组控制功能通过空调工况转换开关可将空调机组控制设置为“自动”、“试验冷”、“试验暖”位。PLC因故障停止工作时，可将空调工况转换开关置于“试验暖”或“试验冷”位，手动控制空调机组运行。“试验冷”可实现强通风、半冷和全冷工况；“试验暖”可实现弱风、半暖和全暖三种工况。第一节综合控制柜概况4．照明控制功能照明采有DC110V供电，照明的控制方式为手动控制。照明控制开关设在乘务员室内（特殊要求除外），通过控制开关可实现车内照明的控制。5．网络功能本车轴温信息、防滑器信息、车门状态信息、烟火报警器等通过网络连接，在触摸屏上集中显示。第一节综合控制柜概况列车设两路双绞屏蔽网络线,通过综合控制柜内网线转换开关与柜内网关连接,可实现全列集中监视和控制。通过网络实现全列监视，即在任何一节车厢的触摸屏上可以查看其他车厢的供电、空调轴温信息、防滑器信息、车门状态信息、烟火报警器信息等设备的运行状态及参数。通过网络实现全列集中控制，即在任何一节车厢的触摸屏上可以控制其他车厢的供电和空调运行。第二节综合控制柜工作原理一客车的供电控制与转换综合控制柜的电源有两路供电、分“自动”和“试验I路”、“试验II路”位。正常情况下，选择开关置于“自动”位，自动控制流程如下：第二节综合控制柜工作原理Ⅰ路供电启动，半载运行奇数车启动Ⅰ路供电，偶数车启动Ⅱ路供电，全载运行Ⅱ路供电，半载运行上电初始化程序系统，准备运行无电I路、II路有电源检测I、II路有电I路无电、II路有电电源输出数据判断信号输出信号输出强制控制I路有电、II路无电第二节综合控制柜工作原理1正常情况下，转换开关SA1置于“自动”位

当I路、II路均有电时，设定车厢号后，PLC按照均衡供电原则，奇数号车厢选择I路供电、偶数号车厢选择II路供电，I路和II路在软件上互锁，显示屏显示相应信息，电源批示灯亮。第二节综合控制柜工作原理当电池电压高于96-98V时，欠压保护板输出一个C110V正极性信号（311）使KM4吸合；依次合上Q20、Q30、Q19、Q18，此时PLC触摸屏、传感器、网关、安全记录仪等得电工作，+113有电，KM3得电吸合，其得电通路如下：第二节综合控制柜工作原理+113→Q18→+141→VD1→41→SB2→198→KM3线圈→-111。KM3得电吸合后，断开Q19。依次合上Q1、Q2，+601/-601，+602/-602之间有电电压传感器JK1输出A1/AGND，电压传感器JK2输出A2/AGND，触摸屏得电显示I路、II路供电是否正常，第二节综合控制柜工作原理如果正常，先合上Q39，充电机、逆变器控制得电，然后合上Q3，将供电转换开关SA1置于“自动位”。奇数号车厢选择I路供电，KA10线圈得电，其得电通路如下：+190→SA1（5-6）→540C→PLC（540）→SA1→2→KM2常闭触点→+191→KA10线圈→-111。第二节综合控制柜工作原理KA10的常开触点闭合，KM1线圈得电，其得电通路如下：

+111→KA10的常开触点闭合→+151→KM1线圈→-111。

KM1的常开触点闭合，实现I路供电。第二节综合控制柜工作原理如果I路有电、II路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择I路供电，负载减半运行。如果II路重新供电，则偶数车厢PLC通过检测可重新选择II路供电。第二节综合控制柜工作原理2．试验位时，可将转换开关置于“试验I路”或“试验II路”，人为选择I路供电或II路供电，此时PLC只进行检测报警，不能进行电源回路的转换。3．蓄电池欠压保护为保护蓄电池，综合控制柜设蓄电池欠压提示功能，第二节综合控制柜工作原理当PLC检测到本车蓄电池电压低于欠压保护设定值（90-92V断开，96-98V闭合），触摸屏应显示相应故障信息，提示用户。蓄电池欠压保护功能判断信号由车下电源给出，当蓄电池欠压时，车下电源给出信号切断相应负载。第二节综合控制柜工作原理4、照明控制SA4：半灯、全灯、停止三个位置。5、轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视通过WG→PLC→触摸屏显示6、网络通信代理节点能实现车辆间的通信。第三节综合控制柜的使用、维护与检修

1系统参数设定操作步骤如下：按下“管理界面”触摸开关，调出“密码”画面，按“口令”触摸开关调出键盘，即点出“000”处，出现键盘画面，输入管理员密码“837”，按回车键，再点击“关闭键盘”，点击“确认”进入参数设定画面，在参数设定画面可以进行参数设定操作。第三节综合控制柜的使用、维护与检修用手轻触数字显示处，调出“键盘”，利用键盘设定空调机组制冷（压缩机）、制暖（空气预热器）设定值、直流漏电保护值、电池欠压保护值、欠压恢复值、车箱号、车号、空调制冷、制热设定值。输入值确认后按回车键输入设定值，完成后按下“关闭键盘”触摸开关即可关闭键盘。按下“返回”触摸开关返回密码画面。第三节综合控制柜的使用、维护与检修2、供电人工转换按下主画面上的“供电信息”触摸开关进入“供电系统信息”画面。人工强制选择电源供电回路“I路供电”或“II路供电”，可以按下“控制”触摸开关，调出“电源控制”，根据触摸开关上的文字提示人工强制选择电源供电回路“I路供电”或“II路供电”。第三节综合控制柜的使用、维护与检修此时如果电源停止，且所选择供电回路有电，则选择该路供电；如果正在此路供电则电源默认的供电回路，即奇数车厢I路供电，偶数车厢II路供电。人工强制选择电源供电回路应有特殊原因时使用，使用后如无特殊原因应转换回“自动供电”状态。

第三节综合控制柜的使用、维护与检修2、空调人工转换在主画面，按下“空调信息”触摸开关，进入“空调系统信息”画面。人工强制选择空调工况，可以按下“控制”触摸开关，调出“空调控制”。3、供电、空调、车下电源运行参数、当前故障查询第三节综合控制柜的使用、维护与检修在主画面按下“供电信息”触摸开关，调出“供电系统信息”，显示出目前电源状态及参数；按下“空调信息”触摸开关切换到“空调系统信息”，显示出目前空调机组状态及参数；按下“逆变信息”触摸开关切换到“逆变信息”画面，显示出目前车下电源转换箱状态及参数；按下“当前故障”触摸开关切换到“当前故障”，显示当前电气系统存在的故障。第三节综合控制柜的使用、维护与检修5、运行记录、故障记录、故障历史查询在主画面，按下“故障记录”触摸开关，调出“故障记录”，显示最近故障