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1、TKDG型铁路客车电气综合控制柜使用说明书25G型DC600V供电客车用TKDG型铁道客车电气综合控制柜使 用 说 明 书武汉新创芯科技有限责任公司二九年一月一 概述TKDG型铁道客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电旅客列车，是集电源转换控制（控制柜可实现两135kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能）、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制、车载网络通讯等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程终端PT（以下简称显示触摸屏）接受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
2、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，实现电气控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并为逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯打下基础。由于2009年铁道部屯兵车为减配客车，电气系统的部分功能被减掉，但为了保持使用说明书描述的完整性，满足铁道部标配统图要求，使用说明书仍保留了被减掉功能部分的说明描述，控制柜的功能配置以实际电气原理图为准。例如此批车无防滑器及其通信、无温水箱、无水位显示仪、无轴报器网关、无车门通信、无烟火报警器通信等，但仍保留了上述各功能单元的描述。二 主要特点1综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。2综
3、合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。3综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。4综合控制柜可对轴温报警器、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。5综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，使整个电气系统工作更加安全可靠。6根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。7综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动
4、应急措施。8综合控制柜主要具备六大部分功能：电源转换控制功能（控制柜可实现两135kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能）；空调机组控制功能；蓄电池欠压保护功能； 照明供电功能；轴温报警器、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；联网通讯功能。三 产品型号：TKDG-1T1-40（D）、TKDG-1T1-35（D）、TKDG-1T2-29（D）四 技术规格（一） 结构参数控制柜外形尺寸：2000mm1300mm350mm（高宽厚）上柜外形尺寸：850mm1300mm350mm（高宽厚）下柜外形尺寸：1150mm1300mm350mm（高宽厚）。（二） 主要技术参数及功能1 综合
5、控制柜控制单元由PLC主机单元（CPM2A-CPU61）、12/8点的I/O扩展模块（CPM1A-20EDR1）、信息显示触摸屏（NT31-ST123-EV3）组成。PLC功能 PLC是可编程逻辑控制器的缩写，对整个电气系统进行自动控制，实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析，出现故障时自动处理，通过显示触摸屏实现人机对话，响应显示触摸屏输入的命令、参数，将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。模拟量输入点： 17点（010V）温度输入点： 1点（PT100）开关量输入点： 24点(直流24V，8mA)，开关量输出点： 24点(继电器输出)输出端最大开关能力：2A，250VAC（cos=
6、1）；2A，DC24V输出端最小开关能力：10mA，5VDC显示触摸屏功能显示触摸屏是一种微型可编程终端，采用全中文液晶显示触摸屏（带背光），具有字符类型和图象类型显示，由通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。主要功能是现场参数设定，电源转换、空调机组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、图象类型显示：2015个汉字液晶显示器规格： 320240点有效显示面积： 12292mm22 交、直流电源规格：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、逆变器变换成AC380V/50Hz
7、，向车内空调、伴热等交流负载供电直流主电源： DC600V额定工作电压： DC600V电压波动范围： DC500VDC660V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323V437V额定工作频率： 50Hz 1 Hz蓄电池DC110V电源全列贯通，各车厢蓄电池及充电器通过逆流二极管与DC110V干线并联。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DC110V用电负载供电。电池欠压保护动作值： DC 91V1V 恢复值：DC 971V直流控制电源车下电源箱、应急灯、轴温报警器、防滑器、PLC等重要负载由列车DC
8、110V母线供电；照明、温水箱、开水炉、水位显示等负载的控制电源由本车DC 110V电源提供；控制柜内的DY1电源模块将DC110V电源转换成DC 24V电源向PLC、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DC 48V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 77VDC137.5V，空调控制部分可为DC 88VDC121VPLC、触摸屏电路额定工作电压： DC 24V电压波动范围： DC 20.4V26.4V信号采集电路（传感器）额定工作电压： DC 12V电压波动范围
9、： DC 11.4V12.6V输出电压范围： DC 010V；05VPLC、触摸屏及传感器供电电源模块额定输入电压： DC 110V输入电压波动范围： DC 77137.5V额定输出电压： DC 24V（5%）；DC 12V（5%）额定输出电流： DC24V不小于3A；DC12V不小于1A电压调整率： 不大于1%电流调整率： 不大于1%输出电压纹波峰-谷值（VP-P）： 不大于1.0V变换效率： 大于 80%尾灯、电话插座供电电源额定输入电压： DC 110V输入电压波动范围： DC 77137.5V额定输出电压： DC 48V（5%）；额定输出电流： 不小于1A电压调整率： 不大于1%电流调
10、整率： 不大于1%输出电压纹波峰-谷值（VP-P）： 不大于1.0V变换效率： 大于 80%3 WG型网关规格WG型网关用于铁道客车TKDT或TKDG型电气综合控制柜。其中包括PLC网关、轴温报警器网关、防滑器网关、烟火报警器网关等。这些网关一方面通过各种通信接口实现PLC到安全记录仪之间、轴温报警器到PLC之间、防滑器到PLC之间、烟火报警器到PLC之间的数据传递，另一方面通过Lonworks接口及列车总线实现车辆间的信息和命令传递。额定输入电压：DC 24V；输入电压波动范围：DC 20V27V外形尺寸：160mm90mm42mm安装尺寸：145mm63mm，安装螺丝：M4 4 DL-代理
11、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Lonworks通讯接口。上行Lonworks通讯接口负责列车级网络通信，接收列车主机的信息，并将信息转发给下行Lonworks通讯模块。下行Lonworks通讯接口负责车辆级网络通信，转发集中控制命令，接收车辆级各应用节点传输的参数、工作状态等信息。额定输入电压：DC 24V输入电压波动范围：DC 20V27V外形尺寸：160mm90mm56mm。安装尺寸：145mm63mm，安装螺丝：M4（三） 环境条件1工作环境温度：0502 存储温度：25603 相对湿度：最湿月月平均最大相对湿度不大于90%（该月月平均最低温度为25）。4 海拔高
12、度：2500m。5 振动：相对于客车的垂向、横向和纵向存在着频率f为150Hz的正弦振动，其振动加速度在频率f为110Hz时等于0.1g（g为重力加速度，可以减化为10m/s2计算），当频率f为1050Hz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。五 系统功能说明（一）电源供电转换功能综合控制柜的电源有两路直流母线，通过转换开关SA1分“自动”和“试验路”、“ 试验路”、“停止”。1 正常情况下，转换开关置于“自动”位 路、路均有电（电压高于DC500V），设定车厢号后，PLC按照均衡供电原则，奇数号车厢选择路供电、偶数号车厢选择路供电，路和路供电互锁，显示屏显示相应信
13、息，电源指示灯亮。 如果路有电、路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择路供电，空调（客室电热）减载运行。此时如果路重新供电，则偶数车厢PLC通过检测可重新选择路供电。 如果路有电、路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择路供电，空调（客室电热）减载运行。此时如果路重新供电，则奇数车厢PLC通过检测可重新选择路供电。可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示选择或转换供电回路。 在路、路都有电，奇数号车厢路供电、偶数号车厢路供电的情况下，如果路（路）电源出现过压故障，PLC自动转换到另一路电源供电，同时空调（客室电热）减载运行。当电源电压值恢复正常，通过触摸屏操作解除故障保护或电源重新供电， PLC自
14、动转换回原供电回路，负载恢复恢复原工况运行。两路供电回路重新供电时，PLC将自动解除保护，转换到原供电回路。 在一路有电，另一路无电，所有车厢都是同一路供电的情况下，如果供电回路出现故障，则PLC停止供电，不进行转换。 在一路正常，另一路存在故障未消除，车厢供电已经进行了一次转换的情况下，如果供电回路再出现故障，则PLC停止供电，不进行转换。故障排除后，可以通过触摸屏上的“电源控制”菜单，按下“停止供电”或“自动供电”触摸开关解除故障保护。通过PLC检测后，PLC自动转换回原供电回路，负载恢复原工况运行。故障排除后也可以通过转换开关由“停止”位转换到“自动”位来解除保护，转换回原供电回路，通过PLC检测后，负载恢复原工况运行。出现过压故障，恢复正常后，两路供电回路重新供电时，PLC将自动解除保护转换到原供电回路，恢复原工况运行。2试验时，可将转换开关置于“试验路”或“试验路”，人为选择路供电或路供电，此时PLC只进行检测报警，不能进行电源回路的转换。3主电路中接有电流传感器、电压传
