《第五章电气系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章电气系统（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 电气系统第一节 概述25T型车电气系统可分为车底电气装置、车端电气装置、车内电气装置及车内电气控制系统四部分。本车由机车集中供电，供电电压为600V直流，分两路供电。通过电气综合控制柜供电选择开关将其中一路600V直流电送入车下逆变电源装置（简称逆变器）及110V电源装置（简称充电器）。逆变电源将600V直流电逆变成三相AC380V、50Hz交流电，向空调装置和电茶炉及电炊设备等三相交流用电负载供电，隔离变压器输出三相AC380V向伴热系统、冰箱、微波炉等其他三相交流用电负载供电。充电器将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。电热直接采用6
2、00V直流供电。5.1 车底电气装置车底电气装置包括电源干线、逆变器箱配线、充电器箱配线、行车安全监测诊断系统配线、制动、防滑、轴报系统配线。5.1.1 电源干线为两路DC600V供电干线及DC110V供电干线，其中DC600V供电线路敷设在车底线槽，通过上线导筒将电源引至车上；DC110V供电干线敷设在车上地板夹层线槽。DC600V干线间、对地和DC110V干线对地的绝缘电阻值应不低于表1要求。 表1绝缘电阻 单位为兆欧额定电压 兆欧表等级 相对湿度 85%DC600V 1000V 2 0.382 0.38DC110V 500V 5.1.2介电强度DC110V干线，工频1000V耐压1min
3、，无击穿或闪络现象。 AC380V干线、DC600V干线，工频2500V耐压1min，无击穿或闪络现象。5.1.3连接器各插头、插座外观无破损；接触对无烧损、极性正确，接触良好，无锈蚀；各紧固件无松动；过桥线护套完好无损；密封垫作用良好。各连接器连接正确、牢固到位。分线盒及配线管配件齐全，防尘垫密封良好，管卡、护套、搭扣良好。5.1.4 每车装有80节GNZ120-（4）型蓄电池，主要技术指标见下表2：表2：蓄电池技术参数蓄电池型号 标称电压V 额定容量Ah 最大外型尺寸mm 极柱螺纹 带电液最大重量kg 电解液用量L 长 宽 高 GNZ120-（4） 1.2 120 141 91 363 M
4、16 7 1.95.1.4.1 蓄电池组的检验a. 蓄电池组应符合GB/T 15142-1994的规定。b. 蓄电池组容量应不小于120Ah（碱性中倍率），保证列车直流负载用电(即电池组的放电电压不低于77V)时间不少于3h；或紧急通风不少于1h、应急照明不少于3h。c. 蓄电池组应有短路保护，各极对箱体间的绝缘电阻应不小于20M。d. 蓄电池组使用寿命应不少于6年。5.2 逆变器箱、充电器箱逆变器箱外形尺寸1900 x940 x600 （宽x深x高mm），充电器箱外形尺寸1500 x850 x600（宽x深x高mm），包括散热器、排水阀、锁和风扇，但不包括安装吊梁。保护等级为IP45. 技术
5、指标和使用维护说明见附录逆变器箱（25T-2X35KVA+12KVA） 、充电器箱（25T-8KW+3.5KVA） 。5.2.1输入电压 额定电压： DC600V 最高电压： DC660V 最低电压： DC500V相对峰峰纹波因数小于15%，瞬态过电压720V允许持续不小于2s、1200V允许持续不小于200us。5.2.2控制电压 额定电压： DC110V 波动范围： DC77V-DC137.5V相对峰峰纹波因数小于15%。5.2.3技术指标5.2.3.1充电器 额定输出电压： DC119123V(可调) 。 输出电压稳态调整率： 1% 。输出电压纹波： 峰-峰值10%（与蓄电池并联）。输出
6、容量： 8kW 。充电器变换效率： 92%(额定输出负载)。5.2.3.2逆变器额定输出容量：2 35 KVA额定输出电压 三相交流电压有效值 380V5%（准正弦波输出，谐波含量 10%） 单相交流电压有效值 220V5%（准正弦波输出，谐波含量 10%）额定输出频率50Hz1 Hz三相四线变压器输出容量：10kVA5.2.4存放温度：-40 +70。5.2.5主要功率器散热器件表面温升： 40K 。5.2.62X35kVA 逆变器的功能2个35 kVA CVCF 逆变器主要为车辆的三相交流用电设备供电。逆变器箱主电路为三相桥式电压型电路，采用IGBT作为开关器件，具有开关频率高、驱动简单、
7、损耗低的特点。其控制采用SPWM 调制技术，依据U/F=常数实现软启动。输出端配有正弦波滤波器及EMC滤波器，以保证输出电压谐波含量小于10%及减小电磁干扰，并具有输入输出隔离接触器及转换接触器，当出现故障时，可以自动实现电气上的完全隔离及故障转换。过无电区时，逆变器失电停止工作，过无电区后按VVVF软启动至50HZ,恒频恒压输出，启动时间应不大于15S,两次启动输出延时的间隔时间为5560S。2个逆变器之间互为热备，当一台逆变器发生故障造成停止输出时，另外一个逆变器将取代该故障逆变器，为车辆上的部分负载供电。具体控制逻辑如下：1 逆变器1故障后，该故障信息将同时送给另一个逆变器2和车辆控制器
8、；2 逆变器2接收到逆变器1故障信号，将先停止工作，并向车辆控制器发出一个“减载信号”，同时切断逆变器1的控制电源；3 逆变器2闭合互联接触器K3；4 约30s后，逆变器2重新启动，为车辆部分负载供电。控制装置采用标准机箱，应用单片机控制技术或一个双处理器系统，对外部指令识别、系统状态判定、故障诊断及显示实行全面的管理、控制，通过RS485接口与LONWORKS网关相连，实现与列车网络系统的互连，可方便地进行网络集中控制和信息查询，与外部进行信息交换。该逆变器采用模块化设计，整体散热、全密封结构，可用于环境较恶劣的场合。5.2.7充电机的功能由DC600V干线取来的DC600V电源经过EMI滤
9、波，LC直流滤波送到由IGBT模块作开关管的半桥逆变电路，该电路将DC600V逆变成高频方波，经高频变压器隔离、降压，在经过全桥整流电路整流，LC输出滤波，EMI输出滤波、二极管输出隔离，最后输出标称8KW/DC120V，用于驱动本车负载、干线负载、以及给本车蓄电池充电，对蓄电池温度补偿特性。系统装配有EMC滤波器和浪涌保护装置。微处理器系统管理DC电源系统的控制程序。另外微处理器系统还对系统进行监测、故障诊断、超温、绝缘监测、LED显示、PC服务接口和诊断接口等。系统将监控散热器的最高温度。如果散热器的温度超过最大设定值，将限制系统的最大输出电流。最高温度设定值为72 C.5.2.8 逆变器
10、的检验5.2.8.1逆变器采用的插头及插座性能和接线要求应符合TB1508的规定。5.2.8.2逆变器采用通过3C认证的低烟无卤电线、电缆，内部布线须符合TB/T2003-XXXX 铁路客车配线布线规则。5.2.8.3逆变器内部的器件布置除应整齐、美观，便于观察、操作和装拆检修外，还应避免部件之间的相互干扰。5.2.8.4逆变器应可靠接地，可能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻应不大于0.1，接地点应有明显的接地标志，车下柜体上应标有高压标志牌，并牢固地安装在明显位置。5.2.8.5在正常输入电压条件下，额定功率运行时，输出电压三相交流电压有效值 380V5%（准正弦波输出，谐波含量 10%）
11、，单相交流电压有效值 220V5%（准正弦波输出，谐波含量 10%）。当输入电压低于540V时，根据输出电压与输出频率之比为常数的控制规律，实施降频、降压输出。逆变器启动和正常工作时对输入电源产生的高频脉动电压峰谷值小于50V。5.2.8.6各相对称负载情况下，三相输出电压最大值（或最小值）与三相电压平均值之差应不超过平均值的2%。5.2.8.7 额定输入电压条件下，负载在额定负载的10%至110%范围内变化时，输出电压稳定精度应小于2.5%。满载输出条件下，输入电压在540V至660V范围变化时，输出电压稳定精度应小于5%。5.2.8.8逆变器输出三相负载允许20%不平衡。5.2.8.9逆变
12、器负载为感应电动机且电源与负载间的电气连线为40m时，电动机输入端电压峰值Vpeak应小于1000V。5.2.8.10单、三相输出电压波形的相对谐波含量不大于10%，应能满足客车常用电器设备的用电要求。5.2.8.11在规定的冷却条件下，三相变压器和逆变器散热器表面温升应不超过40K。5.2.8.12负载启动能力 逆变器采用VVVF启动控制方式，满载启动时间应不大于15s，启动过程中，风机和压缩机电机启动电流的最大值Imax应小于稳态电流IH的1.5倍，出厂检验允许采用普通感应电动机作为负载，进行模拟试验。5.2.8.13 承受负载冲击能力 逆变器在20kW负载状态下稳定运行时，突加制冷压缩机
13、负载（功率为4.5kW5.5kW），逆变器应能正常运行，不允许发生停机或再起动现象。单相输出端突加电动机负载时，逆变器应能正常运行。5.2.8.14在输出额定电压、额定电流和规定的负载功率因数状态时，逆变器的效率应大于90%。5.2.8.15逆变器应有一定的承受输入电压的突变能力及输入过电压、过电流、输出负载缺相、短路和半导体器件过热等保护功能。输入断电后，逆变器输入侧电容应在1min内放电至36V以下。5.2.8.16 当任何一台逆变器故障时，能自动切换到单台逆变器供电，并按规定输出减载信号等。5.2.8.17 逆变器应有正常运行、故障状态显示，并按规定的通讯协议正常通讯。5.2.8.18绝缘电阻及介电强度在正常环境条件下，逆变器带电电路对地的绝缘电阻应大于20M。各带电电路对地（外壳）和彼此无电连接电路之间的介电强度应能耐受下列规定的试验电压，持续时间为1min。5.2.9 充电机的检测5.2.9.1 充电器的安装尺寸和外形尺寸须符合车辆设计规定的要求，箱体应设有接地螺栓并标有明显的高压标志。5.2.9.2充电器输入输出电路必须隔离。充电器采用通过3C认证的低烟无卤电线、电缆，内部布线须符合TB/T2003-XXXX 铁路客车配线布
