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1、第二章 TKDT型客车电气综合控制柜厂家：温州兰普电器有限公司1 概述 TKDT型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制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通过微型可编程序终端(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。2
2、主要特点2.1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. 2综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。2.3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。2.4综合控制柜可对轴温、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。2.5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，整个电气系统工作更加安全可靠。2.6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
3、的电磁干扰。2.7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应急措施。2.8综合控制柜主要具备六大部分功能：1电源转换控制功能；2空调机组控制功能；3蓄电池欠压保护功能； 4照明供电功能；5轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；6联网通讯功能。3 产品型号：TKDT-1T1-40、TKDT-1T1-354 技术规格4.1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)。4.2主要技术参数及功能综合控制柜
4、控制单元由PLC主机单元(CPM2A-CPU61)、128点的IO扩展模块(CPMlA-20EDRl)、信息显示触摸屏(NT31-STl21-EV2)组成。4.2.1PLC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，对出现故障自动处理，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(O10V)温度输入点： 1点(PTl00)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=
5、1)；2A，24V输出端最小开关能力：10mA，5VDC4.2.2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： 12292mm4.2.3交、直流电源规格： 主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源，向温水箱、逆变器、充电器供电，并由逆变器I、逆变器II变换成AC380V50
6、Hz，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： 50Hz1Hz424蓄电池 DCll0V电源全列贯通，各车厢蓄电池及充电器通过逆流二极管与DCll0V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、塞拉门、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： 91V1V恢复值：971V425直流控制电源 应急灯、轴温报警器、防滑器、PLC等重要负载由列车直流110V母线供电；照明
7、、车下电源箱、温水箱、开水炉、水位显示等负载的控制电源由本车直流110V电源提供；控制柜内的DC-DC电源模块将DCl10V电源转换成直流24V电源向PLC、显示触摸屏、网关、安全用电记录仪供电；转换成直流12V向传感器供电；DCll0VDC48V电源将DCll0V转换成直流48V电源向尾灯、电话插供电。4.2.5.1直流电器控制电路：额定工作电压：DCll0V，电压波动范围：DC77V135V。4.2.5.2 PLC、触摸屏电路：额定工作电压：直流24V，电压波动范围： 直流204V264V。信号采集电路(传感器)：额定工作电压：直流12V，电压波动范围：直流114V126V。输出电压范围：
8、 直流010V：O5V4.2.5.3 PLC、触摸屏及传感器供电电源额定输入电压： 直流110v输入电压波动范围： 直流77135V额定输出电压： 直流24v(5)：直流12V(5)额定输出电流：DC24V不小于3A；DCl2V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(VPP)： 不大于10V变换效率： 大于804.2.5.4尾灯、电话插座供电电源额定输入电压： 直流11OV输入电压波动范围： 直流77135V额定输出电压： 直流48v(5)：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输出电压纹波峰一谷值(VPP)： 不大于10V变
9、换效率： 大于80426 WG型网关规格 WG型网关用于铁路客车TKDT-1T1型配电柜。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。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：直流24V输入电压波动范围：20V27V接线端子：WAG0232-209026-000，25mm。外形尺寸：160mm 90mm42mm安装尺寸：145mm63mm，安装螺丝：M4427 DL-II代理节点 代理节点是联接
10、列车网和车厢网的桥梁，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通讯接口负责车厢级网络通信，转发集中控制命令，接收车厢级各应用节点传输的参数、工作状态等信息。额定输入电压：直流24V输入电压波动范围：20V27V接线端子：WAG0232-209026-000，25mm。外形尺寸：160mm90mm56mm。安装尺寸：145mm63mm，安装螺丝：M4428环境条件工作环境温度：0+50存储温度：-25+75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
11、度为25)。海拔高度：2500m。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O1g(g为重力加速度，可以减化为10ms计算)，当频率f为1050Hz时等于lg。因机车连挂时的冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于3g。5 系统功能说明51电源供电转换功能 综合控制柜的电源有两路供电，通过转换开关SAl分“自动”和“试验I路”、“试验II路”。5.1.1正常情况下，转换开关置于“自动”位，自动控制流程见第一章图24。5111 I路、II路均有电，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
12、路和II路互锁，显示屏显示相应信息，电源指示灯亮。5112 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，同时在显示屏上提示相应信息。此时如果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。5113如果II路有电、I路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择II路供电，负载减半运行，同时在显示屏上提示相应信息。此时如果I路重新供电，则奇数车厢PLC通过检测可重新选择I路供电。5114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。5115在I路、II路都有电，奇数号车厢I路供电、偶数号车厢II路供电的情况下，如果I路(II路)电源出现过压故
13、障，PLC自动转换到另一路电源供电，同时负载减半运行。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，通过PLC检测后，PLC自动转换回原供电回路，负载恢复全载运行。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。5116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。5117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。5118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
14、。通过PLC检测后，PLC自动转换回原供电回路，负载恢复全载运行。5119故障排除后也可以通过转换开关由“停止位转换到“自动”位，PLC自动解除保护，转换回原供电回路，通过PLC检测后，负载恢复全载运行。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，恢复全载运行。512试验时，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。513主电路中接有电流传感器、电压传感器，并设在线绝缘检测装置(6150mA可调)，显示触摸屏上可显示主电路的电压、电流、DC110V母线电压、本车蓄电池电压、电源状态、逆变器输出电压等信息，当某路电源出现过压、绝缘等故障时，显示触摸屏显示故障提示，相应电源故障灯亮，可以按下“回主画面”触摸开关返回主画面，此时画面上出现“XX故障”文字，且背景变为闪烁提示。514正常供电时，DC600V电源给温水箱、车下电源箱、客室电热供电，逆变器为空调机组、开水炉、伴热等负载供电，DCll0V电源向照明、车下电源箱控制、轴温报警器、防滑器、水位显示仪等供电。52空调机组控制功能 空调机组控制功能通过转换开关SA2分为“自动”、“试验暖”、 “试验冷”。521正常情况下，转换开关SA2置于“自动”位5
