客车电气综合控制柜使用说明书(DC600V)备课讲稿
第五章-DC600v集中供电空调客车..
方波的各次谐波
f(t)A0 Ansin(tn) n1
A1sin t(1) A3sin3(t3) A5sin 5(t5)
逆变器输出 基波 3次 谐 波 5次 谐 波
基波为1
3次 谐 波 为 0.33 5次 谐 波 为 0.2 7次 谐 波 为 0.14 9次 谐 波 为 0.11 11次 谐 波 为 0.09
a
b
t c
在这种模式中晶体管工作在截止区和饱和导通区
缺点：电流断续
开关调节模式与线性调节模式相比具有明显的特点：
1、功耗小、效率高。在DC-DC变换中，电力半导体器件工作 在开关状态，工作频率很高，目前这个工作频率已达到数 百甚至1000KHz，这使电力半导体器件功耗减少、效率大幅 度提高。
2、体积小、重量轻。由于频率提高，使脉冲变压器、滤波电 感、电容的体积、重量大大减小，同时，由于效率提高， 散热器体积也减小。还由于DC-DC变换无笨重的工频变压器， 所以DC-DC变换体积小、重量轻。
如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
u
SPWM波 u
O
ω>t
O
ω> t
u
O
ω>t
若要改变等效输出正弦 波幅值，按同一比例改 变各脉冲宽度即可。
PWM控制的基本思想
对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM 波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：
Ud
O
t
-U d
根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM 波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。
集中式供电
除供电量大，供电稳定外，集中式供电还体现出如 下的优点。 1．列车自重减小。由于没有车下发电机、传动装置和蓄电池
第二章 TKDT型客车电气综合控制柜
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 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：2000mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)·上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)·下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)。
铁路客车DC600V供电设计技术
铁路客车DC600V供电设计技术作者 胡晓春 温晋峰内容提要: 本文重点介绍了铁路客车DC600V供电系统的组成：逆变器箱、充电机箱、电气综合控制柜、蓄电池箱、车端连接器及布线等设备；介绍了DC600V供电系统在25G/T型车的设计步骤及设计验证,并对DC600V供电系统的安全设计作简要描述。
※ ※ ※1 概述供电技术是客车转向架、制动和供电三大核心技术之一，是列车快速、舒适、安全运行的基本保证。
近几年来，随着我国铁路运输事业的快速发展，旅客列车的供电技术也在不断进步，列车供电电源由客车轴驱发电到发电车集中供电和机车集中供电，其供电制式从最初的DC48V发展到现代的AC380V 和DC600V，尤其在客车实现DC600V供电后，列车的供电技术、控制技术和应用技术已经有了质的飞跃，供电设计技术已成为客车设计中的关键技术之一。
为了便于相关设计师对DC600V供电技术的学习和了解，我们编制了本教材，供大家学习参考。
本文就列车DC600V供电系统、客车DC600V系统组成、系统安全设计和DC600V供电的25G/T型车设计步骤进行重点介绍，并对DC600V供电制式的客车电气设计步骤进行简要阐述。
2列车DC600V供电系统目前我国铁路客车DC600V供电电源是由机车提供的，采用的是机车集中整流客车分散变流方式。
采用DC600V供电电压，是参照了国外供电制式并结合我国国情和技术现状所作出的选择。
高压供电从经济性考虑虽然具备优势，但是采用高压供电系统无疑需将降压、整流和逆变环节全部集中在客车上，其安装和配重难度较大。
而机车集中整流后向客车供电，由客车分散变流，在技术上没有太大的困难。
由于直/交变换存在电压利用率的问题，所以要达到输出AC380V,要求输入电压应在DC600V左右。
同时基于国外有直流540V、600V、660V、750V等级，所以我国采用DC600V电压，一方面可以提高逆变器的可靠性，另一方面这个等级的电压，实际在绝缘、耐压等方面与AC380V基本一致，安全性好。
DC600V客车供电系统应急处理培训与案例分析
DC600V客车供电系统应急处理培训与案例分析作者：丁忠宝来源：《今日财富》2017年第10期加强车辆乘务员培训及应急演练，使其懂得DC600V供电客车供电系统组成及原理，掌握途中出现供电故障应急处理方法，这样才能适应岗位工作需要，消除故障隐患，确保客车安全。
一、DC600V客车供电系统组成及原理机车供电原理：直供电列车供电系统：由直供电机车将25KV接触网工频交流电，通过辅助变压器降压、整流、滤波成为电压DC600V直流电、容量2×400KVA，分两路通过连接器向客车供电。
非电气化区段使用DF11G客运大功率内燃机车，自带发电机组输出DC600V供电。
直供电客车供电原理：机车分两路输出DC600V直流电，通过车端电力连接线、车体主干线、分线盒进入控制柜（主接线排、Ⅰ/Ⅱ路主空开、主接触器），控制柜PLC按照车厢号奇、偶数，自动选择Ⅰ、Ⅱ路直流电源向客车供电，或手动选择Ⅰ或Ⅱ路供电，负载有车下电源、客室采暖、电茶炉、温水箱等。
直流绝缘在线装置：直流在线绝缘检测装置由漏电流电流传感器（JK8）和绝缘检测装置（JYJC）两部分组成，绝缘检测装置漏电保护值设置分为（0、6、10、30、50、100、150）mA共7个档位，按总公司要求绝缘检测装置设置为100mA档，只能在客车供电状态下，该装置才能进行检测。
直供电客车供电后，漏电流传感器（JK8）检测供电电源（正主干线+60 0#、负主干线-600#）瞬时电流值代数和，并将其变换为直流电信号（A20#）传送至绝缘检测装置（JKJC），经计算、比较，从而判断本车用电器绝缘性能，并将漏电检测结果通过A12#线反馈至PLC进行时时显示。
直流绝缘在线检测装置：直供电机车供电系统漏电保护装置是由采样电路、比较电路、保护电路组成。
其保护动作设定值为330-350mA。
工作原理：机车输出两路DC600V电源正、负线间串联两只等值电阻（600 Ω 、200W），再将中性点通过限流电阻（750 Ω 、200W）接地；测量正线与负线（OUT1）、正线与接地端（OUT2）的电压，通过电压比较、计算，判断电源正线、负线及交流侧是否接地故障；超出设定值时，发出接地保护信号，切断供电主接触器控制电源。
客车集中控制器使用说明
DJK-1型机车供电集中控制器使用说明铁道部四方车辆研究所一九九八年三月DJK-1型机车供电集中控制器是DC600V/AC380V兼容供电空调列车中确保机车向客车安全供电的重要设备。
一、外型及安装尺寸DJK-1型机车供电集中控制器由两部分组成：箱体和面板。
箱体外型尺寸500×150×143mm（不包括连接器插座），安装孔为4－Φ8。
面板外型尺寸190×90 mm，安装孔为4－Φ5。
如图一所示图一DJK-1型机车供电集中控制器DJK-1型机车供电集中控制器重量8.5kg（不包括插头）。
二、电气原理DJK-1型机车供电集中控制器电气原理图如附图所示。
DJK-1型机车供电集中控制器额定工作电压DC110V。
系统由两个56芯SL13K56TY型连接器，KA1～KA3中间继电器，KT1、KT2时间继电器，断路器Q1以及指示灯HL19～HL21组成。
K1、K2受供电钥匙控制。
56芯连接器插座线号分配如下：A1～K3对应客车集中控制线1～43，其中1、3、5～35为18辆客车配电柜供电开关处于DC600V供电位信号，2、4、6～36为18辆客车配电柜供电开关处于AC380V供电位信号，37、38为客车母线110V正线，40、43为客车母线110V负线，39、41为允许客车配电柜工作在DC600V的直流供电允许信号，42为允许客车配电柜工作在AC380V的交流供电允许信号。
51～54（N3、N4、P1、P2）是机车送至的供电钥匙联锁信号，其中N3、N4是一路供电，P1、P2是二路供电（原理图中对应K1、K2）。
49、50（N1、N2）是集中控制器串接在机车供电回路的辅助接点（原理图中对应01、02）。
55（P3）为集中控制器箱体连接线。
56芯连接器中其它芯位备用。
⑴刚挂机车状态Q1闭合，HL19亮，表明客车110V电源有电。
V23～V40亮（绿灯）表示相应客车配电柜供电开关处于DC600V供电位，V59～V76亮（红灯）表示相应客车配电柜供电开关放在AC380V供电位，相应客车的红灯、绿灯均不亮表示供电开关处于停止位。
四合一综合控制柜(600V)
TKDT型铁路客车电气综合控制柜使用说明书四方车辆研究所青岛四研铁路电气研究开发有限公司2004年1月一概述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。
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、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，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应急措施。
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。
三产品型号：TKDT-1T1-40、TKDT-1T1-35四技术规格（一）结构参数控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。
铁路客车电气综合控制柜
\铁路客车电气综合控制柜\使用说明书1.概述TKDG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。
2.7.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、车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。
3.产品型号：TKDG-1T2-294.技术规格4.1.结构参数控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。
4.2.主要技术参数及功能4.2.1综合控制柜控制单元由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-ST121-EV2）组成。
4.2.1.1.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，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。
DC600V客车互备供电原理及应用共36页PPT资料
装配一台35kVA逆变器的减配客车在车辆编组 后，必须通过综合控制柜内互备供电控制转换开关 SA6的选择将减配客车两两一组进行组合，组成互 备供电车组(选择方法：将两辆相邻单逆变器车的控 制柜内互备供电控制转换开关SA6分别选择到两车 相邻接的一端。)。
当有减配客车本车装配逆变器发生不可自恢复 故障且无法正常工作时，通过同一互备供电车组内 两车逆变器与综合控制柜的控制配合，自动完成由 正常减配车的逆变器输出3AC380V电源
13
⑤ ．简配客车硬卧车、软卧车1X35KVA逆变器增 设互备供电接触器及其配线，端子，增设互备供电 请求信号与互备供电允许信号，与逆变器网管通信 协议中增加了逆变器供电模式内容（包含在故障代 码中），修改了逆变器的网管程序。
14
⑥ ．简配客车硬卧车、软卧车电器综合控制柜内增
加了逆变器减载继电器、互备供电转换开关及其配 线、接线端子，信息显示触摸屏中增加了逆变器供 电模式的内容。
6
当某一台逆变器发生故障造成停止输出时，另 一台逆变器也同时停止输出，如果是可自恢复性故 障，则两台逆变器都延时60秒钟重新启动，如果是 不可恢复性故障，则两台逆变器的联络接触器 KM10吸合，同时给出逆变器减载信号（211），然 后延时30秒正常的逆变器重新启动。
DC600V车下电源箱简配介绍 简配客车车载电源箱内安装有一台35KVA的逆 变器和一台容量为15KVA的隔离变压器，逆变器编 号为1号逆变器，15KVA的隔离变压器作为1号逆变 器负载，在故障状态下，通过和邻车进行配对，用 热备转换板控制临车的逆变器输出接触器和两节车 转换接触器的相应动作来实现逆变器的负载切换功 能。
在仅装一台35KVA逆变器的车型上，增设了 3AC380V互备供电功能。
DC600V电气系统
电气综合控制柜的主要特点: 电气综合控制柜的主要特点 1) 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。 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) 实现了 实现了DC600V供电互锁。 供电互锁。 供电互锁 3) 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 根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度， 由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 4) 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， 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， 避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 5) 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 充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作， 工作更加安全可靠。 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 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、 同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离， 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。 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 综合控制柜的控制方案以自动为主， 急措施，包括极端情况下的手动应急措施。 急措施，包括极端情况下的手动应急措施。 8) 综合控制柜主要具备五大部分功能：①供电功能；② 电源转换 综合控制柜主要具备五大部分功能： 供电功能； 控制功能； 空调机组控制功能； 照明供电功能； 联网通讯。 控制功能；③空调机组控制功能；④照明供电功能；⑤ 联网通讯。
8kW充电机 充电机 +3.5kVA单相逆 单相逆 变器
铁路DC600V客车电气系统简介
二、主要电气设备
11.车端连接装置：设有KTL39GX通信连 接器，KC20D型（带绝缘橡胶护套） DC600V电力连接器，SL21X型DC110V 电气连接器。
西安、西宁、重庆卧铺车还设有 KC8-4型AC380V/50Hz电气连接器。
（图车端连接）
三、供电制式
1. DC600V用电设备： 车内电热、充电机、逆变器； 上海车电茶炉也使用DC600V 电 源。
六、运用中常见故障分析
3.热备转换条件： A.双逆变器：当某一台逆变器由于故障停 止输出时，另一台逆变器同时停止输出， 如是可恢复故障，两台逆变器自动重新启 动；如故障不可恢复，逆变器减载信号输 出，延时30s进行热备转换，正常的逆变 器重新启动。信号输出后，空调系统自动 半载,厨房电茶炉、电磁灶（凹8kW）、电 炸锅断电（图厨房）。
二、主要电气设备
9.控制柜柜门上安装有触摸屏， 通过该人机界面可以读取供电系 统、过Lonworks网络实现整列车的联 网检测。上海车设有轴报器、防滑器 网关，运用中屏幕上在相应位置显示 “正常”。 西安、西宁、重庆DC600V车无轴 报器、防滑器网关，屏幕上正常显示 “离线”。特别的西安DC600V车未设 防滑器。
四、逆变电源
2.DC110V有电，逆变器自检；如检测 到电源电压≤DC490±5V，逆变器显 示电源故障；如≥DC490±5V时，开 始预充电。预充电时间≤5S。 预充电结束，检测距最近一次 DC600V电源停止供电时间，当时间 已经超过55--60S，保证交流输出满 足要求时，逆变电源输出。
四、逆变电源
三、供电制式
2. DC110V用电设备： 控制柜控制系统、充电机和 逆变器的控制电源、照明系统、 轴报器、防滑器、电器运行指示 灯以及餐车中的厨房设备的电气 控制部分。
DC600V客车资料
客车DC600V/AC380V逆变电源简介工作原理：逆变器采用三相桥式电压电路。
开关器件为IGBT，依U/F=常数的控制规律进行控制，输出PWM波，采用软启动方式，主要为客车空调机组提供电。
25T客车逆变器箱适用于具有DC600V供电电压的动车组、车辆或其它具有相应供电制式及功率等级的设备.该逆变器箱包括2台35KVA的逆变电源装置和1台15KW的变压器.逆变电源为空调、电加热器以及其他车载交流380V用电设备供电,变压器为AC220V用电设备供电.25T客车逆变器箱采用DC-AC变换技术,有两路35KVA逆变器及一路12KVA/15KVA三相四线变压器构成,两路逆变器之间可相互转换,互为冗余.25T客车逆变器箱箱体为全密封结构,并装有防飞石装置.功率电缆出线、控制线均采用万可接线端子.25T客车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、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EMI 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30 S后能自动软启动.控制装置应用单片机控制技术,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.2.系统工作原理简介当+130、-130有正常电压输入时,逆变器1和逆变器2准备工作,当+603、-603有正常电压输入时,逆变器1和逆变器2工作,按VVVF软起动至50HZ,恒频恒压输出,启动时间不大于15S;如果正常,201、2 03有输出,如果故障则301、303有输出.逆变器有过分相区后自动软启动功能,两次启动输出延时间隔为55S~60S.当某一台逆变器发生故障造成停止输出时,另一台逆变器应同时停止输出,如果是可恢复故障,两台逆变器应自动重新启动;如果是不可恢复故障,应先使211逆变器减载信号有输出,然后延时30S进行热备转换,正常的逆变器重新启动.1.1 主电路设计充电电源的主电路采用目前技术上比较成熟的全桥变换拓扑电路[1], 其原理图如图1所示。
客车DC600V供电电源主电路的设计方案
1 客车DC600 V供电电源主电路的设计思路1.1 技术参数要求根据客车用电的实际要求，客车DC600 V供电电源应满足以下技术要求。
电源装置的额定输出电压： DC600 V输出电压波动范围：±10 V额定输出功率：2×40HD kW额定输出电流：2×670 A输出过载电流：2×≯750 A1.2 设计思路现有的客车DC600 V供电电源采用的是单相桥式晶闸管半控整流电路，使得网侧总功率因数波动范围为0.5~0.85,当接触网网压高网压时，网侧总功率因数低至0.5;网侧基波功率因数波动范围为0.65~1,高网压时低至0.65;而且输出电压经常在500~700 V间振荡，电压波动不稳。
在所有的单相整流电路中，二极管不控整流电路的的功率因数恒定为0.9,网侧基波功率因数接近1,相对较高，而且波纹系数小，整流电压为0.9Ud;所以，主电路采用二极管整流桥可有效提高客车DC600 V 供电电源n的功率因数。
装置的额定输入电压为交流860 V,经过二极管整流后输出的直流电压为774 V,高于客车所需要的600 V,所以还需要降压环节。
另外，该电源的输入电压会随着接触网的网压随时在波动，降压环节的降压比也应该随着变化，因此，采用IGBT斩波电路，通过斩波电路的开通占空比，调节输出电压稳定在600V左右，减小输出电压的波动。
所以，对主电路设计了"二极管整流+IGBT降压斩波"的技术方案。
2 客车DC600V供电电源主电路的设计该DC2600 V供电电源的额定输出功率为2×400 kW,由两组相同的电路构成，每组输出功率为400 kW.两组的电路结构都是一样的，包括预充电电路、二极管整流电路、斩波降压电路、放电电路、接地保护电路、控制单元(包括功率板、控制板、通讯板)、显示和计量电路等构成。
下面以其中一组电路为例说明如图1所示。
图1 客车DC600V供电电源主电路原理框图2.1 预充电电路为了防止当控制单元获得DC110 V电源，且外部供电申请信号有效时，直接闭合主接触器KM1,交流电源不经过整流电路而通过滤波整流电路造成短路现象，设置了预充电电路。
#TKDT综合控制柜说明书
附录1TKDT型铁路客车电气综合控制柜使用说明书一概述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。
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、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，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应急措施。
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。
三产品型号：TKDT-1T1-45、TKDT-1T1-35、TKDT-1T2-29四技术规格（一）结构参数控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。
客车电气装置-综合控制柜概况
DC 110 V
额定工作电 压
DC 24 V
额定工作 电压
DC 12 V
电压波动范围
DC77～ 135 V
电压波动范 DC20.4～26.4
围
V
电压波动 范围
DC 11.4～12.6 V
输出电压 DC 0～10 V;0～
范围
5V
表4-4 PLC、触摸屏及传感器供电电源参数
内容 额定输入电压 输入电压波动范围
内容 开关量输入点
参数 24点（继电器输出）
温度输入点
1点（PT100）
输出端最大开关功能
2A，AC 250V(cosφ=1;2A,
DC 24V
开关量输入点 24点（DC 24V，8 mA） 输出端最小开关功能
10mA，DC 5 V
表4-2 综合控制柜主电路技术参数
项目 直流主电源
参数 DC 600 V
参数 不小于1 A
输入电压波动范围
DC 77～135 V
电压调整率
不大于1 %
额定输出电压
DC 48(1±5%) V
电流调整率
不大于1 %
3、系统功能 • 触摸屏功能 • 电源供电转换功能 • 空调机组控制功能 • 照明控制功能 • 网络功能
总结
1、DC600供电原理 2、综合控制柜技术参数 3、综合控制柜系统功能
项目 额定工作电压
参数 三相交流 380 V
额定工作电压
DC 600 V
电压波动范围 三相交流 323～437V
电压波动范围
DC 500 V～DC 660 V 额定工作频率
交流主电源
AC 380 V
（50±1）Hz
表4-3 直流控制电源参数
DC600V三相逆变器箱使用维护说明书
目录1．基本信息 (2)2．功能结构简介 (2)3．主要技术参数 (3)4．工作条件 (4)5．接口及布线说明 (5)6、控制箱结构及相关说明 (6)7、调试和试验 (9)8、检修规程 (9)9、故障处理 (10)10、附图 (12)附表 (21)1、基本信息1．1、关于检修指南本检修指南适用于TGF23系列型25T客车逆变器箱，将向用户全面介绍TGF23系列型25T客车逆变器箱的结构、主要技术参数、主要功能，并指导用户如何检修及常见故障处理。
1．2、安全注意事项TGF23系列型25T客车逆变器箱属于高压设备，正常情况下箱内有三相AC380V、AC 220V、DC600V、DC110V电源。
严禁在运行过程中或未断DC600V的情况下进行维护或故障维修。
严禁在未断开DC110V的情况下，带电插拔控制箱插件。
严禁非专业人员对设备进行使用操作。
2、功能结构简介TGF23系列型25T客车逆变器箱适用于具有DC600V供电电压的动车组、车辆或其它具有相应供电制式及功率等级的设备。
该逆变器箱包括2台35kV A的逆变电源装置和1台不小于10kW的变压器。
逆变电源为空调、电加热器以及其他车载交流380V用电设备供电，变压器为AC220V用电设备供电。
TGF23系列型包括提供给长客厂的TGF23型及TGF23D型（高寒高包车用）、提供给四方厂的TGF23A型（软硬车用）、TGF23B（高包车用）、TGF23C（餐车用），TGF23D型逆变器箱与其余四种的主要区别在于其三相变压器容量为15kV A，其余四种之间的主要区别在于柜体吊装、出线规划有较大差异。
TGF23、TGF23A、TGF23B及TGF23C四种型号对应用户的型号为25T-2X35kV A+12kV A，TGF23D型对应用户的型号为25T-2X35kV A+15kV A。
TGF23系列五种型号客车逆变器箱电气原理完全相同，均采用DC-AC变换技术，有两路35 kV A逆变器及一路12kV A/15kV A三相四线变压器构成，两路逆变器之间可相互转换，互为冗余，该逆变器箱体采用耐候钢结构，箱体为全密封结构，并装有防飞石装置。
DC600V提速客车电气综合控制柜动态技术检查作业指导书
D C600V提速客车电气综合控制柜动态技术检查作业指导书适用范围适用于库列检作业人员对D C600V提速客车电气综合控制柜动态检查。
作业条件（含配套设备）可上脱轨器股道使用工具对讲机、手电筒、电工五件套、万用表。
注意事项1.试验前确认输入电源正常。
2.作业前上脱轨器。
3.按规定穿戴劳保用品，带好作业工具。
安全提示1.雨雪天气时，当心滑倒。
2.现场作业时，不得侵限。
D C600V提速客车电气综合控制柜动态技术检查作业指导书作业步骤及质量标准图示1.供电选择功能通电试验。
依次闭合Q20、Q30、Q19、Q35、Q36、Q1、Q2断路器，给主电路和控制系统供电，检查各断路器合闸、接触器吸合情况。
▲ 1.闭合断路器时，同步目视检查断路器无拉弧、跳闸，无卡滞故障。
2.目视、耳听检查K M3接触器、K M4接触器吸合正常，无电磁噪声。
2.试验自动、手动供电功能。
▲将电源转换开关S A1打到“自动”、“试验一路”或“试验二路”，检查控制柜相应的继电器、接触器动作情况，指示灯须显示正常。
3.车下电源通电检查1.1闭合断路器Q3，车下电源箱工作。
通电检查、逆变器、充电机输出电压、电流是否正常，指示灯显示正常。
▲1.逆变器输出电压为：A C380V±5％，50±1H Z。
2.充电机输出电压为：D C120V±1V，充电限流值为25~30±1A。
作业步骤及质量标准图示4.空调控制系统通电试验。
▲分别对空调装置在自动位和试验位进行通电试验，指示灯显示正常，按触摸屏的“空调信息”触摸开关进入“空调系统信息”，查询压缩机或空气预热器的各相电流、各压缩机或空气预热器的累计工作计时，空调机组运行状态正常、启动顺序正确，各电机电流正常。
（各电机、空气预热器电流值详见附件）5.干线绝缘检测装置检查▲1.检测装置C F卡卡槽及针脚作用良好，针脚无弯曲。
2.检测装置触摸屏显示正线对地电压和负线对地电压之和应等于母线间电压600V。
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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（控制柜可实现两1×35kVA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应急措施。
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（控制柜可实现两1×35kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能）；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；⑥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：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。
（二）主要技术参数及功能1．综合控制柜控制单元由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（0～10V）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，250V AC（cosφ=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：20×15个汉字液晶显示器规格：320×240点有效显示面积：122×92mm22．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： DC600V额定工作电压： DC600V电压波动范围： DC500V～DC660V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 ±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 91V±1V 恢复值：DC 97±1V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 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 77V~DC137.5V，空调控制部分可为DC 88V~DC121VPLC、触摸屏电路额定工作电压： DC 24V电压波动范围： DC 20.4V～26.4V信号采集电路（传感器）额定工作电压： DC 12V电压波动范围： DC 11.4V～12.6V输出电压范围： DC 0～10V；0～5VPLC、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 77～137.5V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 77～137.5V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 20V~27V外形尺寸：160mm×90mm×42mm安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M44．DL-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 20V~27V外形尺寸：160mm×90mm×56mm。
安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M4（三）环境条件1．工作环境温度：0℃～＋50℃2．存储温度：－25℃～＋60℃3．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1～50Hz的正弦振动，其振动加速度在频率f为1～10Hz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。
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Ⅰ路”、“试验Ⅱ路”、“停止”。
1．正常情况下，转换开关置于“自动”位①Ⅰ路、Ⅱ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Ⅰ路供电、偶数号车厢选择Ⅱ路供电，Ⅰ路和Ⅱ路供电互锁，显示屏显示相应信息，电源指示灯亮。
②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，空调（客室电热）减载运行。
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。
③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，空调（客室电热）减载运行。
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。
④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。
⑤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。
⑦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。
⑧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。
⑨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。
⑩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。