DC600V 集中供电技术原理
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
dc600v的应用原理
DC600V的应用原理1. 概述DC600V是一种特殊的直流电压，其应用原理涉及到多个领域。
本文将介绍DC600V的应用原理以及其在不同领域的具体运用。
2. DC600V的特点•高电压：DC600V是一种高电压，相较于常见的低压直流电源，它具有更高的电压输出。
•直流电源：DC600V是直流电压，也就是其电流方向恒定，不会像交流电一样周期性的改变。
•稳定性：DC600V具有较高的稳定性，可以在长时间的使用中保持基本不变的输出电压。
3. DC600V在工业自动化中的应用•电机驱动：DC600V可以用于驱动各类工业电机，如电动机、伺服电机等。
通过合适的电路设计，将DC600V转换为适合电机工作的电压和电流。
这样可以实现工业自动化生产线的高效运行。
•控制系统供电：在工业自动化系统中，往往需要为各种传感器、执行器等设备供电。
使用DC600V作为供电电源，可以提供足够的电力支持，使得这些设备正常运行。
4. DC600V在电动车充电中的应用•快速充电：电动车使用DC600V进行充电时，可以实现更快的充电速度。
相较于低压直流充电方式，DC600V可以提供更大的充电功率，使得充电时间显著缩短。
•高效转换：DC600V充电系统中，经过充电桩进行直流和交流之间的转换。
通过高效的转换技术，可以将交流电转换为DC600V直流电，提高充电效率和充电效能。
5. DC600V在太阳能发电中的应用•逆变器：太阳能发电系统中，光伏电池产生的电是直流电，需要经过逆变器转换为交流电才能供电给家庭和工业设备使用。
使用DC600V作为逆变器的输入电压，可以提供更高的转换效率，提高太阳能发电系统的整体效能。
•储能系统：太阳能发电系统中的储能系统常常需要高电压进行储能。
DC600V可以作为储能系统的输入电压，提高储能效率和储能密度。
6. DC600V在医疗设备中的应用•X射线机：医疗X射线机中常常使用高电压进行电子束产生和加速。
DC600V可以提供适宜的高电压，使得X射线机能够正常工作。
DC600V 集中供电技术原理
工作的单相半控整流装置
V3和V4；
41
DC600V 集中供电技术原理
一、 DC600V集中供电
整流器V3和V4将单相 交流电整流成电压为600V，
额定电流670A的直流电；
经过滤波电抗器L5、C29 或L6、C30，由电气连接 器向列车母线供电。
42
DC600V 集中供电技术原理
一、 DC600V集中供电
6
DC600V 集中供电技术原理
7
可控硅又称晶闸管SCR，是一种大功率半导体器件， 主要用于整流、逆变、调压和开关四个方面 A—阳极；K—阴极；G—控制极
A
SCR符号
导通条件：
1、可控硅AK之间有正向电压 2、控制极有足够大的触发电流 关断条件：
G
K
可控硅AK之间正向电压不能保证三极 管导通。
可控硅的控制角：有正向电压存在而不导通的时间。
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
在线
※切换断路器(B)“断开”
32
２２
DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“闭合”
切换断路器(B)
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
在线
※切换断路器(A)“闭合”
用车端连接器，向被其牵引的整列客车供电。
在非电气化区段，内燃机车发电机组发电后，经过整 流、滤波，形成两套独立DC600V电源，分两路通过连接 器向空调客车供电。
DC600V 集中供电技术原理
25T型客车供电系统和电气监控系统 王晓敏
25T型客车供电系统和电气监控系统王晓敏摘要：铁路提速使用的25T 型客车，部分快速客车采用了电力机车向客车供电技术，25T 型客车电气系统应用了很多新技术。
本文介绍了25T 型客车供电系统应用的技术，并提出了25T 型客车运用中的问题。
关键词：25T 型客车；供电系统；监控随着国内电气化铁路的快速发展，客车逐渐由发电车和内燃机车供电过渡到由电力机车供电。
BST25T型客车铁路运输设备有限公司为铁路设计制造的高档客车，主要行驶在电气化铁路区段，原设计由发电车或内燃机车集中供电，如果改为电力机车供电，将节约大量的运用维护成本，同时降低环境污染。
一、DC600V 供电系统工作原理DC600V 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。
其工作原理为电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25 kV 单相高压交流电降压、整流、滤波成600V 直流电。
机车上安装了两套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。
空调客车通过电气综合控制柜自动将其中一路DC600V 直流电送入空调逆变电源装置及DC110V 电源装置。
逆变器将DC600V 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；充电器将DC600 V 直流电变换成DC11O V 直流电，给蓄电池组充电，同时向照明、供电控制等负载供电。
客室电热器采用DC600V 电源直接加热。
电力机车采用单相相控整流方式提供DC600V电源，采用两路供电，具有一定的冗余。
一路电源故障时，另一路仍可向客车供电，供电系统可以实现集中控制，操作简单。
二、25T 型客车应用的新技术1、机车向客车供电的DC600V 供电系统技术。
25T 型客车采用机车直接向客车供电的DC600V 供电系统。
我国DC600V 供电系统采用集中供电分散变流的方式，即机车集中提供DC600V 电源，客车进行分散变流。
25T型客车电气原理详细介绍
电气综合控制柜核心控制单元
正常供电时，DC600V电源给车下电源箱、客室电热供 电，逆变器为空调机组、伴热等负载供电。
DC110V供电电路
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、逆变器 控制、开水炉控制等控制系统供电。
电池欠压保护动作值： DC 91V±1V 恢复值：DC 97±1V
电气综合控制柜特点
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。
电气综合控制柜核心控制单元
电气综合控制柜核心控制单元由PLC主机单元（CPM2ACPU61）、12/8点的I/O扩展模块（CPM1A-20EDR1）、信息 显示触摸屏（NT31-ST121-EV2）组成。
2. 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。
25T型空调客车核心控制单元
25T型客车电气原理详细介绍
DC600V供电机客车干线漏电分析及供电解决方法
DC600V供电机客车干线漏电分析及供电解决方法DC600V供电系统作为目前机客车供电的主要系统，因为机车和客车的漏电保护原理存在差别，当机客车干线出现漏电故障，有一些漏电保护的盲点存在，因而本文从漏电保护的角度去分析了干线漏电并思考了一些解决方法，仅供参考。
标签：DC600V供电系统;干线漏电;漏电保护DC600V是目前机客车的主要供电系统，它以机车受电弓从接触网引流经过车载变送电装置供给客车，用电效率得到提升，但是因为供电漏电保护不匹配问题的存在，一直在影响客车全列的供电问题。
一、DC600V供电机客车供电基本原理在十几年前，随着铁路提速，客车的供电制式就开始从发电车供电转为机车供电，并且在新造机车、客车上安装了漏电保护装置，目前，机车给客车供电已经从早期的本车发电机供给客车AC380V交流供电系统发展到机车由受电弓从接触网引流经过车载变送器供给DC600V直流供电系统。
在DC600V供电系统中，直供电机车将25kV的接触网工频交流电，通过变压器降压整流滤波后成为DC600V直流电，2×400kV A容量，分两路通过变送器向客车供电。
客车的DC600V供电系统有两路，通过车端的电力连接线、车体主干线，分线盒进入控制柜，PLC根据车厢的奇偶数自动选择直流电源供电或手动选择。
二、DCV600V供电机客车干线漏电及其解决方法分析DC600V机客车干线漏电基本算是绝缘故障，属于绝缘故障的一部分，即机车向客车输送电源的车险主干线发生绝缘不良现象，在客车的综合控制柜内，主干线与车上线路的分界点就是Q1和Q2。
这之后的一切供电线路都属于车上漏电情况。
（一）DC600V供电机车漏电保护针对某型机车的漏电，采取的是接地法测试绝缘电阻值，其漏电保护是典型的电阻中点接地保护电路。
在电路当中，有两个600Ω的电阻为电路中的整流器提供一个空载电阻，还有一个750Ω的电阻和一个实际的接地电阻，理想状态下，这个电阻整合后为零，即对地绝缘为零，此时通过750Ω电阻的电流值为285mA，接地电阻在900Ω以内（以900Ω计）时，保护动作的电流为153mA以内，动作电压为138.5V，此时测量电压表的两端电压和绝缘良好时的比值，会发现电压偏转超过161.5V，漏电保护就会动作。
DC600V车下逆变电源供电系统知识
D C 6 0 0 V 供电系统知识DC600V系统是25T客车有别与25K的最大特点。
在电气化区段，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，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过KC20D 连接器向空调客车供电，供电容量2x400kW；在非电气化区段，内燃机车发电机组发电、整流、滤波，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过KC20D连接器向空调客车供电，供电容量2x400kW; 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DC600V送入逆变电源装置（简称逆变器箱，型号：25T-2X35KVA+15KVA包括两个35KVA逆变器和一个15KVA三相四线制隔离变压器）及DC110 V电源装置（简称充电器箱，型号：25T-8KW+，包括一个8KW充电器和一个单相不间断逆变器）。
2X35KVA逆变器将DC600V逆变成两路三相50Hz、AC380V交流电，向空调装置、电开水炉等三相交流用电负载供电；8KW充电器将DC600V变换成DC110V直流电，给蓄电池组充电的同时向照明、供电控制等直流负载供电；客室电热和温水箱采用DC600V直接加热。
采用2X35KVA逆变器供电，主要从两方面考虑：一是25T客车除空调机组外，还新增加了许多设备，单车负载容量较大；另一方面是为了适应新的运行方式，增加供电系统的可靠性和安全性。
两个逆变器其中一个主要给空调机组供电，另一个给开水炉、伴热等交流负载供电；正常情况下，两个逆变器相互独立，互为热备份。
但当其中一个发生故障时，由另一个负责继续向负载供电，只是部分受控负载要减载运行（如空调机组转入半冷或半热工况）。
客室电热器、温水箱等电阻性负载之所以采用DC600V直接加热的方式，一方面减轻了逆变器的冬季负载，另一方面减少了电阻性负载引起的漏电流。
由于电气化区段每隔25km左右有一个分相区，DC600V电源装置在过分相区时没有输入电源，因此逆变器和充电器均没有输出；为了避免照明负载的频繁断电，所以照明采用DC110V供电，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。
第五章-DC600v集中供电空调客车..学习资料
脉冲宽度调制（PWM）
1964年，德国学者A. Schonung 和H. Stemmler 率先提 出了脉宽调制（PWM: Pulse Width Modulation）的思想， 把通讯技术中的调制技术应用于交流传动中，开创了DCAC技术研究的新领域。
集中式供电
就整个集中式供电来说，也存在着一些较难克服的缺点， 如一旦发电机组出了故障或发电车从列车编组中摘挂时， 将会影响列车供电，甚至使整个列车供电完全停止。另外 还需培训一批发电车专职检修和管理人员。
二、DC600v集中供电系统工作原理
DC600v集中供电系统工作原理
电气化区段运行方式
25kv→受电弓→主变压器→整流，滤波→DC600v
Q1Q4
Q 4
D 3
Q
t
Q1 D2
Q
VAB
V
Vin
AB
B
t
Q
3
D3
Q
4
D4
iR
n Ts /
(a)
(b)
B
方波逆变器
三相方波逆变器
三相逆变器电路可以由三个单相逆变器组成，通常三相逆 变电路采用三相桥式电路，三相桥式电路如图所示。每个 桥臂（Red leg，Yellow leg，Blue leg）相互延迟1200。
单独供电
单独供电方式，一直以车轴式作为主导。随着空调客车 的大量运用，客车用电量不断增加，客车供电方式正处于 新旧交替时期，以柴油发电机组作为电源的车辆愈来愈多。
车轴式供电
列车运行时，车轴通过皮带传动装置带动感应子发电机工 作，发电机输出的三相交流电经整流后通过车体配线输入 车内供负载使用并向蓄电池充电。当列车低速运行或停车 时，由蓄电池组向车上负载供电。由于这种供电方式中的 发电机是交流的，其输出经整流后成为直流，因此该供电 方式又被称为交一直流供电方式。
DC600V客车电气系统工作原理
DC600V客车电气系统工作原理DC600V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，DF11G客运大功率内燃机车本身带有辅助发电机，可将发电机组输出整流以DC600V方式向客车供电。
DC600V供电系统工作原理框图见图1。
1.DC600V供电装置原理简介我国电力机车供电的空调列车采用机车DC600V集中供电、客车分散变流的方式。
电力机车主变压器的副边，有两个给客车供电的辅助供电绕组，提供单相AC860V电压，经相控整流、滤波后供给客车DC600V。
DF11内燃机车则两头分别有一个专门的辅助发电机，输出三相AC380V电压，分两路供给客车AC380V。
电力机车电源设有接地保护电路、输出稳压及限流环节、过流及短路保护、过压及欠压保护等。
每路输出功率为400KW。
DF11内燃机车的辅助发电机组与发电车集中供电相似，只是缺少一个备用机组。
机车电源原理图基本工作原理上图为电力机车DC600V电源装置的主电路原理图。
这是一个非常典型的单相相控整流电路，不同的是该电路的受控元件SCR在同一桥臂上，而另一个桥臂的两个二极管既可整流，又起到续流的作用。
电力机车向客车供电的辅助绕组输出额定电压为1AC870V，额定电流600A，额定功率522kVA，阻抗电压8%。
之所以采用870V 是考虑接触网电压波动的影响，电力牵引网的网压受多种因素的影响，波动范围为17KV—31KV，在网压为25KV时，输出对应空载870V，而在低网压17.5KV(-30%)时，输出电压约为1AC610V,全波整流电压接近与550V,基本能够保证客车的正常供电。
但是，870V的交流输入电压带来的问题是使电源装置的功率因数降低，系统参数匹配（尤其是电感L）困难。
电路中，KM作为电源交流输入的投切开关，机车司机台上设有供电钥匙，由司机转换该钥匙来控制交流真空接触器KM的闭合与分断。
DC600V供电系统
+
-
定子绕组
永磁转子
1
2
3
4
5
6
一体化
A
B
C
1
3
5
4
6
2
三相6拍无刷电机控制逻辑
DC600V 电源
DC/AC 逆变器
通风机
冷凝风机
压缩机
DC110V
应急逆变器
电动机输入电压波形
含有应急通风的系统
DC600V的发展方向-直流变频空调
1目前DC 600V供电系统： 1）设备太多，连线太长，效率不高。 2）空调采用ON-OFF控制，与VVVF控制相比，节能效果差。 3）系统部件多，成本高。 2 直流变频空调的构成 1）中心控制器。 2）IPM变换器。 3）直流无刷电动机。 4）传感器及辅助控制。
中心 控制器
IPM 变换器
通风电机
IPM 变换器
冷凝电机
IPM 变换器
压缩电机
客室 舒适 度及 传感 器
600V+
600V-
直流变频空调的关键技术
1 中心控制器采用模糊控制技术 2 IPM变换器技术 3直流变频技术 -----直流无刷电动机及功率变换器,实现机电一体化. 由模糊控制组成专家系统,控制执行元件.IPM是最新一代功率器件,损耗小,集成度高.直流无刷电动机具有直流电动机的调速特性和交流电动机的电电压
蓄电池电流
+
-
DC600V供电系统存在的问题
1 机车DC600V供电电源的供电品质有待提高.应优化参数,避免产生低频振荡. 2 输出调制波应改为正玄波.调制波输出的问题在于:1)由于电气连线太长,线路阻抗在电动机的输入端产生很高的脉冲电压(高达1000V),对电机的绝缘产生破坏.2)调制波输出使电加热器的漏电流增大,调制频率越高,等效阻抗越小,漏电流越大,易使DC600V电源的接地保护动作,影响整车的正常供电.从这个角度来看,客室电加热器应采用DC600V直接加热的方式,一方面直流电的频率为0,等效阻抗为无穷大,几乎不存在漏电流的问题,另一方面没有功率变换环节,效率比较高,在冬季可以停用逆变器,进行必要的整修. 3 应急通风问题. 目前空调机组所有的电机都接在逆变器上,一旦DC600V或逆变器出现故障,整个客车就没有通风.建议增加DC110V/AC380V应急逆变器,在主逆变器故障时,由蓄电池提供电源,保证车内通风.
DC600V客车互备供电原理及应用
二位端39芯通信连接器的28芯定义为197B
18
③ ．逆变器内部3AC380V输出线上增设了一位端互 备供电接触器KM66和二位端互备供电接触器KM68， 原交流供电输出接触器定义为KM67。
④ ．增设了互备供电请求信号线43（包含隔离二极 管VD5)及供电请求信号接收线42
3
DC600V车下电源箱标准配置介绍 标准配置客车车载电源箱内安装有两台容量及 硬件结构完全相同的35KVA逆变器和一台容量为 15KVA的隔离变压器，两个逆变器分别编号为1号 逆变器和2号逆变器，两个逆变器在硬件结构和容 量上完全相同，控制软件采用一直性设计，只是逆 变器内部配线稍有不同，正常情况下，15KVA的隔 离变压器作为2号逆变器负载，在故障状态下，通 过热备转换板控制逆变器输出接触器和转换接触器 的相应动作来实现逆变器的负载切换功能。
31
④ ．扩展互备供电电路有本车监控逆变器正常、故 障、减载等工作状态以及交流输出接触器KM67、 互备供电接触器KM66或者KM68的状态，并监控扩 展供电请求、扩展供电允许信号，进行逻辑判断并 连锁控制。避免出现两台互备供电车组的两个逆变 器并联输出故障 ⑤ ．减载信号211是由两个扩展供电接触器辅助触 点给出的
10
③ ．连接器插座的车体配线采用了3根1X10MM电 缆与DC600V车下布线共槽铺设，在1X35KVA逆变 器箱体内增加了6片一进两出端子处并接。
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④ ．车辆间新增互备供电的控制信号线，采用39芯
通信连接器的22、28芯。
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④ ．车辆间新增互备供电的控制信号线，采用39芯
通信连接器的22、28芯。
华东交通大学车辆工程 车辆电器装置 25T型车DC600V供电系统原理
三、逆变技术
将交流电变成直流电的过程称为整流，将直 流电变成交流电的过程称为逆变。电力机车接触 网电压是单相供电而且供电品质很差，不能降压 后直接供给列车的用电负载，因而必须用到逆变 技术，将单相交流电变成直流电后在逆变成三相 交流电供给客车负载。近几年，国内逆变技术已 达到实用化程度，为DC600V列 DC600V
AC380V
过分相
软启动
逆变器缓冲
软启动
稳定运行
DC600V供电系统的电气原理
在电气化区段，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DC600V直流电，机车上 安装了两套DC600V电源装置，两套装置分两 路通过车端KC20D连接器向空调客车供电。
在触摸屏上，乘务人员除可以控制本车的 供电转换和空调运行状态，还可以对全列其他 车厢的空调和供电进行控制。 25T列车除了实现电气系统的无主式监控 外，还在工程师室设置了主控站。其主要功能 是：将全列车每个车厢的供电系统信息集中到 工程师室内显示；将供电系统的各种参数信息 和故障信息集中存储在数据记录卡，到地面计 算机进行转存，以便检修和日常管理。主控站 还对机车供电电源的输出参数以曲线的形式显 示出来，使乘务人员在客车上能对机车电源的 输出进行直观的分析和判断。
逆变器将DC600V逆变成两路三相50Hz、AC380V 交流电，向空调装置等三相交流用电负载供电； 充电器将DC600V变换成DC110V直流电，给蓄电池 组充电的同时向照明、供电控制等直流负载供电 ；客室电热和温水箱采用DC600V直接供电。 DC600V供电系统原理见下图：
机车电源 DC600 V 400KW
八、车辆运行数据无线传输装置
无线数据传输装置综合了LONWORKS网络技术、卫 星定位系统（GPS）技术、通用分组无线业务GPRS技术、 地理信息系统（GIS）和计算机网络通信技术，将列车电 气系统LONWORKS网络上的信息和车下走行部分安全监 测故障信息收集起来，通过无线的方式传送到地面数据接 收装置，地面数据中心的应用程序将车辆信息解析后形成 数据库，供用户使用。 用户根据自己的权限，可登录固定的网站，查看所属 列车运行的当前信息和历史数据。这些数据包括每节客车 所处的供电电源回路、电源电压、总电流、空调状态、电 热器状态、车厢室内温度、轴温报警器工作状态、防滑器 工作状态、烟火报警器、逆变器充电器、车门等的状态； 可以查询车辆安全运行系统诊断的故障信息；可以显示列 车的其始和终止时间、当前时间、运行区间、累计运行里 程等信息；可以根据GPS信息，建立车辆动态运行电子地 图。
DC600V新型直供电客车网络原理及故障分析
２ ０ １ ４年第 １期
Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ 新 型 直 供 电 客 车 网 络 原 理 及 故 障 分 析
刘 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
刘 奎 ：成 都铁路 局安 全监 管 办驻成 都 车辆段 验收 室 工程 师 成 都路 电 ：０ ６ １ －３ ０ ７ ６ ３ 摘 要 本 文 阐述 了 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ新型 直供 电客 车 电 气监控 网络 的原理 及 组 成 ，对 运 用 中的常 见
２ 部 件组成 及 作用
在通 信 电缆 中的信号 反射 ，防止 网络数 据混 乱 。 ３ ． ４ 触摸 屏连接 线故 障 在电气综 陋 内， 由于 Ｐ Ｌ Ｃ安装在柜内， 触摸屏
２ ． １ Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ直供 电新型客车网络通信主要由
列车 Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 网线 、３ ９芯集 控线 、网络转 换 开关 、
一
１ ．列 车 Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ网线 ２ ．网络 转换 开 关 ３ ．代 理 节点 ４ ．车 辆 Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ网线 ５ ．网关 ６ ．触摸 屏
３ 网络 常见 故 障分析 ３ ． １ 网络线 路故 障
列车 级总 线 接 口，通 过 网关 与 Ｔ Ｃ Ｄ Ｓ连 接 ，作 为
故 障处理 方 法及 网络故 障 的应 急 处置进 行 了分析 ，并提 出 了建 议措 施 。对 提 高运 用客 车检 修 质 量 具有 一 定的指 导作 用 。 关键 词 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ客 车 电 气网络 原理 故 障分 析 建议
１ 工 作原理
代理 节 点 、车 辆 Ｌ ｏ ｎ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ网线 、Ｐ Ｌ Ｃ 网 关 、 车 下 电源 网关 、Ｔ Ｃ Ｄ Ｓ网关 （ 仅广 播车 安装 ） 、触 摸屏 及 Ｐ Ｌ Ｃ等部 件组 成 （ 如 图二 所示 ） 。
西安铁路局客车检车员复习资料：DC600V知识
DC600V复习资料一、DC600V直供电客车供电系统工作原理DC600V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、客车分散变流供电方式。
在非电气化区段运行时，DF11G客运大功率内燃机车本身带有辅助发电机，可将发电机组输出整流以DC600V方式向客车供电。
机车通过受电弓将接触网25KV交流电引入机车，经过安装在机车内变压器降压整流供出DC600V 直流电送至车辆，再经过每辆车电气综合控制柜送到车下电源箱，车下电源箱中逆变器将DC600V直流电转换为三相AC380V50Hz 交流电向空调机组、电茶炉、厨房电厨具等交流负载供电。
二、机车车辆间43-39芯连接线（集控线）的作用1.向机车集控器传送DC110V直流电源。
机车本身没有DC110V直流电源，机车正常自动供电时，由车辆提供DC110V直流电源（推综合柜Q12空开，部分25T型客车为FU15、FU16熔断器），经过机车车辆间连挂的43-39芯集控线向机车提供DC110V直流电源，机车集控器得到DC110V直流电源方可工作并向客车供电。
2.向机车传送“供电请求”信号。
机车正常自动供电时，车辆发出“供电请求”信号（推综合柜Q18空开），经过机车车辆间连挂的43-39芯集控线传送至机车集控器，机车方可供电。
3.机车向车辆传送“供电允许”。
正常自动供电时，机车在收到车辆“供电请求”信号后，经过机车车辆间连挂的43-39芯集控线向车辆发出“供电允许”信号，车辆在收到“供电允许”信号后，综合控制柜KM3得电吸合方可工作。
三、车辆间39芯集控线的作用负责传送车辆间各类信息，如广播、综合柜各工况、轴报等，25T型客车还传送影视、烟火、塞拉门以及转向架和制动管系信息。
通过39芯集控线对列车编组中所有车辆对以上信息进行监控，对任意一辆车的综合柜工作情况进行控制。
四、DC110V电力连接线的作用：车辆间DC110V电力连接线将全列DC110V控制电源贯通连接形成DC110V母线，给各车厢综合柜控制电源、轴温报警器、电子防滑器、应急灯、塞拉门、火灾报警器等重要负载供电，在本车充电机故障、蓄电池放亏情况下仍能确保空调、照明和其它电气装置正常工作。
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用车端连接器，向被其牵引的整列客车供电。
在非电气化区段，内燃机车发电机组发电后，经过整 流、滤波，形成两套独立DC600V电源，分两路通过连接 器向空调客车供电。
DC600V 集中供电技术原理
4、机车集中供电
2路DC600V电源 首先到车厢内电气综 合控制柜；经手动或 PLC选择后，引至车下 逆变器箱； 逆变器箱内的2台 35kVA逆变器和1台 15 kVA隔离变压器输 出AC380V电供交流 用电设备和充电机工 作。
接触网
中性段
(B) 电源
惰行通过
轨道
切换用地面装置
切换用地面装置
※列车惰行通过中性段。
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
车载断路器
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
切换用地面装置
轨道
切换用地面装置
※列车没有完全通过分相区，车载断路器仍然在“断开”状态 。
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DC600V 集中供电技术原理
性能优越的高速列车
动车组概念
动车组是自带动力、固定编组、两端分别设有司机室的列 车。
动车组往返不需掉转车头或摘挂机车，适合高速铁路高密 度公交化运行。
DC600V 集中供电技术原理
5、动车组辅助供电系统供电
动车组辅助供电系统主要由辅助 变流器、蓄电池、充电机等组成。 该系统将列车上牵引变压器或者主 变流器输出的电能进行处理，变成 三相交流电给用电设备工作。
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CRH3-001C分相区停车故障及分析
8:18 CRH3-001C蓄电池供电，升Tc07车受电弓，仅EC08车 的牵引可以恢复，其他牵引恢复后跳主断，此时只有FC05 、TC07车辅助变流器正常，车顶隔离开关不能闭合，EC08 车没有牵引力。 8:26降Tc07车受电弓，升Tc02车受电弓，在HMI上依次切 除各牵引变流器、然后再恢复，主断、牵引变流器、辅助 变流器均正常工作，但无牵引力。3min后，牵引力正常。 动车组到达车站后，厂家技术人员上车和添乘人员及随 车机械师对动车组进行了诊断，确认动车组硬件无故障。
在电气化区段，电力机车的列车辅助供电装置将受电弓 接受的25 kV单相高压交流电降压、整流、滤波，形成两套
独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过连接器向空
调客车供电，供电容量2x400kW。 在非电气化区段，内燃机车发电机组发电、整流、滤波， 形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过连 接器向空调客车供电，供电容量2×400kW。
※列车接近分相区，用B相电
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
车载断路器
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
切换用地面装置
轨道
※切换指令
※切换用地面装置发出指令，车载断路器“断开”。
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
车载断路器
“断开”
(A) 电源
配电控制由车内电气综合控制柜来完成，其控制中枢为 PLC。 各车逆变器放在车下，不占用客车空间，列车编组灵 活；控制系统采用DC 110 V；采用大功率高频开关电源；
实现全列行车安全和空调参数网络监控，并与地面联网。
采用机车车辆两级保护系统实现了故障自动切除。
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DC600V 集中供电技术原理
一、 DC600V集中供电
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DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“闭合”
切换断路器(B)
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
※检测无列车在线
※通过区段后，检测无列车在线。
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DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
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CRH3-001C分相区停车故障及分析
原因分析及建议： （1）从CCU中下载的信息并不完全，而且有些内容描述
不明确，因此给故障分析和判断带来了很大困难。
（2）初步认为过分相时CCU只记录了进入分相区的信息 而未收到出分相区信息，可能是造成系统禁止合主断的主 要原因。 （3）动车组回库后，对动车组进行了全面的检查，无硬
DC600V 集中供电技术原理
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DC600V 集中供电技术原理
主讲教师： 刘志明 教授
北京交通大学机电学院
zhmliu1@
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DC600V 集中供电技术原理
轨道车辆就像一间间可流动的房子，客车是人们旅 途中的临时居所，它们都安装在车辆的走行部上，沿着 铁路线流转四方。 轨道车辆在快速运行中，就像移动的房屋，但是它 不能像固定的房屋那样获得电能。
列车过分相时线路两侧对司机的提示
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
切换用地面装置
轨道
切换用地面装置
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
车载断路器 “闭合”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
切换用地面装置
轨道
切换用地面装置
可控硅的导通角：可控硅导通的时间。
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DC600V 集中供电技术原理
2、单元式柴油发电机供电
由于公务车以及特种用途的车辆上，负载用电量大；因 此，这些车均采用在车下安装柴油发电机组单独供电。 该供电方式一般只给本车供电，不向整列客车供电。
交流电 柴油机 联轴器
三相同步发电机
配电盘
调速器
励磁调节器
负载
辅助变流器
充电机和 蓄电池
牵引变压器
动车组电气系统一般分为供电系统和负载设备
DC600V 集中供电技术原理
电气化铁路供电
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DC600V 集中供电技术原理
牵引供电系统示意图
电力系统三相电110kV
牵引变电所
接触网 牵引网单相电
钢轨
额定电压25kV，正常工作范围20~29kV。
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DC600V 集中供电技术原理
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
在线检测线路
※列车接近分相区，用B相电。
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DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
“闭合”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
※在线检测
※驶入中间区段，进行在线检测
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DC600V 集中供电技术原理
负载
DC600V 集中供电技术原理
1、车轴发电机供电
什么是感应子发电机? 当转子旋转时，在定子内表面上的任意一个被研究点 ，其主磁通的大小变化而方向不变。
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DC600V 集中供电技术原理
1、车轴发电机供电
感应子发电机的感应电势
E 2K B KW fW 齿 槽
KB-磁场波形系数 KW-绕组系数 f-电机频率 W-绕组匝数 齿-通过转子齿磁通 槽-通过转子槽磁通
方式1：列车自动过分相
车载断路器
“闭合”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
※闭合指令
轨道
切换用地面装置
※切换用地面装置发出指令，车载断路器“闭合”，列车用A相电
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CRH3-001C分相区停车故障及分析
7:20进行动车组断电大复位后，升Tc02车受电弓，在 HMI上切除IC06、EC08车牵引，主断不能闭合。之后 降Tc02车受电弓，升Tc07车受电弓，在HMI上切除 EC01、IC03车牵引，主断还是不能闭合。之后将四个 动车的牵引全部切除，主断能够闭合。 7:25 恢复牵引时只有EC08车的牵引可以恢复，其他 牵引恢复后跳主断，此时只有FC05、TC07车辅助变流 器正常，但EC08车没有牵引力。 7:30请求救援。 7:50救援车CRH3-005C到达。 7:57CRH3-001C切断蓄电池供电，由CRH3-005C以拖 拽方式救援。 8:05开车，8:09到达车站。
(5)动车组驶出分相区后，向控制中心报告分相区供电
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DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
“闭合”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
在线检测线路
※无列车状态
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方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
“闭合”
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
无列车
※切换断路器(A)“断开”
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DC600V 集中供电技术原理
方式2： 地面自动过分相
切换断路器(A)
“断开”
切换断路器(B)
“闭合”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
轨道
无列车
※切换断路器(B)“闭合”
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DC600V 集中供电技术原理 牵引供电网供电特点
牵引变电所接收发电厂输出的三相110kV高压电， 通过变压器降压并变换成单相电，向铁路上、下行 两个方向的接触网供电。
牵引变电所（Traction Substation）