地铁列车辅助供电系统介绍
城市轨道交通车辆辅助供电系统
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
2. 中压总线（AC380 V）和低压总线（DC110V）
列车内负载是由两组交流电源供电的，每组交流电源负责整列车一半的负载， 当一组交流电源发生故障时，由它提供电源的一些重要AC负载会自动切换至另 一组电源供电，保证这些AC负载能继续工作（如牵引箱的通风冷却风机等）。
3.3 辅助供电系统电路分析 3.3.1 辅助供电系统供电电路应用 1. 辅助供电系统电路在城市轨道交通车辆中的应用分析 （1）先经升/降压稳压后逆变的原理电路框图如图3-29所示，我国上海地铁l、 2、4号线车辆逆变器就是采用这种方式。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
3.3 辅助供电系统电路分析
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
3.2.2 辅助逆变电路结构 城市轨道交通车辆中常见辅助逆变器结构有不同的形式，根据城市轨道交通车 辆供电电压、安全性能要求及成本构成等，选择不同的辅助逆变电路结构形式 和设备。 1. 辅助逆变器的电路形式 （1）结构形式一。
（2）结构形式二。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
（2）逆变器的选择。逆变器有单台逆变器（上述形式一、二、三、四、九） 和两台逆变器串联（上述形式五、六、七、八）两种形式。 ① 单台逆变器。 ② 两台逆变器串联。
（3）低压电源的选择。低压电源包括DC/DC变流器和蓄电池。DC/DC变流器 在列车运行时作为DC110 V的电源，同时给蓄电池充电。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
1. 现代辅助逆变系统主要特点 （1）采用IGBT或IPM技术。 ① 内含驱动电路。 ② 内含过电流保护（OC）、短路保护（SC）。 ③ 内含驱动电源欠电压保护（UV）。 ④ 内含过热保护（OH）。 （2）模块化的设计。 （3）高质量的输出电压。 （4）采用微机数字控制。
城轨车辆辅助供电系统结构组成
任务流程1
自举电池：90节串联，蓄电池组容量4Ah，短时工作，每18个月更换 使用场合：当主蓄电池电压小于77V时，A车逆变器无法正常起动，
用应急起动电池升起受电弓，以起动A车逆变器。 注 意：逆变器紧急起动每次1min，允许启动5次。
1. 辅助系统的构成方案
（1）斩波器稳压再逆变，变压器降压隔离； （2）三点式逆变器逆变，变压器降压隔离； （3）电容分压双重逆变，隔离变压器构成12脉冲； （4）二点式逆变器逆变，滤波器与变压器降压隔离； （5）直—直变换，高频变压器隔离再逆变。
组 成：5个单节/格× 16格共80节蓄电池串联而成蓄电池组 安装位置：A车下的蓄电池箱内 参 数：纤维结构电极的镍镉碱性蓄电池
标称电压1.23V/节。蓄电池组容量120Ah，工作寿命20年 作 用：DC110V的备用电源
工作模式：
任务流程1
——主供电系统接通前，为蓄电池预备模式，给列车激活供电。 ——直流电源正常工作时，蓄电池组被A车电源浮充电，作电路滤波
装置，改善直流电源供电质量。 ——直流电源故障时，蓄电池转入紧急工作模式，为紧急负载供电
一般规定：在隧道中运行车辆要保证供电45min，在地面或高架 运行车辆要保证供电30min。 。
紧急负载包括：紧急照明，头灯、尾灯、状 态灯及位置灯，通信设备，空调50%的紧急通 风，以及相应的接触器和继电器。
4．蓄电池——应急启动电池
3.辅助系统设备的供电方式
任务流程2
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式
地铁车辆（2M1T，6节编组）
每节车辅助逆变器容量75～80kVA，DC110V电源功率约25kW
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式 任务流程2
CRH1型动车组辅助供电系统概述
CRH1型动车组辅助供电系统概述一、辅助供电系统功用1.辅助供电系统安装在每个动力车下方，分别设置一套辅助电源装置。
主要为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源。
2.Ac25kV高压电输入主变压器，经过高压侧变流器输出l650V直流，经辅助逆变器输出三相AC380V和DC110V两路电源，为列车各设备供电见图6－1、图6－2。
二、辅助电源系统供电方式辅助电源系统供电方式有三种不同的供电模式。
(1)普通运行模式，普通牵引工况下从25kV接触网获取电能。
(2)回送模式，在没有25kV接触网电时，以牵引电机作为发电机，提供牵引EMU所需的辅助三项电源。
(3)外部电源供电方式，没有25kV接触网电压，牵引电机也不发电直接输入外部电源。
三、辅助电源系统正常供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，所有辅助变流器ACM全功能运行。
2.辅助用电设备全部都连接在辅助母线上。
3.没有负载切断。
四、辅助电源系统一个ACM停机时，供电模式与性能1.一个ACM停机时，由25kV接触网获取电能，因某种原因一个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于一个ACM停机模式。
2.此时5辆客车的HVAC的负荷比正常减一半。
3.保持有3辆车的HVAC轮流全功能运行供给全列车。
五、辅助电源系统至少2个ACM可用时，供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，因某种原因有两个或三个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于至少有两个ACM可用模式。
2.此时7辆客车的HVAC的负荷断开(除排废气风扇工作)。
3.无效司机室的HVAC的负荷断开，所有强迫通风的对流加热器负荷断开。
六、辅助电源系统400V母线短路时，供电模式与性能1.由25kV接触网供电，400V母线出现短路，辅助电源系统400V处于此模式。
2.辅助电源系统400V短路模式负载及性能。
(1)Tb车上隔离接触器自动断开，将短路电路部分分离，一半车辆的负载从400V母线上断开。
地铁车辆并网供电技术介绍
地铁车辆并网供电技术介绍摘要并网供电，正常情况下，母线接触器（COK)处于闭合状态，实现各辅助系统的并网供电。
当母线接触器（COK)断开后，相应的辅助系统实现独立供电。
关键词辅助供电系统并网供电1 前言地铁列车辅助供电系统主要负责对列车所有中低压辅助设备供电，是列车最重要的系统之一，其稳定与否将直接影响列车牵引制动控制系统、空压机、空调等车上重要设备的正常工作。
列车辅助供电系统中最主要的设备是辅助逆变器(APU)。
辅助逆变器(APU）主要实现两个功能，一个功能是将从接触网或者第三轨来的直流电逆变为三相交流电，主要为空调、电加热器，空压机等交流负载供电；另一个功能是输出直流110V电源，主要为照明，内外部指示灯、刮雨器，列车上所有控制用电、车门驱动系统、车载信号系统，车载无线通信系统、乘客信息系统、车载监控系统等直流负载供电。
目前，在国内外城市轨道交通行业，辅助供电方式主要有三种，分别为扩展供电、交叉供电和并网供电。
在国内外的轨道交通行业，早期地铁列车一直采用扩展供电方式和中压交叉网络供电形式，直到近年来开始采用中压并联网络供电形式。
相对于传统的扩展供电控制方式，并网供电能可采用多组小容量辅助逆变器并网输出，单台辅助逆变器故障后不影响辅助负载正常工作，整车辅助供电可靠性更高。
以某8节编组的型式，每两节车为一个辅助逆变器（APU），共配置了4个辅助逆变器(APU)，4台辅助逆变器(APU)通过并网供电的方式，同时给列车全网供电，在特殊情况下，每台逆变器也可以单独为其所在的单元单独供电。
通过并网供电可以提高辅助逆变器(APU)的整体效力。
2、系统说明列车编组为4动4拖8节编组，每个拖车与其相邻的动车组成一个单元，编组形式如下：DTC-MC1-TC-MC1-TC-MC1-MC2-DTCDTC: 带司机室的拖车MC: 动车TC: 拖车一列车总共有4台辅助逆变器（APU)。
其中每台辅助逆变器（APU）位于一个拖车，为该编组单元的负载供电为，每两个单元间有一个母线接触器（COK），COK位于切除接触器箱(CCB)中。
城市轨道交通车辆电器 (7)
尾灯灯具的形状、大小及安装位置与头灯接近。其灯罩
为红色，灯泡为25～60 W的白炽灯。
（三）运行灯
1. 运行灯的作用 地铁列车的运行灯是用来显示列车运行状态的指示灯， 其显示方式与头、尾灯相似。红色灯亮表示本车为列车尾端 或本车反向行驶。白色灯亮表示本车为列车前进方向或为主
控制室端。
2. 运行灯灯具和灯泡 运行灯由两组不同颜色的聚光灯组成，分别安装于列车 前后端墙上近车顶的左右两侧。一般两组灯具的颜色分别为 红色和白色，且红色灯安装在外侧，白色灯安装与内侧。
3. 浮充电
浮充电是指在列车使用情况下，保持恒压但不限制
电流充电。
六、蓄电池的保护
1. 隔离保护 2. 过热保护 3. 回路保护
4. 熔断器保护
七、蓄电池的失效
1. 可逆失效 可逆失效是指当电池符合规定的性能要求，通过适当的 活化处理能恢复到可用状态。 2. 不可逆失效
不可逆失效是指当电池通过活化或其他方法仍不能恢复
（1）逆变部分：辅助用电设备大都需要三相50 Hz，380 V/220 V交 流电源，因而首先要将波动的直流网压逆变为恒压恒频的三相交流电。 （2）变压器隔离部分：为了安全必须将电网上的高压与低压用电 设备，尤其是常需人工操作的控制电源的设备，在电气电位上实现隔离 。通常采用变压器进行电气隔离，同时也可通过设计不同的匝比以满足 电压值的需要。 （3）直流电源部分：车辆上各控制电器都由直流电源DC/DC变流器 供电。
第六章 车辆辅助电源系统
辅助供电系统可分为三部分：
（1）辅助供电系统电源 （2）供电负载 （3）控制系统
一、概 述
辅助供电系统安装于拖车上，为列车空调设备（空 调压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇）、设备通风机、 空气压缩机、蓄电池充电器、客室照明系统及控制系统
城市轨道交通车辆 第07章 辅助供电系统
27
五、中压负载的保护
为避免由于中压用电单元故障造成配电线路 故障，可通过硬件（如：自动开关, 可手动恢复
的热继电器）和软件（车辆逻辑会防止造成故障
的接触器闭合）实现保护功能。
28
六、辅助变流器（辅助供电系统的主要设备之一）
编组中的1、2、4、7和8车中配有一台辅助 变流器及相应的控制器，与相应的牵引变流器 （CONVTRAZAUX）位于同一机箱中，可直接从 牵引中间级滤波器获得电源。
Consumers
20
直流110V电源负载
21
充电器的输入和输出
动车组有五个充电器对应五组蓄电池，分 别设置在MC1, MC2, M1, M2 and M3上 。
充电器参数：
充电器输入3相交流400V, 50 Hz
充电器输出电压 直流 100V
输出功率 22 kW。
22
蓄电池和蓄电池箱
• 蓄电池为镉镍电池
• 电池的容量: 200 Ah
• 动车组共有五个蓄电池箱，分别设在Mc1, Mc2, M1,
M2 and M3 车上。蓄电池箱中有82块电池，组成两
个相互独立的部分，每个部分有41块。 同时在Tp1, Tp2 and Tb 车上设有用于连接辅 助系统和电池系统的接线箱。
23
CRH5型动车组辅助供电系统介绍
33
1、充电机的主要功能及特点
对蓄电池进行恒压限流充电。 保证提供24VDC负载电压。 所有充电机是并联的。
34
2、充电机的特性
• • • • • • • 半导体功率器件: 额定输入电压: 电池额定电压: 电池充满的电压 (维持) 最大电流: 最大29Vcc产生功率: 输出电压最大脉动: IGBT 400 VAC 24 V DC 29 V DC 570 A 15kW 3.5Vp
地铁供电系统概述
仪 表 继 保 工 区
微 电 子 工 区
6.2 供电车间维修对象
为了保障供电系统设备的正常运行，需要在本线设置供电设备维护机构，该 机构的主要任务是承担本线供电系统（主变电所、牵引系统、电力监控、接 触网）设备的运行管理、日常维护检修及事故发生后的现场抢修等工作，其 职能是保证供电设备安全可靠地供电。
为保证旅客和工作人员的人身安全，正线每座车站设 钢轨电位限制装置。
2.6 2号线一期工程变电所分布图
3、供电系统运行方式
3.1 正常运行方式
每座主变电所的两路电源进线和 两台主变压器同时分列运行，负 担各自供电分区的牵引负荷和动 力照明负荷。
3、供电系牵引变电所中的两套整流机组并联工作组成等效24脉 波整流方式；正线相邻牵引变电所对正线牵引网实行双边 供电。黄兴车辆段内牵引网由黄兴车辆段牵引变电所供电。
3.2 故障运行方式
当正线任一座牵引变电所解列时（不含汽车西站牵引变 电所和光达牵引变电所），由相邻的两座牵引变电所越 区构成“大双边”供电。
3.2 故障运行方式
当望城坡站牵引变电所解列时，由西湖公园牵引 变电所单边供电支援；待二期投入运营后，可由 新建的相邻牵引变电所和西湖公园牵引变电所实 现双边供电支援。
3.混合供电方式：指一条轨道交通线路，一部分采用集中供 电方式，另一部分采用分散供电方式。
2、供电系统构成及功能
2.1 供电系统构成
地铁供电系统包括给地铁 运行主体的车辆及辅助系统 （如通信、信号、动力照明 、环境控制等）提供电能的 牵引供电和变配电系统。
供电系统包括： 主变电站 供电系统中压网络 牵引及降压变电所 接触网 电力监控（综合自动化） 杂散电流腐蚀防护 供电车间
（3）系统电压大大下降，破坏工作稳定性或影响产品 质量；
辅助供电系统概述
第三章辅助供电系统辅助供电系统是城市轨道交通车辆电气系统的重要组成部分，主要任务是产生车辆中、低压电源、客室照明、空调、通风机、空气压缩机以及其他低压用电设备所需的各种不同电压。
辅助逆变器是辅助供电系统的主要部件。
国内城市轨道交通车辆上，辅助逆变器均采用静止式逆变器，它具有输出电压的品质好、功率因数高、工作性能安全可靠等优点。
本章主要介绍城市轨道交通车辆辅助供电系统的组成结构、中压供电分配电路、低压供电分配电路、列车扩展供电电路等。
第一节辅助供电系统概述1.辅助供电系统的功能辅助供电系统（辅助电源系统/辅助电源），是为除牵引系统之外的所有车载用电设备供电的一套系统。
2.辅助供电系统的组成辅助供电系统主要由三部分组成：辅助逆变器、蓄电池充电器、蓄电池。
辅助逆变器一般采用静止逆变器，简称SIV。
辅助逆变器将网压转换成AC380V、50Hz的三相交流电能输出，为车辆上空压机、空调装置等交流负载供电。
蓄电池充电器主要输出DC110V电能给车辆控制、蓄电池充电等直流负载供电。
蓄电池作为直流备用电源，在列车启动和紧急情况下（失去高压电源时）为列车提供DC110V电能。
列车正常运行时，蓄电池处在浮充电状态。
3.辅助供电系统的负载辅助供电系统的负载包括列车上的几乎所有用电设备，可以将这些负载根据使用电能不同分为以下几类。
①AC380V、50Hz三相负载：空气压缩机单元、空调装置、通风冷却装置等。
②AC220V、50Hz单相负载：客室正常照明、司机室方便插座、客室维修用方便插座等。
③DC110V负载：列车控制系统、列车控制电路、列车信号系统、乘客信息系统、客室紧急照明、紧急通风、电动车门驱动电机等。
除了以上三种负载之外，还有极少量的DC24负载，如司机室阅读灯、列车前照灯等。
4.车间电源辅助供电系统在有接触网供电区域，由接触网供电；在没有接触网供电的区域，来自于车间电源。
一般在检修车间内设有车间电源，通过列车车底高压箱内有车间电源插座，向列车提供高压电能。
城市轨道交通供电系统—供电系统概述
2.供电系统的构成
外部高压供电系统是城市电网对城市轨道交通系统内部的主变电 所供电的系统，有三种供电方式：
（1）集中式 （2）分散式 （3）混合式
2.供电系统的构成
2.1外部高压供电系统
2.1.1分散式供电 在城市轨道交通线路沿线直接从城市电网引入多路电源，电源电压等
级一般为10 kV，供给各牵引变电所。 分散式供电应保证每座牵引变电所和降压变电所皆能获得双路电源。
)，输送至牵引变电所和降压变电所。
主变电所具有
的AC 110 kV电源。
2.供电系统的构成
2.1外部高压供电系统
2.1.1 混合式供电 前两种供电方式的结合，以集中式供电为主，个别地段引入城市电
网电源作为集中式供电的补充。
2.供电系统的构成
2.2 牵引供电系统
牵引供电系统供给电动列车运行的电能。 电能
2.供电系统的构成
2.3 动力照明供电系统
（2）配电所（室）：仅起到电能分配作用，将来自降压变电所的380 V或220 V交流电 分别供给动力设备或照明设备；各配电所（室）对本车站及两侧区间动力和照明等设备 配电。
2.供电系统的构成
2.3 动力照明供电系统
（3）配电线路：配电所（室）与用电设备之间的连接线路。
（1）列车运行；
（2）运营辅助服务（为运营服务的辅助设施包括照明、通风、空 调、排水、通信、信号、防灾报警、自动扶梯等）。
两方面的供电。
1.供电系统的供电过程
1.供电系统的供电过程
城市电网电源 主变电所
牵引变电所
降压变电所
牵引供电系统
动力照明供电系统
地铁列车牵引供电 地铁机电设备、照明设备供电
.降压及动力配电
城市轨道交通辅助供电系统
辅助供电系统
图6-3 电流驱动型可关断晶闸管GTO
辅助供电系统
2 辅助逆变技术的发展
随着新一代的电力电子器件绝缘栅双极晶体管（见图6-4）容量 的提升，电力晶体管进入了淘汰行列。国际上主要生产厂家对中等容 量范围的GTO的停产标志着地铁车辆逆变进入了IGBT时代，其具有 驱动全控性、脉冲开关频率高、性能好、损耗低、自我保护能力强等 优点，推动了电力元件集成化、模块化的发展。近年来，城轨交通供 电网电压由低至高（由DC 750 V升至DC 1 500 V），对IGBT的电压 等级也提出了更高的要求。目前，国内新使用的地铁车辆辅助供电设 备均采用IGBT电子元件。
辅助供电系统
3 辅助逆变电路结构
（2）按逆变器的电路构造选型
②双逆变器型。两台逆变器输出至隔离变压器，隔离变压器或者通过 电路叠加，或者通过磁路叠加，然后滤波输出。这种多重逆变电路的优点 是逆变器可以用容量较低的IGBT器件。另外，可以通过控制两台逆变器 输出电压的相位差，使变压器输出电压的谐波减少，提高基波含量，从而 可减少滤波器的体积和质量。
辅助供电统
图6-6 直接逆变原理
辅助供电系统
3 辅助逆变电路结构
（1）按逆变器电路原理选型。
这种电路的特点是电路结构简单，元器件使用数量少，控制方便，但 逆变器电源输出电压容易受电网输入电压波动的影响，功率电子器件（如 IGBT）环流时承受的DU/DT较大，特别是在高电压的情况下（DC1500V 供电系统再生制动时，网压可达2 000 V）。Bombardier 公司多采用此项 技术，应用于长春生产的车辆中。
辅助供电系统
2 辅助逆变技术的发展
随着电力电子技术的发展，新的电力电子器件在城轨车辆技术 被引用，我国城轨车辆的辅助电源系统均采用了静止逆变供电的方 式，通过车辆的受流设备受电，高压直流电经过DC/AC静止逆变转 换为低压三相交流电，再通过整流及斩波电源变换输出可用的直流 电源。电源变换中采用了变压器隔离形式。这种辅助逆变方案的优 点为输出电压品质因数好、电源使用效率高、工作性能安全可靠。 其实际应用设计也具备多样性，主要与车辆所使用的高压电源电压 类型和电力电子器件发展水平存在直接关系。
CRH2辅助供电系统
未来可能会通过集成创新的方式，将CRH2辅助供电系统与其他列车 系统进行深度融合，提升列车的整体性能和智能化水平。
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易于维护
该系统的模块化和标准化设计 ，使得维护和升级工作更加简
便快捷。
对未来发展的展望
持续优化
随着技术的不断进步，CRH2辅助供电系统有望在未来进一步优化， 提高能源利用效率和系统稳定性。
智能控制
未来的辅助供电系统可能会引入更高级的智能控制策略，以更好地协 调和优化系统运行。
绿色环保
随着环保意识的增强，未来的辅助供电系统将更加注重环保和节能设 计，减少对环境的影响。
辅助供电系统的重要性
确保列车各系统的稳定运行
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，确保列车空调、照明、控 制等系统的正常运行。
提高乘客舒适度
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，保证列车空调、照明等系统 的正常运行，提高乘客的乘车舒适度。
提高列车运行效率
辅助供电系统为列车提供稳定的电力，保证列车的牵引和制动系统 正常运行，提高列车的运行效率。
CRH2辅助供电系统
• 引言 • CRH2辅助供电系统的构成 • CRH2辅助供电系统的功能 • CRH2辅助供电系统的特点与优势 • CRH2辅助供电系统的应用与发展 • 结论
01
引言
主题简介
01
CRH2辅助供电系统是高速列车的 重要组成部分，为列车提供所需 的电力供应。
02
它包括一系列的子系统，如辅助 变流器、充电设备、蓄电池等， 共同协作以维持列车的正常运行 。
市场前景
市场需求持续增长
随着城市化和交通基础设施的发 展，CRH2辅助供电系统的市场需 求将持续增长。
CRH380B型动车组辅助供电系统
TC 02
EC 01
TRC
TRC
TRC
TRC
ACU 160
160 D-ACU 160 380 V 50 Hz
3 2 3 3 2
160 D-ACU 160 380 V 50 Hz
2
160
ACU
3
2
3
2
3
3
3
2
3
2
3
2
440 V 60 Hz 2 230 V 60 Hz
440 V 60 Hz 2 230 V 60 Hz
置，每侧一个。
。
停放在车库时，能够通过电池箱内DC 110V 外接电源插座提供 DC110V电源。
4 故障状况下冗余及控制
3AC440V60Hz冗余当一个单辅助变流器或一个牵引变流器故 障时，交流供电干线由其余的辅助变流器连续供电。当双辅助变
流器中的一个辅助变流器单元故障时，另一个单辅助变流器单元
能够继续工作。当一个单辅助变流器或一个牵引变流器故障时， 不会减少供电。当两个单辅助变流器故障或一个双辅助变流器故
断供电，交流3AC 440V 60Hz供电不间断，充电机工作不间断。这
样设计有很大优点： 第一，过分相区时空调可以连续工作，减少了故障率。 第二，过分相区时蓄电池不用大电流对整车的直流负载放电， 减少了故障率，更重要是减少了蓄电池的数量，提高了动车组的经 济性。 我国的25T列车，充电机故障或过分相区时，只能由电池供 电，每辆车都安装蓄电池。再有，列车过分相区频繁，充电机软启 动，实际充电时间严重不足，已经造成了蓄电池长期亏电，寿命缩 短，尽管蓄电池的价格比CRH3动车组便宜，但是寿命周期内经济性 差。
3.1.1 外接电源供电负载
充电机、伴热和空调系统、其它440V负载。
地铁车辆辅助供电系统论述
101中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2020.04 （上）地铁作为现代城市中快速、便捷、清洁和高效的交通工具，已成为一个国家综合国力、城市经济实力、人们生活水平及现代化的重要标志。
辅助系统是地铁车辆上的一个必不可少的关键的电气部分，它可为空调机、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备提供供电电源。
1 地铁车辆辅助供电系统的组成辅助供电系统主要通过辅助变流器获得三相交流电源，利用供电干线将三相交流电源提供给各用电设备，包括充电机。
再利用充电机给低压负载供电并给蓄电池充电。
在辅助变流器故障情况下，由蓄电池提供应急电源，保证列车安全。
2 地铁车辆辅助供电方式目前，地铁辅助供电供电方式，主要包括交叉供电、扩展供电和并网供电。
以下以一列车有两个独立的ACM 为列，分别介绍三种供电方式。
2.1 交叉供电交叉供电是将每节车厢的交流负载采用分组式母线供电。
正常供电的时候，每个车负载根据功率平均分为两组，由两个ACM 通过两路不同供电干线对列车负载进行供电。
对于牵引和辅助的冷却风机等重要负载，两个ACM 均为其供电，起到冗余作用。
2.2 扩展供电扩展供电是将车辆分为两个独立的供电单元，仅有一路母线供电贯穿整列车。
两个ACM 均连接到母线上，中间设有一个接触器将两个ACM 分断，使其不会并网运行。
当两个ACM 正常工作时，扩展接触器处于断开状态，每个逆变器为本单元交流负载供电。
当其中一个逆变器故障时，通过控制扩展接触器闭合，有工作状态良好的逆变器为整列车的交地铁车辆辅助供电系统论述杨毅（新誉庞巴迪牵引系统有限公司，江苏 常州 213166）摘要：本文阐述了地铁车辆辅助供电系统的交叉供电、扩展供电和并网供电三种主要供电方式原理，比较其优缺点。
并网供电由于切换方式简单，布线少，能最大程度保证列车辅助系统优点运行正在越来越多地被推广应用。
重点介绍并网供电在网络正常和无网络控制方案，包含并网供电实现的条件，设置辅助负载接触器作用，各台ACM 启动时序控制，和如何在并网时序找主ACM。
城市轨道交通车辆—辅助系统
DC1500V
AC380V AC220V DC110V
1、辅助系统概述
接触网
辅助电源系统的电力来源
受流器
蓄电池
列车
外接电源
• 一个1完、整的辅辅助助供系电系统统概主要述由逆变、变压器隔离和直流电源3部分组成。
辅助供电系统
逆变部分
直流→交流
变压器隔离部分 电气隔离
直流电源部分 控制电源
辅助逆变器
辅助系统
1、辅助系统概述
• 辅助电源系统是指除为牵引动力系统之外的所有需要用电力的负载设备提 供电能的系统。
• 可为列车空调、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备提供供 电电源。
• 辅助供电系统简称APS，是“Auxiliary power supply”的缩写。
1、辅助系统概述
主要作用：采用辅助逆变器将电网的高压直流变成交流的50Hz、低压交流 AC380V、AC220V和DC110V电源。
电感 M2500主控制器
正弦滤波电容 3AC输出接触器
PWR-模块
（DC/AC)
蓄电池充电机 （DC/DC)
变压器
蓄电池无 电紧急启 动单元
输入接 触器
充电机输出端子
输入保护单元
辅助系统
• DC/AC
产生3AC 380V
UD 1500V直流
逆变
380V交流
辅助系统
• DC/DC
产生DC 110V
蓄电池
蓄电池在下列情况使用：
➢列车上的紧急照明 ➢整个通讯系统 ➢列车两端的头尾灯 ➢紧急通风 ➢车间内的维护UD 1500V直流斩波110V直流
U
d
380V交➢中空流压气负压缩载机供电范围
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地铁列车辅助供电系统介绍
一、地铁列车辅助供电系统概要目前从我国地铁列车的供电系
统来看，我国大部分地铁列车辅助供电系统都是以输入电路、逆变器、输出电路、控制模块以及电池组成。
（一）输入电路辅助供电输入电路主要包括电路熔断器、输入虑波器等构成，其中荣电器负责当地铁列车后极电路产生过载或者出现短路的情况下及时断电的一种装置。
虑波器其主要作用在于控制以及过滤前极电路产生的共模高频干扰信号。
（二）逆变器逆变器中包括一个具有转变电压的受控三项电桥，通过该电桥将电压转地铁列车接触网电压转变成为列车工作需要的三项交流380V并且运用并联的方式进行电流输出，逆变器通常情况下一固定的频率进行工作。
受控三项电桥安装在一个具有散热功能的散热器上，散热器中装有开关、二极管以及驱动板等相应设备。
主控制器产生的驱动信号接入到驱动板，从而通过控制设备进行逆变器380V输出。
二极管用来关断瞬间输出变压器自感电动势反加到直流环节造成电源污染。
（三）输出电路在地铁列车的辅助输出电路中，辅助输出电路包括辅助输出变压器、正弦滤波器以及熔断器等相应设备组成。
其供电的过程是，列车接触网电压经过输出变压器后，将接触网电压转变成为列车使用电压，将输出电压经由正弦滤波器后，在经由输出接触器以及熔电器进行供电。
通常情况下，地铁列
车通常都是将滤波器固定在变频器与电机之间，。
当系统检测到逆变器的输出电压同列车所用的380V 电压在同一频率之后，那么输出电路中的接触器将会闭合。
而熔断器主要负责电压过高以及过流等保护工作。
（四）控制模块地铁列车的辅助供电系统的控制模块主要包含
主控制器、模块控制器以及输入输出节点等设备注重。
控制模块在辅助供电系统中负责对供电系统进行全方位控制，同时也负责上级控制通讯以及对不同变流器进行电压以及电流的控制与调节。
当控制模块检测到地铁列车发生辅助供电系统故障时，那么控制模块将下达关闭辅助逆变器的命令。
主模块控制器通常情况下配备两个微处理器。
其中一个微处理器负责对辅助逆变器进行控制以及对逆变器的运行状态进行诊断，包括传感器信号评估以及顺序控制等功能功能。
另外一个微处理器主要任务是进行特殊独立检测，例如对辅助供电系统的干扰电流进行监控。
（五）蓄电池在地铁列车的电池中，一般都是将蓄电池安置在
车头部位，其关键作用就是当列车出现供电事故时，向逆变器提供必要的启动能量。
另外，蓄电池也需要对地铁列车的其他用电设备进行供电，例如列车照明设备等。
当地铁列车处于正
常行进过程中，它都是以浮充电的形式而存在。
只有当列车供电设备出现故障以及辅助电源出现无法供电情形时，蓄电池才
会进行相应的供电活动，同时蓄电池也是一种应急电源，当出
现紧急情况时，蓄电池要保证控制用电的供应。
二、地铁列车辅助供电方式
（一）集中供电所谓的集中供电一般情况下指的是在地铁列车中安置一定量的辅助逆变器，并且它们比分为所设定车厢进行辅助供电，并且供电方式有两种选择，一种是并联供电方式，另外一种是扩展供电方式。
如果地铁列车采用扩展供电的方式，两台逆变器正常向各自负责车厢进行供电。
当采用并列供电方式时，供电下路是并列的，两台逆变器同时向整列地铁进行供电。
通常情况下，我国地铁在逆变器容量的设置中，将容量设置
在200—240KVA范围内，当其中一台出现无法供电状况时，那么就需要通过关闭设备的方式，将该故障逆变器与电路断开，并且将另一台正常运转逆变器进行供电，从而保障列车车厢的正常运转。
如果运用并联供电，那么显而易见，一台逆变器达不到地铁列车的运行需求，这时就需要通过切断列车其他设备的用电进行电力集中，例如切除耗电相对较大的空调设备，从而保证一台辅助逆变器工作状态下地铁列车的正常运行。
（二）分散供电所谓的分散供电指的是在地铁列车的每一节车厢内都安置一台辅助逆变器，并且通过辅助供电系统的三项输出接触器，为列车母线提供380V 的交流电压。
通常情况下，分散供电的辅助逆变器功率设计在73KA左右，从而使地铁列车交流供电容量的增加，满足列车的负载要求。
这样即使地铁列车中的一个辅助逆变器出现故障，那么总体供电容量依然满足列车的正常运行。
即使
地铁列车在运行中有三台辅助逆变器发生故障，那么也仅仅需要切除列车几列车厢的空调供电后依然保证列车无限速的正常运行。
当有四台辅助逆变器发生故障时，那么就需要切除整列列车的空调供电，保障列车的正常运行，大大降低了辅助供电系统因故障而导致的列车停运。