CRH动车组牵引系统技术概论

1.3牵引变流器
牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修 的模块化结构。在运用现场通过更换模块可方便 更换和维修。牵引变流器由多重四象限变流器、 直流电压中间环节和电机逆变器组成，牵引变流 器的模块具有互换性。
1.4驱动单元
列车总共由16个牵引电机驱动，位于动力转 向架上。牵引电机按高速列车的特殊要求来设计 的。它们具有坚固的结构，优化重量，低噪音排 放，高效率和紧凑设计的特征。四极三相异步牵 引电机按绝缘等级200制造。该电机是强迫风冷 式。
电磁线圈阀控制作动器的动作缸，在开关位置 有两个控制阀。控制阀通过电脉冲信号触发以及控 制动作方向。隔离开关没有进一步的最终位置联 锁，在牵引状态连续提供压缩空气，压缩空气从MR 管中获得，列车在整备状态下通过辅助空气压缩机 供风。
(5)为了避免在运行时，列车头部受空气涡流的否面 影响，受电弓被布置在离两端车头足够远的距离 处
2.3主断路器
主断路器结构图
每列动车组配置了两个主断路器，安装在每节 变压器车车顶端部位置。主断路器不但用来开关动 力单元的运行电流，也可以用来切断故障情况下的 过流以及短路电流。
主断路器设计成单极真空主断路器，内置有弹 簧式压缩空气作动器以及真空电弧放电室。
(20 mm/kV)要求。
2.2受电弓
受电弓以及与之相关联的高压开关设备布置在 每辆变压器车上。
CRH 3列车安装了两个相同的受电弓从接触网 采集单相交流电。 满足EN 50206-1 (Ref. 13). 产品标准。受电弓设计成单臂受电弓，通过位于 底架上压缩空气驱动装置驱动受电弓下臂实现其 上升和下降，底架安装在绝缘座上，上臂支撑着 一块具有两片接触接触带的面板。
接地隔离开关满足IEC 60077-1 (Ref. 11) 和 IEC 60077-2 (Ref. 14)要求。
组成接地开关的各部件名称
已装在车顶的接地隔离开关
接地开关的使用方法
闸刀通过支架安装在轴上，而轴、曲柄组装、连接杆 组装以及操纵杆组装则组成一个传动机构，转动操纵杆， 使整个传动机构进行传动，进而使得轴带动闸刀旋转一定 的角度。根据设计，在操纵杆从一端旋转180°到另一端 时，闸刀也相应从“工作位”旋转102°到“接地位”或者从 “接地位”旋转102°到“工作位”。而控制其是否能够转动 的则是锁组装。锁组装共有3个锁，其中一个供蓝色钥匙 使用，两个供黄色钥匙使用。仅在蓝色锁被蓝色钥匙打开 后，操纵杆才能从“操作”位置旋转到“接地”位置。一旦旋 转到“接地”位置，联锁机构就被带有黄色钥匙的锁锁在此 位置，然后可把钥匙从锁中拔下来。
(3)在动车组重联时，两个受电弓被升起（每列车各 一个）。
(4)在正常模式，单相交流电由动车组中优先使用的 受电弓收集，受电弓的优先配置取决于列车的配 置（单列或重联）的列车电子控制。在发生故障 的情况下，就会要求另外一种配置工作，这样就 要限制列车的最高运行速度。在故障情况下的最 高运行速度决定相关接触网轨道中的运行图情况。
第6章 牵引系统
唐唐山山轨轨道道客客车车有有限限责责任任公公司司 22000088年年0044月月
声明:
本文件为培训资料，内容仅供 参考，当与动车组实际结构不符 时，应以实际结构为准。
目录 1. 概述 2. 高压设备 3. 动力单元
1 概述
牵引系统的是基于25 kV AC 供电条件下运 行设计的。每列动车组都由两组互相对称的牵引 单元组成（01车到04车为一组，05车到08车为另 一组）它们之间用车顶电缆连接起来(见动车组 编组图)。两列CRH 3动车组可以重联形成一列车 组。我们通过下面的牵引系统动力单元框图可以 很清楚的了解到牵引系统的构成。
受电弓关键技术参数
受电弓技术参数
结构形式 操作机构形式 受流器头外形尺寸
受流器头的宽度 接触带的宽度 接触带的材料 运行高度（距轨面） 与接触线的接触力（静态） 运行速度
额定电压 额定频率 额定电流（牵引工况） 额定电流（静止工况）
备注
单臂式 压缩空气升降机构
根据EN 50367 (Ref. 7), (Figure B.3)
带有接地绝缘的真空断路器将受电弓和其牵 引单元主变压器原边绕组连接起来，同时通过车 顶电缆与另一个牵引单元主变压器原边绕组连接 起来。真空主断路器中设置了装有弹簧的空气驱 动作动器。主断路器只有当所有列车缓解条件满 足后才被激活.
电流互感器以及避雷器（分流变压器断开时 产生的过电压）通过电缆与变压器原边绕组连接。 电流互感器相当于一个变压器原边绕组的输入电 流的传感器。变压器的输出端通过接地电流互感 器与运用地面连接，电流互感器采集变压器的输 出电流。每个牵引单元的中央控制控制单元通过 比较两个电流互感器测得的电流差来判断两个电 流互感器间原边电路是否有接地故障。（如：主 变压器原边接地故障）
最小漏电距离 绝缘等级II
额定脉冲电压 过压等级 污染等级 最小电气间隙
IEC60077-1 (Ref. 11) 25 kV AC
29 kV AC PD4 688 mm
825 mm
125 kV OV3 PD4 230 mm
备注
室外绝缘体，车顶设备外壳
超出了IEC60077-1(Ref.11) (20mm/kV)要求。 超出了IEC 60077-1 (Ref. 11)
牵引电机应适用于由电压源逆变器供电，变 频变压(VVVF)调速运行方式。
1.5其他部件
动车组其他牵引系统部件还包括牵引电机通风机、 过压限制电阻等。
2高压设备
2.1概述
高压设备主要包括受电弓、高压断路器、避雷器、 网压检测装置、高压电缆、车顶绝缘子、接地装置、 高压隔离开关。高压设备按照AC 25KV 50Hz设计。 CHR3车上高压设备安装在变压器车车顶上，两个变压 器车上安装2台受电弓，并经车顶导线相互连接，正 常运行中将下一个受电弓。车顶导线在各真空断路器 后面分路，故障时有真空断路器保护。
1950 mm
1250 mm
碳
4950-6500 mm
大概：40-120牛顿（可调）
300 km/h
试验速度：330 km/h （单次试 验运行：350km/h）
25 kV
50 Hz
700 A 约 60 A
受电弓工作特点;
(1)当单列动车组运行时，两个受电弓中的其中一个 用于采集单相交流电。为了实现这个目的，两个受电 弓（动车组的两个牵引单元）通过车顶电缆连接。在 单列车运行过程中，两个受电弓的任何一个都具有相 同的性能。 (2)双牵引运行时，两个受电弓，每单元一个，升起。 车顶受电弓的安装位置和两受电弓之间的距离应以此 来决定：确保双牵引中有一个好的集电弓，基于200 m或更长距离的受电弓的配置。
1.2主变压器
主变压器设计成单制式的变压器，额定电压为 单相AC25kV/ 50Hz的线路上运行。它的次级绕组 为牵引变流器提供电能。它使用一个电气差动保 护、冷却液流量计和电子温度计对主变压器进行 监控和保护。
主变压器箱体是由钢板焊接的，主变压器箱 安装在车下，主变压器采用强迫导向油循环风冷 方式。
SS400+受电弓
SS400各组成部件名称
控制原理框图
受电弓配备了一个压缩空气驱动的自动升降装 置，当接触接触带破裂时驱动装置将降低受电弓。 受电弓所有功能以及监控是通过各自的阀控制模块 实现。升起是通过一个安装在控制阀模块输入电缆 中的电磁阀实现。升弓时间通过输入电缆中的电抗 设置。降弓时间以及静态接触力以及自动升降装置 中的压力开关的压力通过阀控制面板设置。阀控制 模块所需的压缩空气由MR管提供，当列车整备时辅 助空气压缩机会被使用。
变压器避雷器的主要技术参数：
变压器避雷器技术参数
额定电压
持续电压
标称放电电流峰值
在8/20 μs下的最大 残余电压
压力放电
40 kV 32 kV 10 kA 100 kV
40 kA
2.5车顶电缆隔离开关
车顶电缆隔离开关位于变压器车上，在正常情 况下处在闭合状态，当发生故障时隔离开关将车顶 电缆隔离。车顶隔离开关是一个单极开关，在内部 有气动作动器。通过绝缘体支撑实现运行接地隔离。 气动作动器使隔离开关绕一个垂向轴转动，隔离叶 片的两端分别接触绝缘体以实现主电路的开关。
动车组的车载电源的电能是通过牵引变流器的直 流中间电压环节获得。一个静止辅助变流器系统(ACU) 把直流电转换成为列车车载电源供电的三相交流电。
1.1高压设备
每列动车组由两组互相对称的动力单元组成，高 压系统部件对称分布在ＴＣ０２和ＴＣ０７车车顶。
车顶高压电器分布图
高压电缆，以下称“车顶电缆”将动车组两个 牵引单元连接起来，这样通过电缆一个受电弓和 一个主断路器可以同时给两个牵引单元供电。两 个隔离开关（车顶电缆隔离开关）当列车发生故 障时可以将车顶电缆断开。 如果一个牵引单元主 系统发生故障，另一个牵引单元可以继续工作。
主断路器通过电磁阀线圈得电，压缩空气推动 作动器后关闭，主触点闭合同时，开启弹簧被锁 住。开启过程通过电磁触发（通过切断保持电 流）。主断路器正在关闭过程中，从MR管获得压 缩空气。在列车整备时，可以从辅助空气压缩机 获取压缩空气。
主断路器符合IEC 60077-1 (Ref. 11) 、IEC 60077-2 (Ref. 14)、IEC 60077-4 (Ref. 27).的 要求。
主断路器的关键技术参数：
主断路器技术参数 额定频率 额定电压 列车的标称电流 短路电流（峰值电流） 瞬时耐电流值（有效值） 短路关断电流（有效值电流） 额定峰值电流（峰值） 断路器的机械服务寿命 断路关断能力
备注 50 Hz 25 kV 500 A 40 kA 16 kA 16 kA 40 kA 200,000 开关动作（无电流条件下） >= 400 MVA
动车组编组图
牵引动车组牵引传动系统由两个相对独立的 基本动力单元组成，一个基本动力单元主要由主 变压器、牵引变流器和牵引电机等组成。在基本 动力单元中的电气设备发生故障时，可全部或部 分切除该基本动力单元，但不应影响到其它动力 单元。