动车组高压电气系统
动车组高压电气系统检修技术分析
0 前言 随着社会经济和动车技术的不断发展,动车组目前已经发展成为我国交通运输的主要方式,动车组在运行过程中的平稳与安全至关重要。
而当前的列车基本采用电力驱动方式,不仅环保而且节能。
动车组高压电气系统作为动车组的重要组成,要充分确保其在列车运行期间不能发生故障和问题,否则将会给交通安全和货物的输送造成较大麻烦[1-8]。
为此笔者对动车组高压电气系统进行了深入研究与分析,给出了相关动车组高压电气系统的维修技术,对于提升动车组安全运行具有较好的指导作用。
1 动车组高压电气系统组成及存在问题分析 动车组高压电气系统的组成较为复杂,其电压值高达上万伏。
常规的动车组一般由两个高压供电单元组成,常见的动车组高压电气系统组成设备有受电设备、避雷设备、电压互感设备、主要断路设备、接地开关设备等。
受电设备是将电能有外部传递给动车组的重要设备,常用的受电设备一般为单臂,安装在动车组的顶部,配套的控制部件在动车组车厢的内部,通过信号线与其进行连接。
避雷设备在不同的动车组中发挥着不同的作用,避雷设备主要实在受电设备后部保护动车组免受过高电压的伤害,如果在行车过程中发生雷击现象,则避雷设备会将其吸收。
主要断路设备在动车组高压电气系统中作用较为关键,主要是起到断路保护的作用。
其组成部分包含气体动作设备和电弧消灭设备,常见的主断路设备采用单极设计,不同的电磁阀门用于电力供应和进入气体的控制,通过液压缸体促使相关接触设备断开,在断开的同时打开锁紧器,避免断路设备重新闭合而发生危险。
电压互感设备安装在受电设备和主要断路设备间,当电压互感设备接触并受到高电压后,会自动将高电压信息反馈到控制中心系统,为后续的供电调整提供依据和参考。
接地开关设备主要设计在主要断路设备的附近,这样动车组在停止运行后检修过程中,可以充分确保列车安全,避免触电危险。
接地开关设备设计有精密的开启设备,将不同规格的开启设备开启后才能实现配套开关的接地。
当前,我国部分动车组在运行过程中还存在一定的问题,特别是在动车组运行过程中,经常发生高压电气系统的故障。
时速160公里动车组及电气系统简介
1.动力车 动力车电气系统包括高压电器、牵引系统、辅助电源系统和列 车供电装臵等。 (1)高压电器 动力车设臵有受电弓、高 压电压互感器、高压电流互感 器、接地电流互感器、避雷器、 主断路器、接地开关、高压电 缆等高压电器。高压系统(避雷 器除外)的额定电压为25kV,正 常工作电压范围为l7 5~3lkV。 (2)牵引系统 动力车牵引系统由牵引变压器、牵引变流器和牵引电机组成。
交 换 机
牵引控制单元
供电系统
以太网
制动控制单元 输入输出单元 微机显示屏 列车供电系统 信息检测装置 安全防护系统
电源装置 轴温系统 烟火系统 塞拉门 防滑器 车厢监控屏
行车 安全 监控 系统 车厢 级主 机 报 警 显 示 终 端
车辆控制单元
供电系统 电源装置 轴温系统 烟火系统 塞拉门 防滑器 车厢监控屏
车的MVB/LON网关,并通过无线通信方式与TCDS地面系统进行
数据传输。
时速160公里动车组及电气系统简介
动车
WTB网关/ 中央控制单元
拖车
WTB总线 列车级Lonworks
餐座合造车或 普通座车(带餐吧)
控制车
WTB网关/ 中央控制单元
MVB/Lon网关
MVB总线
MVB/Lon网关
MVB总线
数据记录装置 车辆控制单元
时速160公里动车组及电气系统简介
一、主要技术参数
设计寿命 速度 供电制式 动力车轮周牵引功率 紧急制动距离(平直道) 网络系统 不少于30年或900万公里 最高运营速度:160km/h DC600V 集中供电,分散变流 持续制:5600kW 半小时:6400kW 初速度为160km/h时:≤1400m 初速度为120km/h时:≤800m 动力车:WTB/MVB 拖车和控制车:LonWorks
动车组电机电器-第九章网侧高压电气设备
生耦合干扰。
• 集成测量仪直接产生许多与线电流和线电压成正比例的“电流模式”
的独立信号。
二、动车组用互感器
(1)线路电流传感器(TAL)是由2个单元组成的,都位于相同金属箱;它们通
过一个光纤互相连接;与高压连接的单元由一个安培计式变压器组成,这里第二
3. 升降系统的工作原理及动作
• 受电弓的升弓动作信号由驾驶室通过激活主供风阀来实现。
• 受电弓的动态特性取决于与减震阻尼连接的两级悬挂。此系统能够
保证高质量的受流性能。
• 降弓命令由控制室内通过释放主供气阀而发出。通过该命令将气囊
内的压力空气排出,受电弓在自重作用下降弓。
二、法维莱CX018受电弓
19—压缩空气管路
二、法维莱CX018受电弓
法维莱CX018型受电弓弓头构成
1—碳滑板;2—弓角;
3—弹簧盒;4—弓头支架;
5—气管
二、法维莱CX018受电弓
2. 技术参数
(1)弓头重量:11.99 kg;
2
受电弓总重:151 kg;
3
额定静止力:25 kV接触网上70 N;
4
气路中的压力:最大10 bars,最小5 bars,初始3 bars;
② 快速(在100 ms内)分闸相关电路主断路器实现最大电流保护;该
12—插座;13—车顶界面;
14—底板;15—快速脱扣机构;
16—高压输入端HV2;
17—真空管;18—触头压缩机构
三、CRH3型动车组用主断路器
2. 动作原理
1
合闸操作
• 只有满足如下条件,断路器才能闭合:
① 断路器必须是断开的;
200EMU动车组特高压电气装置和工作原理
200EMU动车组特高压电气装置和工作原理引言200EMU动车组是中国自主研发的一款高速客运列车型号,其拥有先进的技术和优秀的性能。
其中,特高压电气装置是该车辆的重要组成部分,其工作原理对车辆的安全和稳定性有着重要的影响。
本文将对200EMU动车组的特高压电气装置和工作原理进行介绍。
200EMU动车组的特高压电气装置200EMU动车组的特高压电气装置由三部分组成:1.牵引变流器2.特高压主变压器3.特高压直流配电装置这三部分装置相互配合,使得车辆能够从供电系统中直接获取电能,转换成适合车辆牵引驱动的电能并传输到各个牵引驱动装置中。
牵引变流器牵引变流器是将来自主变压器或网侧供电系统输入的电能转换成适合车辆牵引驱动的电能的转换设备。
牵引变流器由逆变单元和换流单元组成,逆变单元将交流电源转换成中间直流电压,而换流单元则将中间直流电压转换成交流输出电源,以驱动车辆牵引系统。
特高压主变压器特高压主变压器是车辆电气系统中的变压器设备,主要是将高压电网系统输入的特高压电压降低到适合车载的电压,并供给牵引变流器对电能进行转换。
特高压直流配电装置特高压直流配电装置主要由电容器、电感和半导体开关器件等组成,是牵引变流器和牵引电机之间用于变换电压和平滑电流的设备。
在车辆行驶过程中,该装置将直流电压输出到各个牵引电机上,实现车辆的牵引和制动。
200EMU动车组的特高压电气装置工作原理200EMU动车组的特高压电气装置工作原理主要分为以下几个步骤:1.牵引变流器将输入的交流电信号转换成适用于车辆驱动的中间直流电压。
2.逆变单元将中间直流电压转换成为三相矢量控制PWM逆变输出电压和PWM换相输出信号。
3.牵引电机使用PWM逆变输出电压将电能转化为机械能。
4.牵引电机在运行过程中产生的能量通过特高压直流配电装置转换为适用于其他牵引电机的电能。
以上几个步骤使得200EMU动车组的特高压电气装置能够高效地将电能转化为机械能,实现车辆的牵引和制动。
CRH380B动车组电气系统
-元件内部的标识及电气元件内部的标识,如:驱动箱, 供电单元等。 1.15 设备列表
对应CRH380B有一张完整的设备列表, 其中包含所有在 电路图中被画出的元件。设备列表中的元件根据在电路图 中的主,从组关系来划分。主,从组则根据设备标识和装 配位置来划分。
设定的 01 连续的数字
6
第一部分 电路图读图介绍
1.2 安装位置 举例如下:+112.10
+ 鉴别符,此+意味着随后的字母数字是安装位置的标识。 1 车箱号1..8 1 安装平面0..9
(0-车的天花板,1-司机室 2-右墙,3-左墙,4-右内室 ,5-左内室,6-地板下,7-前 墙,8-未被占用,) 9-转 向架 2 分组中更细划分的子部分 1 子安装地址 0 细节的子部分(例如在电气柜)
1.1 设备标识 每节车厢的每个设备都分配有设备标识。通过安装位
置来识别设备。具有相同开关功能的设备在电路图中具有 相同的设备标识。 举例如下:
其中 = 21 - K01 = 意味着随后的数字是此设备中子功能组的标识 21 电路图的子功能组 - 鉴别符,意味着随后的字符是设备标识。 K 标记字母是根据DIN EN 61346 (Ref. 12)标准第2 部分
(2)主安装位置内的线扎组
组成线扎编号的前三个数字表示安装位置(不包括子
安装位置)。下一位表示电压等级分类。最后二位为连续数
字。举例如下: 114 B 001
114 安装位置
B 电压等级分类
001 连续数字
9
第一部分 电路图读图介绍
1.5电缆名称/ 电缆号 每一个电路图中的电路联结有一个电缆号。该电缆号
动车组高压电气系统故障及解决措施分析
动车组高压电气系统故障及解决措施分析摘要:针对动车组的可靠性分析,实验数据、现场数据的获取都比较困难,这使得部件故障问题难以确定,动车组可靠性分析面临较多阻碍。
动车组功能层次、运行条件、故障形式较为复杂,在统计现场数据时缺乏规范性,部件故障问题难以用精确数值表达。
为此,文章重点论述动车组高压电气系统的主要构成部分,探析其中的典型故障,提出改善动车组高压电气系统故障的建议。
关键词:动车组;高压电气系统;检修方法1动车组高压电气系统故障分析1.1受电弓故障受电弓故障多是高压放电、异物撞击导致的,常见的问题有受电弓碳滑板烧伤、碳滑板磨损、受电弓降弓。
第一,我国动车组常会被飞鸟撞击导致故障频发。
当发生异物撞击时,风路会漏风,自动降弓阀致使控制风路压力下降。
若泄漏量超出自动降弓阀动作值,会使排风口开启,压缩空气被排出,进而引发受电弓下降,导致受电弓和接触网出现更多的损伤。
第二,天气原因也会造成受电弓、接触网发生拉弧放电,受电弓碳滑板的供风软管产生泄漏,使受电弓自动降弓。
第三,受电弓材质有问题。
有一些受电弓的转轴材料很容易折断;或是弓角突然翘起;或是设备存在质量问题,导致碳滑板边缘的碳条和铝基板接缝存在漏风现象。
1.2高压电缆故障导致高压电缆故障通常是因为高压放电、异物打击导致电缆保护套或绝缘层受损。
海南地区的动车组频繁出现问题多是因为当地炎热多雨的气候容易使电缆绝缘层老化,进而影响绝缘强度。
为此,在电缆终端绝缘层的设计上应充分保障质量。
高压电缆绝缘层是由屏蔽线组成的,屏蔽层和导电铜芯彼此互联并绝缘。
依据电磁原理,电流在流过高压母线时,会在母线周边出现交变电磁场,干扰周边的用电系统。
屏蔽层会将静电收集起来,从抗静电接地线把静电传至车体,再由转向架、接地刷转到钢轨。
当接地线断开时,高压母线静电会堆积在断裂位置,与另一端产生尖端放电[1]。
1.3高压互感器故障高压互感器经常出现灼伤、破损和爆裂情况。
互感器的一次、二次绕组是在铁芯上面缠绕的,两者之间有绝缘介质。
动车组牵引与控制系统任务1-3 CRH2型动车组网侧高压电气设备试验与维护
的一些常见故障和维修,可以参见《CRH2 动车组故障处理手册》
中相关部分和《专项修作业办法》的受电弓专项修办法部分。
8、 注意事项
(1)必须要由专业技术人员调整和维护受电弓。在任何情况下,必须采取必
要的安全和防护措施。
(2)在车顶工作时,必须切断接触网线供电电源。 (3)受电弓升弓时,应确保压缩空气供应无意外故障发生。因为一旦压缩空 气供应发生故障,受电弓就会下降,可能造成受电弓臂底下人员的人身伤害。 (4)在调整和维护受电弓时,为确保不会无意升弓,使用约1.5米的绳子绑在 底架和上交叉管间。 (5)维护弓头时,在受电弓的上交叉管和车顶或底架间用长约0.9m的木制支 撑支撑。不要把木制支撑放置在气囊或升弓装置的部件上。 (6)特殊情况在受电弓气囊失效后,重新启用受电弓前应完全排除渗入其中 的水。 (7)必须遵循网线接地和绝缘的原则。
三、高压箱
25KV电网高压首先由受电弓引入动车组,然后经过故障隔离 开关接入到高压机器箱,并旁路连接了保护接地开关EGS。高压 机器箱内有避雷器、真空断路器VCB、接地端子。从高压机器箱
出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组。设置了高压联
锁回路,在受电弓没有降下或保护接地开关EGS没有闭合的情况 下,高压机器箱不能打开。
6、弓网故障后的检修、检测
当发生弓网故障,造成受电弓滑板、弓头、上臂等零部件变 形或损坏,应将受座弓从车顶拆下,进行全面调修或更换零部
件,检修完成后在专用试验台上対受电弓进行例行试验(包括
动作试验、弓头自由度测量、气密性试验、静态压力特性试验 等),试验合格后方可重新装车投入使用。对于较轻的刮弓, 可在车顶调试升降弓时间、静态压力特性试验等。关于受电弓
变流器(CT1)
主断路器(VCB) 牵引变圧器
crh3c型动车组高压系统闪络问题解析
第39卷第6期2019年12月铁道机车车辆RAILWAY LOCOMOTIVE C CARVol. 39 No. 6Dec.2019文章编号= 1008-7842 (2019) 06-0083-03CRH3C 型动车组高压系统闪络问题解析张远东,谷孝坤(中国铁路北京局集团有限公司 北京动车段,北京102600)摘要CRH3C 型动车组在雾霾天气下极易发生高压外绝缘闪络问题,致使动车组自动降弓。
后续应急处置过程 中,如对故障原因及故障点判断不准确,极易造成接触网二次跳闸,扩大事故影响。
结合CRH3C 动车组电路原理图 对真空断路器闪络问题进行分析,并提出预防及改进措施,为CRH3C 动车组的持续、安全、可靠运营提供保障°关键词 CRH3C 动车组;高压系统;闪络中图分类号:U264.7文献标志码:A doi :10. 3969/j. issn. 1008 — 7842. 2019. 06. 17CRH3C 型动车组在运营过程中发生过多起高压系 统闪络问题,严重影响了京津城际运输秩序。
为防止司 机及随车机械师在处置动车组故障时,盲目升弓扩大事故影响,文中结合CRH3C 型动车组高压系统电气原理图,分析真空断路器对接地开关放电引起的高压系统锁 闭故障,并针对性地提出安全防范及改进措施,为后续 CRH3C 型动车组持续、安全、可靠运营提供保障。
1 CRH3C 型动车组高压系统工作原理1.1 CRH3C 型动车组高压系统组成CRH3C 型动车组高压系统包括受电弓、真空断路 器、避雷器、网压和网流检测装置、高压电缆、车顶支持 绝缘子、高压接地装置及高压隔离开关等。
CRH3C 型动车组高压系统设备按照AC 25 kV/50 Hz 设计,主要 安装在变压器车(2车和7车)车顶,每个变压器车设有1台受电弓。
正常运行时只升一个受电弓,高压供电在 真空断路器后面进行分路,故障时由真空断路器进行保护。
CRH3C 型动车组高压系统设备控制采用冗余设计,在故障时可通过车顶隔离开关进行故障单元的电气隔离。
动车组牵引与控制系统-CRH2型动车组网侧高压电气设备试验与维护
一、网侧高压电路
接触网电源采用25kV、50Hz单相交流电,列车通过安 装在在4号车或6号车的受电弓之中的一个(正常运行中, 只升起单弓,另一个受电弓处于降下状态)从接触网上受 电,2号车与6号车之间用25kV特高压电缆贯通连接。
M2车上安装有牵引变压器,通过特別高压(特高)电缆 而贯通连接在各车的25kV特高电源,经由各车的特高压接 头、主断路器VCB,连接到牵引变压器原边绕组上。
故障隔离开关的作用是在出现故障时强迫断开受电弓。 EGS的作用是将高压系统强制性接地,以便车辆维护时人员 的安全。VCB的作用是在需要的情况下自动断开主变压器的 供电。
1、真空断路器
型式:CB201型 额定电压:AC30kV 瞬间最大电压AC31kV 额定电流:AC200A 额定频率:50Hz 额定开断容量:100MVA 断路时间:3周以下(50Hz) 额定闭合电流:10000A。 额定瞬间电流:4000A(2s) 额定断路电流:3400A 无负荷闭合时间:0.15s以下 额定开断时间:0.06s以下 额定断路时间:0.08s以下
上图中的14、15 属选项。压缩空气通过电控阀经过滤器进 入精密调压阀,精密调压阀(件3)用于调节受电弓接触压力, 输出压力恒定的压缩空气,其精度偏差为±0.002 Mpa。因为 气压每变化0.01Mpa(0.1kgf/c㎡)会使接触压力变化10N。
5、维护说明(步骤)
(1)检查 (2) 润滑 (3)清理 (4)更换滑板 (5)调试更换阻尼器 (6) 检查升弓装置
ห้องสมุดไป่ตู้
表1.2 特高压连接设备构成
特高压连接设备
受电弓 保护接地开关(EGS) 倾斜型电缆接头 直线接头 3分支接头 变流器(CT1) 主断路器(VCB) 牵引变圧器
CRH380A型动车组-主供电系统讲义
1主供电1.1组成及原理主供电系统主要有受电弓、真空断路器VCB、保护接地开关EGS、高压隔离开关、电缆及电缆连接器、主变压器组成。
25kV电网高压首先由受电弓引入动车组,然后经过故障隔离开关接入到高压机器箱,并旁路连接了保护接地开关EGS。
高压机器箱内有避雷器、真空断路器VCB、电缆接头。
从高压机器箱出来的高压电直接连接到牵引变压器的原边绕组。
1.2设备布置4号车和6号车车顶各设受电弓、保护接地开关EGS、高压隔离开关一套,2号车、4号车和6号车的车下均设高压机器箱;2、3、4、5、6号车之间的车顶上设置特高压电缆连接器。
主供电设备布置见图6-1。
电压互图6-1主供电设备布置图1.3主要部件结构与功能1.3.1受电弓时速350公里CRH380A型动车组使用的受电弓型号为TSG19A,弓头长1950mm,滑板长1576mm,质量(不包括绝缘子和阀板)为117kg,其结构如下图:图6-2受电弓结构当受电弓的电磁阀得电时,压缩空气也经过节流阀一路向气囊充气,同时一路向受电弓的集电头上的滑板气腔内充气;当气囊内气压达到一定压力时,受电弓开始升弓,与接触网接触集取电流。
当受电弓的电磁阀失电时,气囊中的压缩空气压力迅速减小,压缩气体由电磁阀口排向大气,受电弓靠自重落弓。
1.3.2真空断路器VCBVCB的操作机构箱是被螺栓固定在高压设备箱上。
操作机构箱内内置有空气罐,电磁阀,增幅阀,操作气缸及主操作杆等构成操作机构部,由外部信号开闭电磁阀,由此驱动增幅阀,操作气缸,主操作杆,由绝缘操作杆来开闭断路器部的构造。
在断路器左右配置的真空阀,与集电子单元,及与此相连接的中间机构部构成,收纳在T字形的绝缘支持瓷瓶内。
连接断路器部与操作机构部间的绝缘操作杆,在绝缘与高电压部电气的同时,传达开闭的操作力。
VCB的结构图如下图6-3所示。
图6-3 VCB的结构图真空断路器是为了当牵引变压器在二次侧以后的电路中发生故障时,为迅速、安全、确实地断开过电流为目的安装的,同时、它也是平常开闭主回路一种开关,兼具断路器和开关2种功能的机器。
动车组高压电气系统
CRH3动车组简介202X-9-5阅读次数:率3102次CRH3动车组是我国有自主知识产权的国产动车。
目前该动车组运行在京津城际快速铁路线上。
并延长至塘沽。
最高行车速度到达350公里/小时。
现简单介绍如下:一、列车编组一列车为八节车厢称为一个动车组。
一个动车组分为两个牵引单元,由四个车厢组成。
每个单元由一节头车和三节中间车厢组成。
具体如下列图:ECO1/ECO8 ----------- 头车2个TCO2/Tc07 ------------------------- 变压车2个IC03/IC06 -------------------------- 中间车2个BC04餐车1个FC05头等车1个两列可以重联编为一个列车,由一个司机操作。
二、主要性能数据1 .工作电压25KV/50HZAC2 .最高运行速度350Km∕h,运行速度300km∕h3 .一个动车组长度约200公尺。
4 .运行时轮缘最大功率8800KWo5 .起动牵引力300KN。
6 .列车最大重量563t.7 .轴最大负载17t+4%.8 .中间车长度24.825mm9 .头车长度25.86Omm10.最大高度3.890mm11.车内高度1.26Omm12.宽3.26Omm13.车轴数32个,其中从动轴16个。
14.平均加速度。
至200km∕h,0.38m∕sz15.座位520个。
三、车辆设备1 .头车ECOL1等舱,无烟区。
休息室,8个座位2等舱,无烟区。
座位65个。
(3+2)车下主要设备:牵引电动机、牵引转换器和冷却装置、车载供电电气柜。
2 .中间车TCO2:2等舱,吸烟区。
乘客座位87个,两套标准卫生设施。
带受电弓。
车下主要设备:辅助转换器箱、变压器和冷却装置。
车载供电电气柜。
3.IC03:中间车、2等舱、无烟区、乘客座位87个。
两套标准卫生设施。
车下主要设备:牵引电动机,牵引转换器和冷却装置,车载供电气柜,空气压缩机。
4.BC04:中间车。
CRH380CL型高速动车组电气系统
现代国企研究 2016. 11(下)120摘要:介绍了CRH380CL型高速动车组电气系统,阐述了电气系统管理功能的设计和实现方法。
关键词:CRH380CL动车组;电气系统;电气系统管理The Electrical System of New-generation CRH380CL High-speed EMUWANG Hua-wei(ChangChun Railway Vehicles Co.,Ltd,Changchun, Jilin 130062,China)Abstract:CRH380CL high-speed EMU electrical system were introduced.Design and realization of electrical system management were expounded.Key words: CRH380CL EMU; electrical syetem;electrical syetem management;一、引言CRH380CL型高速动车组是为我国时速300km/h以上的高速铁路设计的车型。
该动车组的电气系统设计结合我国实际应用条件,吸收了现有动车组的设计理念,并充分借鉴了动车组实际应用经验。
二、电气系统型式CRH380CL型高速动车组为8动8拖16辆编组,牵引系统为交-直-交形式的交流传动系统。
三、电气系统的实现CRH380CL型高速动车组的电气系统主要由高压系统及辅助供电系统组成。
(一)高压系统高压系统电气主要包含车顶高压系统和车下牵引系统。
1-8车的高压设备和9-16车的高压设备分别组成高压系统的两个无高压电气连接的单元,整车具有4个牵引单元,每个高压系统的两个牵引单元可以通过具有隔离开关的车顶高压电缆进行连接。
列车在正常运行时,每个高压系统各升起一个受电弓,升起的受电弓通过车顶高压电缆给两个牵引单元供电。
(二)辅助供电系统辅助供电系统主要由辅助变流器、车载中压设备和低压设备组成。
动车组的电气系统可靠性分析
动车组的电气系统可靠性分析摘要:近年来我国高铁事业蓬勃发展,快速、便捷的动车组正逐渐成为人们出行的首选交通工具。
但动车组结构功能复杂、运行环境多样,如何在高速度、高载荷的条件下,保证动车组安全稳定的运行,其可靠性研究显得愈发重要,尤其是整车层级的可靠性研究对于铁路运输具有更现实的意义。
关键词:动车组运行;电气系统;可靠性分析1动车组运用环境条件不同国家高速动车组技术不尽相同,且都会针对本国特有的运用环境进行设计生产。
我国高速动车组的运用环境条件最为复杂,主要集中在以下几个方面:(1)交路长、跨线运营、频繁启停:我国高速铁路是世界运营速度最高的铁路,京沪、京广等主干线运营速度在300km/h以上;除了速度高,不少动车组运行里程超两千公里,跨线运营情况较多。
以南宁至北京西为例,跨宁、广、武、郑、京5个铁路局,其中南宁-衡阳区间为有砟轨道,衡阳-北京西区间为无砟轨道,跨线运行对动车组牵引、制动等性能影响明显;在珠江三角洲等发达区域,站间距短,频繁启停是突出的运行特点。
(2)线路条件复杂:为保护生态,减少土地占用,高速铁路的坡道、弯道、桥隧比例均较高,如宝鸡至兰州客运专线,桥隧比高达92%,经过桥隧产生的气动力和振动会加速车辆各系统的磨损。
(3)客流量大、常态化超员:我国作为人口世界第一、GDP世界第二的大国,地区间经济贸易往来频繁,人员快速流动。
如京沪等繁忙干线甚至出现一票难求的局面,在京广、京哈、沪昆等线路经常处于超员状态。
由此,高速度带来的高应力和高载荷、复杂的运行环境和大载客量等多方面因素对动车组的可靠性提出了更高要求。
2动车组可靠性指标体系保证动车组安全、正点的送达旅客是动车组运输的根本目的,因此本论文重点分析研究影响动车组运行可靠性的车辆设施设备故障。
参考德国西门子故障分类及其指标定义,依据我国事故及故障管理现状,按照分类、分级的原则对不同严重程度后果的动车组设备故障进行如下定义。
(1)A类故障:在规定工作环境和条件下,引起动车组途中异常停车时间大于20分钟且小于1小时的车辆设备故障。
城铁车辆高压电气系统分析
城铁车辆高压电气系统分析发布时间:2021-07-07T03:11:40.559Z 来源:《中国科技人才》2021年第11期作者:盛立芳[导读] 地铁车辆的高压电气系统主要由隔离开关、高速断路器、线路接触器、牵引逆变器、辅助逆变器、制动电阻、避雷器、电抗器、接地装置等部分组成。
中车长春轨道客车股份有限公司摘要:高压电气系统是地铁车辆运行的保障性系统,它会直接影响车辆的运行安全和运行质量,在地铁车辆的运营中起着至关重要的作用,因此需要其具有高可靠性和高稳定性。
本文首先具体介绍了高压电气系统的组成和工作原理,然后详细分析了电气系统各设备的性能指标。
关键词:高压电气系统;牵引逆变器;制动电阻;牵引电机;辅助逆变器1.高压电气系统的组成和工作原理地铁车辆的高压电气系统主要由隔离开关、高速断路器、线路接触器、牵引逆变器、辅助逆变器、制动电阻、避雷器、电抗器、接地装置等部分组成。
列车通过受电弓与DC1500V接触网接触受电,为防雷击等浪涌电压的侵袭,列车设置避雷器,安装在受电弓附近。
避雷器直接与受电弓相连,其接地端与车辆顶部的接地母排相连,实现可靠接地。
供电网络正常情况时,避雷器具有高阻抗,相当于一个绝缘体;发生雷击时,供电网络电压急剧升高,避雷器瞬时导通,将电击能量导入大地,实现对主电路的保护。
带受电弓的动车车顶设置有主熔断器,对本单元的高压电路实现短路过流保护。
高压DC1500V电源通过受电弓后进入位于车底的高压箱内,经过二位隔离刀开关进入牵引和辅助逆变器中。
隔离刀开关的不同档位可实现设备的受电弓供电或接地。
位置转换前需要操作解锁手柄,解锁手柄和受电弓控制回路联锁,操作解锁手柄会导致受电弓降弓。
当隔离开关位于受电弓位时,DC1500V直流电给列车牵引回路和辅助回路供电;当隔离开关位于接地位时,主电路将被隔离并接地。
DC1500V高压电源通过高速断路器后进入牵引箱,高速断路器具有过流保护作用。
DC1500V经牵引箱逆变成三相交流电后向本车的牵引电机供电。
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CRH3动车组简介
2009-9-5 阅读次数:3102次
CRH3动车组是我国有自主知识产权的国产动车。
目前该动车组运行在京津城际快速铁路线上。
并延长至塘沽。
最高行车速度达到350公里/小时。
现简单介绍如下:
一、列车编组
一列车为八节车厢称为一个动车组。
一个动车组分为两个牵引单元,由四个车厢组成。
每个单元由一节头车和三节中间车厢组成。
具体如下图:
ECO1/ECO8————头车2个
TC02/Tc07————变压车2个
IC03/IC06————中间车2个
BC04餐车1个
FC05头等车1个
两列可以重联编为一个列车,由一个司机操纵。
二、主要性能数据
1. 工作电压25KV/50HZAC
2. 最高运行速度350Km/h,运行速度300km/h
3. 一个动车组长度约200公尺。
4. 运行时轮缘最大功率8800KW。
5.起动牵引力300KN。
6. 列车最大重量563 t.
7. 轴最大负载17t+4%.
8. 中间车长度24.825mm
9. 头车长度25.860mm
10. 最大高度3.890mm
11. 车内高度1.260mm
12. 宽3.260mm
13. 车轴数32个,其中从动轴16个。
14. 平均加速度0至200km/h,0.38m/sz
15.座位520个。
三、车辆设备
1. 头车EC01: 1等舱,无烟区。
休息室,8个座位
2等舱,无烟区。
座位65个。
(3+2)
车下主要设备:牵引电动机、牵引转换器和冷却装置、车载供电电气柜。
2.中间车TC02:2等舱,吸烟区。
乘客座位87个,两套标准卫生设施。
带受电弓。
车下主要设备:辅助转换器箱、变压器和冷却装置。
车载供电电气柜。
3.IC03:中间车、2等舱、无烟区、乘客座位87个。
两套标准卫生设施。
车下主要设备:牵引电动机,牵引转换器和冷却装置,车载供电气柜,空气压缩机。
4.BC04:中间车。
2等舱,无烟区。
乘客座位50个。
站位餐车,厨房、乘务员室。
车下主要设备:双辅助转换器装置,蓄电池和充电器,车载供电电气柜。
5.FC05:中间车。
1等舱,无烟区,乘客座位56个,残疾人区,一套标准卫生设施,及另一套适合于残疾人卫生设备。
车下主要设备:紧急
车钩,带VIC电缆,双辅助转换器装置,蓄电池及充电器、车载供电电气柜。
6.IC06:中间车。
2等舱,无烟区,乘客座位87 个,两套标准卫生设施。
车下主要设备:牵引电动机,牵引转换器和冷却装置,车载供电电气柜,空气压缩机。
7.TC07:带受电弓的中间车。
2等舱、吸烟区,乘客座位87个,两套标准卫生设施。
车下主要设备:辅助转换箱,变压器和冷却装置,车载供电电气柜。
8.EC08:头车。
1等舱,无烟区,休息室8
座位。
2等舱无烟区,乘客座位65个。
车下主要设备;牵引电动机,牵引转换器和冷却装置,车载供电电气柜。
四、转向架
每个车下均有两个转向架。
又分动力转向架和拖车转向架。
两种转向架不能互换。
动力转向架的两条轮对均带有牵引电动机。
EC01、IC03、IC06、EC08四个车下均匀为动力转向架。
拖车转向架没有牵引电动机,有车轮制动盘。
列车转向架均为模快化设计,所有主模块都基本相同,以使对每个车辆的重心和重量相适应。
转向架为双H型设计。
转向架和悬挂弹簧可独调节,从而获得最佳的运行特性。
并有轮缘润滑装置和撒砂装置。
新论对直径为820mm.
五、车钩
CRH3动车组配备3种车钩,分别为:
半永久性车钩:每辆头车的前端和每辆中间车辆的车端配有半永久性车钩,其作用为吸收超出规定的分离力(如出现严重冲击和碰撞)时耗散能量,以保安全。
自动车钩:每节头车(EC01/EC08)的前舱均有一个左右前车钩罩和一个左右自动车钩。
紧急救援车钩:每个动车组在头等车(FC05)的地板下方位置存放一个备用紧急救援车钩,用以其他机车牵引/拖拽CRH3车组。
六、制动控制单元
制动控制单元,为一个自动化诊断和监测以下出现的情况,加以自动采用相应措施:
1. 控制和诊断相应的车内制动;
2. 车轮紧急制动保护;
3. 不转动轴的检测;
4. 撒砂装置的功能检测;
5. 控制和诊断辅助压缩机工作;
6. 诊断转向架工作情况;
7. 诊断停车制动情况,
8. 制动试验;
9. 计算制动性能;
10.检测计算整个列车分配所需的制动力;
11. 控制和诊断列车管压力值。
以上情况若出现异常,制动单元将通告司机采取相应措施,并可相应的自动给出措施。
这是CRH3动车组高度自动化安全保障。
列车制动顺序,应是首先再生制动,然后电控制动,最后空气制动停车。
再生制动系统由EC01/EC08和IC03/IC08车的牵引系统提供。
并由中央控制单元进行连续控制。
制动能量将返回电网。
若仅部分能量不能回收,则其余制动能量将转至限压电阻。
若电阻制动受限或不足,将利用辅助电空制动,以使停车。
七、高压电气系统
接触网提供交流25KV电压,然后通过受电弓传给动车组。
车顶高压线路接车组两个牵引单元。
正常操作中,只需升起一个受电弓。
收集交流25KV电用于整个八节车厢装置即可。
受电弓由压缩空气升起。
电涌放电器(SA1)安装在受电弓后面。
以保护电气设备。
防护设备受接触网电压过压(加闪电)过压损坏。
电压互感器(LVT)记录电压,又称接触网记录器。
主断路器(MCB)用于开关连接牵引单元的工作电流,以及在发生严重干扰(如过流、互感电故障或线路短路等)时安全断开列车两个单元互感器(LCT、TCT)与接触网连接。
主断路器由压缩空气起动。
电涌放电器(SA2)保护互感器,
用以防止在互感器(LCT/TCT)断开时间出现不容许过压。
与电压互感器(LV T)相对应,线路电流互感器(LCT)用作列车控制系统的线路电流的记录器。
还有两个电流互感器监控每个互感器的输入和输出电流。
根据电流之间差值,列车控制系统可以检测互感器出现的接地故障。
主变压器(MT)位于TC02/TC07车下,其旁边有冷却装置。
主变压器为单系统变压器,设计在25KV50N2AC电传电压下作用。
25KV电压主变压器为单相。
为牵引电机在一次绕组电压转换为四个二次绕组通过牵引变流器向牵引电动机供电。
牵引变流器位于EC01/EC08和IC03/IC06车底下牵引箱中,旁边有冷缺装置。
牵引变流器主要用于为牵引电动机的操作三相导步电压,集成在牵引变流器中的牵引控制单元监控。
牵引电动机(M)动车组配有16个牵引电动机。
这些电机位于EC01/EC08和IC03/IC06车下转向架上。
动力转向架每个轮对都由牵引电动机驱动。
四级三相导步牵引电动机通过机械传递系统将动力传递给轮对。
该系统为轴向和径向弹性离合器及轮对齿轮。
离合器防止出现不容许高冲力矩。
牵引电动机额定电压为2700V、额定电流145A、额定功率562KW、额定转速4100rp m。
驱动器主要数据:轮对最大负载17T,传动比例1:2788,输入速度5900r pm.
限压电阻器(VCR):动车组配由四个限压电阻器,每个动力装置分配一个电阻,限压电阻专用于保护牵引变流器,以防止过压。
蓄电池和充电机:在BC04/FC05车装有2个单独强制风冷电池充电机,其输入电压440V60N23AC/380V50N23AC,输出电压110v+25%-30%,输出功率60KW。
蓄电池:型号Nicd,容量ZX160Ah。
八、安全回路
车组设有6个安全回路。
当出现不安全情况,通过回路,及时告知司机采取相应措施。
1. 紧急制动回路:是向列车制动组件发送制动请求,以便实施紧急制动。
2. 停车制动检测回路:监控停车制动状态避免错误实施停车制动。
3.制动缓解回路;监控空气制动的实施状态。
4. 旅客紧急制动回路;向司机发出视讯旅客紧急制动请求报告
5. 转向架检测回路:可防止转向架、轴和车轮的损坏或确保受损情况及时发现。
6. 火警回路:当列车出现火灾时,火警回路发出火灾警告信号,报告给司机。
各安全回路出现故障后,及时在司机室显示屏上显示,并显示出处理方法和步骤。
在各车厢设有控制面板,主要功能为制动、空调、照明、火警、转向架监控、外部电源的功能、以及车辆的控制元件。
动车组配有四个限压电阻器,每个动力装置分配一个C阻压电阻器,位于BC04/F05车上。
限压电阻专用于保护牵引变流器,以防止过压。
各车厢内均有温度、车速,下一站名显示器。
车厢外有车厢编号、始发站名、终点站名显示,充分体现人性化设计。