CRH380B型动车组牵引系统
CRH380B型动车组牵引系统
• 为防止矿物油的热胀冷缩，需要安装一个储油柜，储油柜独立于油箱固 定在列车的上部。储油柜和油箱是通过管道及连接器连在一起的。
主变压器箱体
储油柜
2.2.1 主变压器具体技术参数
额定功率 ：
约5848KVA
标称电压，初级 ：
25 kV
标称频率 ：
50 Hz
次级绕组数目 ：
4
额定电压，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1850 V
额定功率，次级(牵引绕组) ： 约4 x 1462 kVA
产品标准 ：
EN 60310
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用强迫导向油循环风冷方式，设有冷却油温、油 循环流动状态等监控保护装置。
通风量：
约0.67 m³/s
额定功率：
586kW
额定电压：
约2700 V
额定电流：
约155 A
额定功率下的效率：
约94.7 %
额定转速：
4100 1/min
额定功率下的功率因数cosφ：
约0.89
温度等级：
200
最高电压：
约2800V
最大电流：
约220A
最高转速：
约5900 /min
牵引电机冷却风机
2.1.6 电压互感器
电压互感器与一个受电弓连接，用于测量和监视电网接触线的电压，它 有两个次级绕组，把电压信号送到各个牵引变流器中，互感器位于受电弓与主 断路器之间。
2.1.7 电流互感器
每个牵引单元有三个电流互感器，一个电流互感器被接到主断路器下方， 用于测量动车组的电流；另外两个互感器用于监测主变压器。这两个互感器用 来测量牵引单元的线电流和回流电流。通过差动电流判断变压器是否有接地故 障。
CRH380动车组牵引系统技术概论
CRH380动车组牵引系统技术概论CRH380动车组是中国铁路总公司研发的一款高速动车组。
其牵引系统是整个动车组的重要部分，它能够为整个列车提供可靠的驱动力，并保证列车在高速运行中的平稳性和安全性。
本文将对CRH380动车组牵引系统技术进行概述，以便更好地了解这一先进技术。
CRH380动车组的牵引系统主要由电动机、逆变器、传动系统和控制系统四个主要部分组成。
其中，电动机是动车组实现电力驱动的重要设备，逆变器将直流电源转换为交流电以供电动机使用，传动系统将电动机的转动力传递到车轮上，控制系统则负责监控和控制整个牵引系统的运行。
首先，电动机是CRH380动车组牵引系统的核心部分。
其采用三相异步牵引电动机，其最大输出功率可达10,500千瓦。
电动机的特点是耐高温，运行稳定性好，并且具有较高的效率和动力输出。
它可以提供足够的驱动力来使列车在高速运行时达到理想的速度。
其次，逆变器是牵引系统的另一个重要组成部分。
它的作用是将车载电池组提供的直流电转换成可用于电动机的交流电。
逆变器具有高效的电力转换和电力调节功能，能够根据实际需要提供不同频率和电压的电力输出。
这样，它可以满足列车在不同速度和负载条件下的不同需求。
传动系统将电动机的转动力传递到车轮上。
在CRH380动车组中，采用了齿轮传动系统。
它由电动机和主传动轴上的齿轮组成，能够将电动机的转动力通过齿轮的配合传递到车轮上，确保列车能够平稳地行驶。
传动系统的设计需要考虑到动车组的高速性能和运行稳定性，以及对于噪音和震动的控制。
最后，控制系统对整个牵引系统进行监控和控制。
它能够实时检测电动机、逆变器和传动系统的运行状态，并根据列车的实际情况调整系统的工作参数。
控制系统还可以对列车的加速度和速度进行精确控制，保证列车在运行过程中的平稳性和安全性。
综上所述，CRH380动车组牵引系统是一个复杂而高效的技术系统。
它由电动机、逆变器、传动系统和控制系统四个主要部分组成，这些部分相互配合，共同实现列车的高速运行。
动车组司机专业知识模考试题与参考答案
动车组司机专业知识模考试题与参考答案一、单选题（共49题，每题1分，共49分）1.CRH2A 型动车组的制动系统是以( )为单位进行制动力的协调控制的。
A、一辆车B、1M1TC、一个动力单元正确答案：B2.正常情况下,CRH380B 型动车组隔离开关驱动机构所需的风压由动车组( )提供。
A、辅助风缸B、主风缸C、空压机正确答案：B3.CRH380B 型动车组轮装制动盘和轴装制动盘均为铸钢制造,轮装制动盘的直径为( )。
A、540mmB、640mmC、750mm正确答案：C4.CRH380B 型动车组的间接制动采用( )式空气制动系统。
A、自动B、直通C、阶段缓解正确答案：A5.( )开关是 300T 型列控车载设备选择采用 A 系或 B 系的开关。
A、隔离B、电源C、冗余正确答案：C6.CRH2A 型动车组解编后,第 2 编组后方的车头罩在车速达到( )时自动关闭。
A、2km/hB、5km/hC、10km/h7.CRH2A 型动车组受电弓设置在( )车上A、4 号车或 6 号B、2 号车或 7 号C、3 号车或 6 号正确答案：A8.在 CTCS3 级列控车载设备控车时,CTCS2 列控车载设备( )接收轨道电路信息和应答器信息。
A、不再B、强制C、正常正确答案：C9.CRH2A 型动车组的一个基本动力单元的牵引传动系统主要由网侧高压电气设备、1 个牵引变压器、( )牵引变流器、8 台三相交流异步牵引电动机等组成。
A、1台B、2 台C、4 台正确答案：B10.CRH380B 型动车组,通过每个主变压器电流互感器、主变压器回流互感器的检测值间的比较,可以判断主变压器是否存在( )故障。
A、接地B、超压C、过流正确答案：A11.高速动车组转向架一般通过设置( )避免空气弹簧出现较大横移。
A、横向减振器B、横向止档C、差压阀正确答案：B12.CTCS-2 级列控系统采用( )传输行车许可信息。
A、应答器B、无线电C、轨道电路和点式应答器13.CRH380B 型动车组全列全部施加停放制动后,停放制动施加按钮灯点亮( )。
CRH380B型动车组牵引系统故障分析与研究
CRH380B型动车组牵引系统故障分析与研究摘要：高速列车在实际运行过程中，其牵引系统出现故障的频率相对较高，牵引系统故障会对列车正点以及运行安全性产生较为严重的影响。
基于此，本文主要针对CRH380B型动车组在运行过程中牵引系统有可能发生的故障问题进行分析和探讨。
关键词：CRH380B型动车组；牵引系统；故障分析引言：列车在运行过程中牵引系统所出现的故障通常为牵引丢失以及主断不能闭合，和高速列车运行中的其它故障相比，牵引系统发生故障频率相对较高，此类故障不利于保障列车正点以及列车运行的安全性。
因此，针对此类故障进行深入分析和探究意义重大。
一、功能简介通过受电弓实现接触网AC25KV 单相工频交流电的传输，使其能够转移到牵引变压器，在变压器对交流电完成降压处理的基础上，接下来将其转移给脉冲整流器，接下来交流电会在脉冲整流器的处理下转化成直流电，直流电会继续进行输出，作用于牵引逆变器，其会对三相异步电动机进行可控电压、电流的三相交流电供给，在齿轮转动的支持下，牵引电机所输出的转矩以及转速便可以有效传递给轮对，通过此种方式实现转矩与转速的转化，使其成为轮缘的牵引力以及线速度。
实际的高压电气设备在接触网到牵引变压器接通和断开的这一过程中，主要涉及到了受电弓、避雷器以及高压电缆等。
二、故障问题发生原因分析（一）主断不能闭合造成动车组牵引系统出现主断路器无法有效闭合的主要原因包括网压处于不合理范围、过分相后闭合、牵引变压器或者牵引变流器发生故障、网络通讯流畅度不高、主断出现相应故障以及高压接触器出现相应问题等。
而主断锁闭通常是因为软件保护（针对指定牵引设备所处在的牵引单元开展复位工作，若通过此种方式主断无法解锁，针对牵引单元主断开展复位工作，在主断不能够进行闭合过程中，针对风管压力进行检查，如果实际的风管压力不超过7bar，那么每次进行升弓时间应该小于10min，否则便很容易触发软件保护造成锁闭情况）。
（二）牵引丢失导致牵引丢失问题发生的原因主要包括以下几个方面：第一，接地故障监控发挥了作用，主要是由于牵引变流器中间电压不处在合理范围内时，检测保护发挥了作用，进而会使得主断断开；第二，牵引电机风扇出现了相应的故障，主要是由于针对TCU发出牵引机冷却风扇启动指令以及高低速指令，若经过了10秒钟时间并没有收到相关运转信号，那么TCU接下来会封锁牵引同时产生相应故障报告；第三，导致MVB通讯故障问题发生的原因主要由于基于CRH3C型动车组，在各个相关牵引单元中MVB主设备为CCU，其对所有相关设备发挥着控制效果，若实际中的CCU和其中的一个MVB发生通讯终端并且时间大于60秒，那么便会在HMI报警其和相关设备所发生的故障。
CRH380B型动车组牵引系统故障分析研究
CRH380B型动车组牵引系统故障分析研究摘要:目前,高速铁路快速建设发展,动车组已成为一种新型的高效铁路交通运输专用工具,在高速动车组的牵引车辆正常运行中,牵引传动系统供电发挥着重要主导作用，本文以CRH380B型系列动车组为研究对象,对牵引系统中包含的重要部件进行了分析找出导致系统失效原因,来延长部件的寿命,减少故障发生率。
关键词:CRH380B型动车组、牵引系统故障、整治措施随着当前我国现代铁路运输事业的快速健康发展,动车组也不断呈现出蓬勃展,电力传动牵引系统是一种新型铁路有轨电车运输电力牵引综合动力系统形式,动车组电力牵引传动系统管理仍然是一项较为复杂且系统的复杂工作,其在有效确保铁路动车安全正常运营运行方面的主导地位和重要作用。
一、绪论1.1.动车组牵引系统故障现状牵引传动系统技术主要由包括牵引电动变压器、牵引传动变流器、牵引整流电机、冷却装置等组成,负责为动车组运行提供动力、协同制动系统实施调速,起着承上启下的作用。
动车组的高速运行与牵引系统密不可分,自身工作状态的优劣对稳定运行起到决定性作用,同时长距离、高温、严寒、复杂气候的运行特点对牵引系统更是提出更高的要求。
然而,如何确保动车组列车安全、平稳、正点、高效运行是铁路运输部门面临的重要问题,牵引部件运行中发生故障轻则会造成动车组降速,重则会导致动车组停车、停运,严重的影响铁路运输秩序。
所以,对牵引系统故障进行诊断、分析、处理、预防等工作具有重要意义。
1.2.CRH380B型动车组牵引系统组成结构及工作原理1.2.1组成结构CRH380B型动车组是基于250kV/50Hz交流供电条件设计的,是持续运行速度为300km/h的动力分散型动车组。
动车组内部牵引系统的零部件一般安装在每个牵引动车上,它主要部件包括一台牵引电动变压器、牵引传动变流器、牵引总发电机、冷却装置等。
每个高频牵引器和变流器分别包括两个高频四象形有限斩波器、一个中间直流控制环节、一个高频制动斩波器和一个高频脉宽调制器和逆变器。
高速铁路动车组-CRH380B型动车组基本配置及技术参数
≤ 17t 连挂运行时:250m ;单车调车时:150m ; 曲线180m + 过渡 10m + 曲线 180 m
▪ 二、技术参数
列车长度 定员
轨距
车辆长度
转向架固定轴距 车体宽度
车顶距轨面高度 地板面高 供电电压
持续运行速度 最高运行速度
运行站台高度轨道半径
S形曲线
最大坡度
202.95m 556人
1435 mm
中间车24500 mm 头车25697.5mm
CRH380B型动车组基本配置及技 术参数
▪ 一、基本配置 ▪ (一)动力配置
（二）设备配置
共有五种车型，分别为：EC01、TC02、IC03、FC04、
BC05、IC06、TC07、EC08。
▪EC01、EC08为动车,带牵引变流器及其冷却系统、牵 引电机和齿轮装置。 ▪TC02、TC07为拖车,带有受电弓、主变压器、单辅助 变流器、辅助空气压缩机。 ▪IC03、IC06为动车,带牵引变流器及其冷却系统、牵引 电机和齿轮装置、空气压缩机。 ▪FC04为拖车，带有制动电阻、充电机、蓄电池、双辅 助变流器。 ▪BC05为拖车，带有吧台、制动电阻、充电机、蓄电池、 双辅助变流器。
正线上最大坡度12 ‰ ; 困难条件下20 ‰ ; 站段联络线不大于30 ‰
▪ 三、动车组车辆定位
头车端均为一位端，中间车带卫生间的一端为一位端，反 方向为二位端；站在二位端面向一位端，左手方向为左侧， 右手方向为右侧。（1,2,5,6车定位相同，3,4,7,8车定位相同）
动车组牵引传动系统CRH380B(L)
CRH380B动车组牵引传动系统本章主要介绍动车组牵引传动系统工作原理及主要组成部件牵引变压器、变流器、牵引电机及限压电阻等电气设备结构、性能特点。
第一节动车组牵引传动方式CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
如图4-1所示图4-1 CRH380BL动车组高压单元CRH380B和CRH380BL动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同：接触网高压电经受电弓进入动车组，经主断路器(MCB)等高压部件，一路直接进入本牵引单元、另一路经隔离开关(RLDS)、车顶高压电缆进入另一牵引单元。
CRH380B动车组牵引传动系统采用4动4拖的动力配置，01、03、06、08车为动车，02、04、05、07车为拖车，全列由2个牵引单元组成，每个牵引单元由1台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计16台牵引电动机；CRH380BL动车组牵引传动系统采用8动8拖的动力配置，01、03、06、08、09、11、14、16车为动车，02、04、05、07、10、12、13、15车为拖车，全列由四个牵引单元组成，每个牵引单元由一台变压器、两台变流器和2个动车的8台牵引电机组成，全车共计32台牵引电动机。
第二节牵引系统构成及工作原理一、原理及基本组成CRH380B动车组整列为一个高压单元，由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元,如图4-2），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
CRH380BL动车组由两个独立的高压单元组成（前、后八辆分别为一个高压单元），每个高压单元由两个对称的牵引单元组成（每四辆车为一个牵引单元），牵引单元间由车顶高压线缆连接。
图4-2 牵引单元CRH380B(L)动车组高压供电系统组成、工作原理基本相同。
CRH380B高寒动车组简介
过渡车钩
10型钩头 过渡装置 AAR型钩头
过渡车钩结构及作用原理
过渡车钩是一个由三部分构成的车钩, 第1部分是:夏芬伯格10型车钩 同动车组连接的密接式车钩；第2部分是高度过渡部分，保证1000毫 米同880毫米之间的过渡；第3部分是中国车钩(AAR型号)钩头，保证 同中国机车车钩连接。
风挡
连挂车厢间保持大约一米的距离。 对准车钩。 使车辆缓慢靠近。 车钩连挂无需手动辅助。 机械车钩连挂，同时车辆气动及电气也进行连挂。
半永久车钩 半永久性车钩的设计基本与CRH5A型式相同，不同之 处在于连接方式不同（总风管和制动管在此处通过风管 接头自动连接，不设车端折解塞门）
半永久车钩结构及作用原理 每辆头车的二位端和每辆中间车的车端都配有半永久性
该动车组源于西门子公司ICE、Velaro E动车组平台， 借鉴CRH5型动车组在高寒地区的运用经验，结合高寒地 区的气候特征，完全自主创新的产品。
CRH380B高寒动车组为8辆编组，4动4拖，采用交-直交传动方式，由2个牵引单元组成。动车组具有良好的气 动外形，两端为司机室，列车正常运行时由前端司机室 操控。
一等头车（1号车）
定员：一等座席52人
1号车 一等头车 定员52人
头车观光区
司机室电控雾化玻璃图例
二等座车（2、7号车）
定员：二等座席80人
2、7号二等座车 带受电弓的拖车 定员80人
二等座车（3、6号车）
定员：二等座席80人
3、6号二等座车 动车 定员80人
餐座合造车5号车）
动车组各车的名称
车辆号 03/06 02/07
04
01/08 05
中文描述 二等动车 带变压器的二等拖车
二等拖车
CRH380B型动车组牵引控制研究和优化
CRH380B 型动车组牵引控制研究和优化摘要：CRH3809型动车使用范围广，载客量多。
因此本文从两个方面就CRH3809型动车组牵引控制的研究以及优化作出了简要分析。
首先对CRH380B 型动车组的牵引系统组成部分进行了分析，分别包括牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、冷却装置等等，接着对CRH380B 型动车组牵引系统的优化策略进行了分析，分别包括动车组电机绝缘磨蚀、加强牵引电机运行环境监测、加强温控系统传感器装置检修维护、落实电机转子、绕组磨损件的维护更换、落实动力轴承部分的润滑维护、智化检修这几个方面。
关键字：CRH380B型动车组，牵引系统，牵引变流器现如今，我国的铁路交通网络四通八达，不仅运行速度快，动车内部环境也十分舒适。
早在2007年，中国铁路就实施了第六次大规模提速，将动车组列车作为运输旅客的重要力量，在此之后，我国列车经过了多次技术引进、技术消化、技术吸收等过程。
通过引进的CRH1A、CRH2A、CRH3C、CRH5A 型动车组，这几组动车的引进为我国自主研发动车提供了非常多的技术参考，对这些动车的学习，掌握他们的制作技术，再结合我国现实情况，最终在原有的基础上进行了创新，研发出了符合中国国情的系列动车组[1]。
但随着京沪高速铁路投入运行，原有的载客动车已不能满足人们的需求，为此，使用载客量更多的动车就成了必要之举，因此，就将载客量更多的CRH3809型动车投入了运行。
CRH3809型动车组又分为CRH380A、CRH380B 和 CRH80D 三个系列，其中的CRH380B型动车组是由长客股份和唐山公司生产。
CRH380B型动车组又分为CRH380B、BL、BL（统）三种类型，这些不同类型的CRH380B型动车组能够满足我国不同地区的铁路运输要求，同时因为其特殊的性质，这一系列的动车也成为了高寒地区唯一的高速动车组[2]。
现如今，CRH380B型动车组已成为了我国高速铁路的主力军，在我国时速300km/h及以上速度的所有动车组车型当中，CRH380B型动车组占据的比例高达36%，为此这类动车组已经在我国北京、上海等多个集团公司运行多年，给我国的高速铁路运输带来了极大的影响。
浅谈CRH380B动车组牵引系统运行稳定性
浅谈CRH380B动车组牵引系统运行稳定性作者：李雪峰来源：《企业文化》2017年第32期摘要：随着中国铁路的高速发展，中国铁路客运进入了动车组时代，自2006年开始从国外引进、消化、吸收到现在形成了量产高速动车组的能力。
目前CRH380B型动车组作为新的铁路客车主要车型，承担了大部分的客运任务，在我国铁路运输中具有不可替代的地位。
牵引系统作为动车组最主要的系统之一，一旦发生故障会直接导致车组降速运行甚至影响运行安全，可以说动车组牵引系统的稳定性可以决定其运行品质。
关键词：高速动车组；牵引系统；牵引变流器；运用；总结一、牵引系统简介（一）CRH380B型动车组牵引系统的是基于25kVAC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。
两列CRH3动车组可以重联形成一列车组。
主要组成部分有：主变压器、牵引变流器、牵引控制单元、牵引电动机。
（二）主变压器概述。
变压器（TF）位于动车组的两节TC02/TC07拖车的地板下，变压器冷却装置（CLF）在每个变压器的旁边，变压器为单系统变压器，设计在25kV50HzAC电源电压下使用。
该电源电压用于生成牵引电压。
（三）牵引变流器概述。
牵引变流器（TC）位于EC01/EC08和IC03/IC06车底架下的牵引箱中，牵引变流器冷却装置（CLT）在每个牵引箱的旁边，牵引变流器（TC）的主要功能在于为牵引电动机（TM）的操作提供3相异步电压。
（四）牵引控制单元（TCU）概述。
牵引控制单元（TCU）用于监控牵引变流器的操作。
它们是位于EC01/EC08和IC03/IC06车底架下的牵引变流器的一部分。
（五）牵引电动机概述。
动车组配有16个牵引电动机。
这些电动机位于EC01/EC08和IC03/IC06车，这些车配有动力转向架，从动力转向架的每个轮对都由牵引电动机驱动。
牵引电动机安装在车辆的横向转向架中。
CRH380B型动车组牵引控制研究和优化
CRH380B型动车组牵引控制研究和优化摘要：随着社会的发展，高速铁路在客运中的作用越来越重要。
动车组作为动车组运输系统的重要手段，为保证动车组安全高效运行，本文对动车组牵引电机系统进行了探讨，并结合实际情况提出了优化措施。
关键词：绝缘；磨蚀；动车组；牵引电机引言：动车组的应用和发展，加速了我国铁路建设走向现代化的道路，牵引电机在其中起着不可或缺的作用。
由于工作环境的限制，牵引电机往往伴随着多变的温度条件和承载条件，故障发生的频率非常高。
牵引电机是动车组的安全运行重要因素。
一旦发生故障，不仅会影响动车组的运行，还会给人们带来安全隐患。
牵引电机故障诊断和及时排除故障是整个动车组必须关注的关键环节。
1、系统简介我国动车组牵引系统的设计包括很多方面：电力电子，控制系统，电器和高端微电子技术。
牵引电源系统只是可以驱动机车前进的系统，而牵引电源系统只是该系统的一部分。
一个牵引变流器驱动四个牵引电动机。
并联使用四个牵引电机，并将特性差异控制在正负5％之内，从而使电流负载均匀分布。
动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。
在正常情况下，两个牵引单元都在工作。
当设备出现故障时，两个主牵引单元可以分开使用。
CRH 380B动车组的牵引系统采用25kV交流电源设计。
动车组的牵引驱动系统由两个相对独立的基本动力单元组成，其中一个主要由变压器，牵引变流器和牵引电动机组成。
当设备发生故障时，可以完全或部分切单元，而不会影响动力装置的使用。
2、动车的优化策略分析2.1动车组电机绝缘磨蚀高速动车组电机绝缘磨损是喷砂冲击磨损的一种。
磨损程度与砂的硬度、砂速和保温结构的性能密切相关。
绝缘损坏只发生在绕组端部的拐角处。
造成这种现象的原因是转子端部的环形导杆外露。
当列车速度达到345km/h时，转子的转速将达到5100r/min，高速运行的转子可获得该位置沙尘的有效高速动能，从而冲击绕组绝缘，冲击该部位绝缘直至失效。
侵蚀发生在大多数项目中。
CRH380B型动车组-总体技术
3. 主要优化升级的项目
(1) 整车的空气动力学性能，包括前端流线型头形的优化、 车辆连接处加装外风挡、车顶受电弓的优化及车下裙板和各 种车顶导流罩的优化。 (2) 转向架两系悬挂参数和机械传动装置的优化，结构疲劳 强度和轴承疲劳寿命的提高。 (3) 为提升牵引功率（牵引动力单元功率由4400kW提升至 4600kW）和电制动功率进行的牵引系统优化升级。 (4) 为适应16辆长编组和牵引功率提升，进行网络系统优化 。 (5) 为提高列车制动性能进行的空气制动系统的优化。 (6) 适应长编组大运量需求对旅客界面进行优化
一二等区域
车内及车下功能设施分区域分模块配置
车内布置图所示的颜色用于
车下布置图所示的颜色用于
识别下列设施：
识别下列主要系统/设施/设备：
EC01
TC02
VC03 FC04
车内布置分为： 客室区域， 电气设备区域 生活设施区域 餐饮服务区
FC05
BC09
TC02
VC03 车下布置分为： 高压设备区域，
2、主要技术特点
➢ 系统成熟
世界顶级的技术平台 经过各种运用条件的考验 与中国国情的完美结合
CRH3主要技术特点
➢ 技术先进 运营速度高
最高运行速度为时速350公里，目前 为动车组世界之最。
牵引功率大 单位阻力小
动车组动力强劲 总功率为8800kW，
单轴功率为550kW。
智能水平高
CRH2-300、CRH3 型动车组单位惰行阻力比较
二、动车组总体特性 1、运用环境 2、主要技术参数 3、牵引制动特性
1、运用条件 满足京沪线运营需求
➢ 全程1318公里。全线穿越东
部21个大中型城市，覆盖北了京
CRH380B型动车组牵引变流器简介及应急故障处理与分析
CRH380B型动车组牵引变流器简介及应急故障处理与分析作者：李洋来源：《企业文化》2017年第32期摘要：牵引变流器是高速动车组重要部件之一，CRH380B系列动车组每个列车包含八个牵引变流器箱，每个变流器箱包含2个四象限斩波器、一个PWMI逆变器，用它来驱动四个牵引电机及一个制动斩波器。
CRH380B型动车组运行在交流25kV，50Hz的供电线路上，此供电电压通过列车上的车载变压器将输入电压转变为交流1850V。
牵引变流器中的四象限斩波器4QC将输入的三相交流1850V电压整流成直流3000V再经过脉冲调制逆变器（PWMI）逆变成交流2750V电压给牵引电机，另一路是将整流成的直流3000V电压经过K11的常开触点给辅助变流器供电。
关键词：牵引变流器；4QC；PWMI一、牵引变流器（TCU）概述（一）牵引控制单元（TCU）用于监控牵引变流器的操作，它们是位于 EC01 / EC08 和IC03 / IC06车底架下的牵引变流器的一部分。
（二）牵引变流器（TCU）的主要功能如下：⑴调节指定的牵引或（电动）制动力，调节牵引变流器直流侧的电压，为牵引变流器生成控制信号控制开关元件，如预充电接触器和线路断开开关监控和保护牵引组件。
⑵车轮滑动保护车轮防滑系统软件持续监控车辆和从动轮的运动。
若运动变量与容许值有偏差，牵引力会自动降低到一个级别，在该级别，牵引力可从技术上从车轮传送到轨道。
⑶由于持续监控与车辆和车轮相关的运动变量，可以确保在所有轨道条件下牵引系统都受到控制。
⑷车轮滑动保护提供持续的车辆滑动控制限制车辆加速度确定参考速度⑸防止车轮制动（运行表面的平面区域）。
⑹防止出现不容许的高轮轨滑动值，规定牵引相关的诊断数据，有助维护和提高可用性。
二、牵引变流器内部原理牵引变流器（TCU）主要由：2个4象限斩波器（4QC），一个带谐振电路的中间电压电路，一个制动斩波器和一个脉冲宽度调制逆变器（PWMI）组成。
CRH380B高寒动车组简介
一等头车（1号车）
定员：一等座席52人
1号车 一等头车 定员52人
头车观光区
司机室电控雾化玻璃图例
二等座车（2、7号车）
定员：二等座席80人
2、7号二等座车 带受电弓的拖车 定员80人
二等座车（3、6号车）
定员：二等座席80人
3、6号二等座车 动车 定员80人
餐座合造车（5号车）
气密性好
优良的车头形状
车钩纵向150t压缩载荷 车钩纵向100t拉伸载荷 气动载荷6000Pa
垂向载荷 1.3xgx(整备重量+载重)来自2、车端连接车钩
自动车钩(安装于头车端部)
CRH380B高寒动车组前端车钩用于重联、回送及救援要求，因此 CRH380B高寒动车组采用自动车钩。（机械车钩部分可与CRH5A机械车钩 部分连挂，高度同为1000mm）
3、 高压
车顶设备布置
受电弓（图片非380B用）
真空断路器
接地开关
电压互感器
车顶隔离开关
避雷器
电流互感器
受电弓 CRH380高寒动车组采用法维莱公司的CX型主动 控制的单臂受电弓。该产品符合EN50206-1标准， 弓头为单滑板受电。气动控制阀板及受电弓控制 器（PCU），安装在车内。受电弓控制器的电气 接口为DC110V，通过RS485总线与本车终端单元 进行通信。
接地开关
主断路器旁安装有接地开关，其主要作用是在检修维护时 可以保证车辆的安全接地。接地开关型号 BTE25040L1A1B12，特别与BVAC系列主断路器配合使用。 接地开关带有接地联锁钥匙，只有按高压接地规程操作才 能操作接地开关接地。（接地换钥匙在牵引系统里介绍）
电流互感器
CRH380动车组总体课件
特点
布局结构对称。全列 8辆编组，两个2动2 拖牵引动力单元，5 种车型。
二、车底架设备
头车底架 变压器车底架 中间动车底架 拖车底架 拖车餐车底架
二、车底架设备
01
主 要 ·牵引电机 车 ·牵引变流器和冷却单元 下 ·制动控制单元 设 ·车载电源电气箱 备
02
·辅助变流器箱 ·变压器和冷却单元 ·制动控制单元 ·车载电源电气箱 ·辅助空气压缩机
60 Hz 2
60 Hz 2
60 Hz 2
辅助供电系统中还设置 230 V 60 Hz
230 V 60 Hz
230 V 60 Hz
DC 110 V
双辅23助0 V 变流2器30 V
50 Hz
50 Hz
230 V 50 Hz
BC
Bat
D蓄C 电池230 V
110 V
50 Hz
了外接电源插座，该插座集
BC
备用制动控制
基础制动装置
空气悬挂装置
风缸模块 头车
BCU箱
BCU内部面板
BCU箱内模块
制动系统的基本功能
常用制动 紧急制动 停放制动 备用制动 旅客紧急制动
紧动动能的制缸停车时进控开123急管作，位动管空动全放(...旅弹牵按安组列行制转制将用如置的被制。环包首动拖在用在转如备在客在簧引下全可车，器动迅。果，产快动紧路向括先，车动空车向果用3拉紧0储/司装启制但可回信速旅司司生速和急断架电在如轴力气辆架制直制‰动急能机置动动需通路号排客机机。彻备制开空动果上轴摩速上上动通动的客制室（式备需要过，被风紧认可底用动）常力动施的擦度采设手电系坡室动的A用要限塞产）迅，急为以的空可：用转力加动制小用有柄空统道内T时紧制操制门生速列制列发排气通可制向制空力动于空处P足制在上的，）急动纵速手紧传车动车出空制过5动架动气制代气保于动 紧。够紧k牵启制继备度动急递产装处指，动以m和上力摩动替制证紧发急数急/引动动续用。激制到生置在令电冗下动施不擦不。动h急生制动量制时被或按运制备活动司空具不取制余情力加足制能（制故动车的动，切列钮行动用。功机气有适消动产形制动，动使根动障位组停拉所断车；，手制能室紧延宜该、生产动力再。用据位，时安放手有，断这柄动。，急时停紧直紧生。制在动置动断全制，列开制制功车急通急（，；动地车；电制安 备力用制制动动特手性柄）处。于紧急制动位； 列车运行时停放制动被施加或总风缸
CRH380B型动车组牵引系统
3.1.5 DC中带接地故障探测的连续放电电阻
• 接地故障检测由分压器、带准势绝缘和评估电路的差动放大器构成。 连续放电电阻分成102K Ω: 34kΩ 比的两个部分。电阻器的中央抽 头接地；一个滤波电容器并联到下部部件中。监控此电容的电压。在 出现接地故障时，测量电压改变，从而相关的TCU 指出接地故障。 • 在额定运行期间，互感器的值显示为整体DC 链路电压的¼ 。考虑± 30 %的公差（指的是由于部件公差导致的DC 链路电压的¼ ）。在接地 故障的情况下，由于电容值的充电反向，测量电压改变。值为 % UE/Ud 或100 %。通过此方法可以检测到接地故障。
3.1 带冷却装置的牵引变流器
牵引变流器安装在动车组动力车车下的牵引设备箱中。 每一个牵引变流器基本上由2个4象限斩波器 （ 4QC），带谐振电 路的中间电压电路，1个制动斩波器BC以及1个脉冲宽度调制逆变 （PWMI ）牵引变流器的输入线路接触器，由列车控制单元TCU 控制 。
25kV / 50Hz
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用强迫导向油循环风冷方式，设有冷却油温、油 循环流动状态等监控保护装置。
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用设置气体保护装置，双浮筒瓦斯继电器，用于监控带存 油器的油浸电气设备，继电器中的触点机构对下列情况做出响应： 低能局部放电、漏电或局部过热而产生气体。 由漏泄造成的油损失 剧烈电弧时大量气体快速演变造成的压力波动。
3.1.6 牵引变流器放电并接地
• 在牵引变流器上进行任何工作以前，必须绝对保证中间直流环节已经 被彻底放电。
牵引变流器接地点的位置
牵引变流器整体图片
牵引变流器电气接口图片（A面）
3.2 驱动单元（电机以及传动装置）
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牵引系统组成
行驶方向
车顶高压系统
牵引变压器
牵引变流器
牵引电机
2 高压设备 2.1 车顶高压设备
受电弓 真空断路器 接地开关 车顶隔离开关 避雷器 电压互感器 电流互感器
2.1.1 受电弓
列车在变压器车顶二位端安装了两个相同的受电弓从接触网采集单相 交流电。每个受电弓配备了一个压缩空气驱动的自动升降装置，当接触带 破裂时驱动装置将降低受电弓。
3.1.5 DC中带接地故障探测的连续放电电阻
• 接地故障检测由分压器、带准势绝缘和评估电路的差动放大器构成。 连续放电电阻分成102K Ω: 34kΩ 比的两个部分。电阻器的中央抽 头接地；一个滤波电容器并联到下部部件中。监控此电容的电压。在 出现接地故障时，测量电压改变，从而相关的TCU 指出接地故障。 • 在额定运行期间，互感器的值显示为整体DC 链路电压的¼ 。考虑± 30 %的公差（指的是由于部件公差导致的DC 链路电压的¼ ）。在接地 故障的情况下，由于电容值的充电反向，测量电压改变。值为 % UE/Ud 或100 %。通过此方法可以检测到接地故障。
• 谐波吸收器是谐振电路，由电容器和和一个外部扼流圈构成（在牵引 变流器冷却单元内）。其分两次过滤由线频率输入电压能流导致的DC 链路中的波动。它作为两次变为线频率的串联谐波电路。 • 电容电池的谐波吸收器共有Cn=4.5 mF 的电容值。 • 为允许充分调整谐波吸收器，电容电池配备固定值电容(Cfix)和一个 调谐.1 带冷却装置的牵引变流器
牵引变流器安装在动车组动力车车下的牵引设备箱中。 每一个牵引变流器基本上由2个4象限斩波器 （ 4QC），带谐振电 路的中间电压电路，1个制动斩波器BC以及1个脉冲宽度调制逆变 （PWMI ）牵引变流器的输入线路接触器，由列车控制单元TCU 控制 。
25kV / 50Hz
3.1.2 四象限斩波器
整流器包含两个并联的四象限变流器。每个四象限斩波器都包含两个整体 半桥臂的相位模块。
3.1.3 DC 链路电容器
DC 链路电容器作为一个平滑并缓冲DC 链路线电压的储能电路。
每个变流器的DC 链路电容电池由4 x 0.75 mF 电容器构成，总共3 mF。
3.1.4 谐波吸收器
LSK
NTS; VLE
4QS/4QC 1
CSK
Spw
MUB
KS
ESE
CD
PWR/PWMI
TW3
TW1
1
3
4 Fahrmotoren / 4 Traction motors
TW4
TW2
VLW ASG/TCU
Trafo/ Transformer
Erdstromwandler/ Earth current transformer
Traktionscontainer/ Traction container
Energieversorgungsblock/ Auxiliary converter unit
RMUB
3.1.1 线路断路器和预充电装置
• 断路器位于变压器和变压器每个牵引绕组的输入控制器之间。此断路 器有两个极，以便每个变流器的两个四象限斩波器可以一起开关。 • 预充电单元以并联的形式连接到断路器上。预充电单元由预充电接触 器和电阻器构成。在变流器投入运行时，变流器的DC链路电容器先在 预充电单元上充电，然后断路器闭合。这可降低输入电压突然接到空 的电容器上导致的较大瞬间峰值电流。在DC链路电压达到理论终值 (=√2 * UTrafo, sec)的95%以上后，断路器闭合。(实际预充电电阻 通过电流值为35A)
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器具有过流监控和保护功能，变压器的流入和流出侧均设置的 电流互感器，当发生变压器过流或差流故障时，通过断开主断路器对 主变压器进行保护。
TCL 原边电流互感器 ECT 接地回路互感器
2.2.3 变压器油的用途
• • • • 提供导线同绕组间的绝缘及与接地部件的绝缘。 提高油浸纸的电介质强度 消除飞弧。 接收、积累和传输变压器内产生的热量（即损耗）
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用强迫导向油循环风冷方式，设有冷却油温、油 循环流动状态等监控保护装置。
2.2.2 牵引变压器主要保护功能
主变压器采用设置气体保护装置，双浮筒瓦斯继电器，用于监控带存 油器的油浸电气设备，继电器中的触点机构对下列情况做出响应： 低能局部放电、漏电或局部过热而产生气体。 由漏泄造成的油损失 剧烈电弧时大量气体快速演变造成的压力波动。
牵引电机的参数
牵引电机的牌号以及每列车的数量： 16 x 1TB 2019 牵引电机的型号以及安装位置 ： 相对于列车方向横向安装在转向架上。 通风方式：强迫空气冷却 （用弹性波纹管联结的开路循环通风系统） 通风量： 约0.67 m³ /s 额定功率： 586kW 额定电压： 约2700 V 额定电流： 约155 A 额定功率下的效率： 约94.7 % 额定转速： 4100 1/min 额定功率下的功率因数cosφ： 约0.89 温度等级： 200 最高电压： 约2800V 最大电流： 约220A 最高转速： 约5900 /min
2.1.2 主断路器
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。
2.1.3 接地开关
每个主断路器旁边，一个单独底座上安装了接地开关，接地隔离开关 具有防止短路和全列车接地的功能。
2.1.4 车顶电缆隔离开关
牵 引 变 流 器 框 图
Eath Fault Detection
DC Link Capacitors
Braking Controller
~
Line Switch Pre-Charger
=
4QC
Transformer
PWM
牵引变流器技术参数
4QC 输入频率：50 Hz 4QC 输入功率：牵引工况：2 x 1,484 kVA 制动工况：2 x 1100 kVA 中间电路电压：牵引工况：3100–3600 V 制动工况：3250–3600 V PWMI输出功率：牵引工况：2500 kW 制动工况：2200 kW 输出电压：3AC 0～2800V 额定输出频率：0～200Hz
牵引电机冷却风机
3.3 过压限制电阻
动车组设4个电压限制器。每个一个动力单元含一个电压限制器。电 压限制器位于04/05中间车的端部车顶上 限压电阻器是用来防止牵引变流器过电压。在变流器发生故障的情况 下，限压电阻器能确保限定的、安全放电的中间电路。 当电制动所产生的能量不能被弓网吸收时，过压限制电阻器会及时地 将这些能量转换成热能。过压限制电阻单元设有特殊形状的外罩用于 提供列车的空气动力学性能以及避免天气的影响。外罩上设有用于空 气吸入的栅格。
2.2.4 油流传感器
• 油流传感器用于监测最小油流量。当油流动时带动浆片运动并触 发一个微动开关。
2.2.5 油位计
变压器油位计安装在列车车顶的膨胀室中。必须能通过膨胀室的 观察窗一直观察到变压器的油位。观察窗具有三个温度标记。变压器油 的油位必须与指示的油温相符。
油位计
2.2.6 硅胶脱水吸湿器
• 硅胶吸湿器可除去空气中的大部分湿气。 • 硅胶吸湿器安装在膨胀室中。 • 吸湿器主要由夹在顶部和低板之间的玻璃杯组成。 空气被吸入干燥剂中将湿气吸掉。当变压器中绝缘 液的温度上升时，空气将通过硅胶吸湿器排出。 • 橙色＝完全干燥 • 绿色＝湿度完全饱和
3 动力单元
• 在动车组中装有4个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单 元有一个带牵引控制单元的牵引变流器，以及4个并联的牵引电动机。 • 牵引零部件辅助设备所需的电源由3 AC 440 V / 60 Hz 母线提供， 母线电源由动车组的辅助变流器单元提供。 • 牵引设备箱中控制电源通过总线排从蓄电池中获得。
牵引变流器组成
AC 25kV / 50Hz
Netzspannungswandler/ Line voltage transformer
Netzstromwandler/ Line current transformer
Dachleitung/ High voltage roof line
Trafostromwandler/ Transformer current transformer
2.1.6 电压互感器
电压互感器与一个受电弓连接，用于测量和监视电网接触线的电压，它 有两个次级绕组，把电压信号送到各个牵引变流器中，互感器位于受电弓与主 断路器之间。
2.1.7 电流互感器
每个牵引单元有三个电流互感器，一个电流互感器被接到主断路器下方， 用于测量动车组的电流；另外两个互感器用于监测主变压器。这两个互感器用 来测量牵引单元的线电流和回流电流。通过差动电流判断变压器是否有接地故 障。
4 列车接地系统
CRH380B动车组包括工作接地和保护接地。 • 工作接地：目的是反馈网络电流到变电站。这里值得特别注意的是通 过轨道来自其它电气单元的逆向电流。 • 保护接地：保护人员和设备在故障状态下意外接触电压时免受伤害。
CRH380B动车组 牵引系统
中国北车长春轨道客车股份有限公司
目
录
1. 概述 2. 高压设备 3. 动力单元
4.列车接地系统
5. 钥匙锁闭环路
1、概述
CRH3-380B动车组牵引系统是基于25 kV AC供电条件下运行设计 的。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 切除该动力单元，但不应影响到其它动力单元的使用。
主变压器箱体
储油柜
2.2.1 主变压器具体技术参数