铁路客车电气综合控制柜

\铁路客车电气综合控制柜\使用说明书

1.概述

TKDG型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。

2.7.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。

2.8.综合控制柜主要具备六大部分功能：1．电源转换控制功能；2．空调机组控制功能；3．蓄电池欠压保护功能；4．照明供电功能；5．轴温、车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。

3.产品型号：TKDG-1T2-29

4.技术规格

4.1.结构参数

控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）

上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）

下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。

4.2.主要技术参数及功能

4.2.1综合控制柜控制单元由PLC主机单元（CPM2A-CPU61）、12/8点的I/O扩展模块（CPM1A-20EDR1）、信息显示触摸屏（NT31-ST121-EV2）组成。

4.2.1.1.PLC功能

PLC是可编程逻辑控制器的缩写，对整个电气系统进行自动控制，实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析，对出现故障自动处理，通过显示触摸屏实现人机对话，响应显示触摸屏输入的命令、参数，将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。

模拟量输入点：17点（0～10V）

温度输入点：1点（PT100）

开关量输入点：24点(直流24V，8mA)，

开关量输出点：24点(继电器输出)

输出端最大开关能力：2A，250V AC（cosφ=1）；2A，24V

输出端最小开关能力：10mA，5VDC

4.2.1.2.显示触摸屏功能

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。

字符、图象类型显示：20×15个汉字

液晶显示器规格：320×240点

有效显示面积：122×92mm2

4.2.2.交、直流电源规格：

4.2.2.1主电路电源

主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源，向逆变器、充电器供电，并由逆变器变换成AC380V/50Hz，向车内空调、伴热等交流负载供电直流主电源DC600V

额定工作电压：DC600V

电压波动范围：DC500V～DC660V

交流主电源：AC380V

额定工作电压：三相交流380V

电压波动范围：三相交流323V～437V

额定工作频率： 50Hz ±1 Hz

4.2.2.2.蓄电池

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，向本车应急照明、水位显示、车下电源箱控制、开水炉控制等负载供电。

电池欠压保护动作值：91V±1V 恢复值：97±1V

4.2.2.3.直流控制电源

应急灯、轴温报警器、PLC等重要负载由列车直流110V母线供电；照明、车下电源箱、开水炉等负载的控制电源由本车直流110V电源提供；

控制柜内的DC-DC电源模块将DC110V电源转换成直流24V电源向PLC、显示触摸屏、网关供电；转换成直流12V向传感器供电；DC110V/DC48V 电源将DC110V转换成直流48V电源向尾灯、电话插供电。

直流电器控制电路

定工作电压： DC110V

电压波动范围： DC77V～137.5V

PLC、触摸屏电路

额定工作电压：直流24V

电压波动范围：直流20.4V～26.4V

信号采集电路（传感器）

额定工作电压：直流12V

电压波动范围：直流11.4V～12.6V

输出电压范围：直流0～10V；0～5V

PLC、触摸屏及传感器供电电源

额定输入电压：直流110V

输入电压波动范围：直流77～137.5V

额定输出电压：直流24V（±5%）；

直流12V（±5%）

额定输出电流：DC24V不小于3A；DC12V不小于1A

电压调整率：不大于1%

电流调整率：不大于1%

输出电压纹波峰-谷值（VP-P）：不大于1.0V

变换效率：大于80%

尾灯、电话插座供电电源

额定输入电压：直流110V

输入电压波动范围：直流77～137.5V

额定输出电压：直流48V（±5%）；

额定输出电流：不小于1A

电压调整率：不大于1%

电流调整率：不大于1%

输出电压纹波峰-谷值（VP-P）：不大于1.0V

变换效率：大于80%

另外，为保证机车DC600V供电的正常进行，在客车的首尾车和工程师车设置“供电请求”信号，通过39芯连接器完成机车和客车的信息交换。具体控制过程是：整列客车准备就绪后，通过首尾车或工程师车其中之一进行供电请求操作：

●闭合供电请求电源开关Q12，+117、-117之间输出DC110V电源给机车。

●闭合“供电请求”空开Q18，41输出DC110V“供电请求”信号给机车。

●在机车DC600V电源具备输出条件后（机车侧电压稳定、客车侧无故障），机车输出198“供电允许”信号给客车，允许客车逆变器控制系统进入正常工作。

●延时5s后，机车分Ⅰ、Ⅱ路供电给客车。