CRH3型動車組低壓供電系統(tǒng)概論

姜航 董睿 劉陸 栗洪光

摘要：CRH3型動車組低壓供電系統(tǒng)主要由充電機和蓄電池組組成。本文從充電機和蓄電池在CRH3型動車組上的應(yīng)用、內(nèi)部構(gòu)造、作用以及工作原理方面進(jìn)行介紹，從而說明CRH3型動車組低壓供電系統(tǒng)的先進(jìn)性，更為以后改進(jìn)和維護(hù)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：CRH3型動車組；低壓供電系統(tǒng)；充電機；蓄電池

Simple analysis of the braking system control technology of CRH380B EMU

Abstract：With the development of high-speed rail technology，the braking system of emu is particularly important，it directly affects traffic safety and vehicle stability.In this paper，the braking control technology is discussed and analyzed in combination with the braking control mode and braking system composition of CRH380B emu，so as to provide the basis for fault investigation and maintenance of the braking system of emu in the future.

Key words：CRH380B emu；brake system；pouring device；foundation brake

引言：

隨著中國鐵路的高速發(fā)展，動車組供電設(shè)備的可靠性與穩(wěn)定性是不容忽視的。CRH3型動車組是中國較為成熟的車型之一，它的低壓供電系統(tǒng)是為牽引及制動系統(tǒng)提供保障的設(shè)備，它的好壞直接影響列車能否正常運行。本文通過對 CRH3型動車組的充電機和蓄電池的構(gòu)造和工作原理及用途進(jìn)行了深入的解析，為廣大讀者展現(xiàn)了CRH3型動車組的低壓供電系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。

1 充電機和蓄電池的分布

CRH3型動車組的充電機和蓄電池安裝在車下，以8列編組為例：動車組安裝有2臺充電機和2臺蓄電池，分別安裝在FC04和BC05的車下。

2 充電機和蓄電池在動車組系統(tǒng)中的應(yīng)用

列車低壓系統(tǒng)設(shè)計上采取了冗余，兩個獨立的電池充電機分別安裝在04和05車上，向各自的110 V DC總線排供電，110VDC總線排通過各自的電池連接總線（BCB）連接。電池充電機可以向8輛車部分的110VDC負(fù)載供電，電池與各自的充電機連接。

此系統(tǒng)確保了在電池充電器故障和電池故障時對110VDC負(fù)載的冗余供電。電池安裝在04和05車下鄰近電池充電機的位置。

作為冗余設(shè)計（電池充電機或電池故障），各個電池總線排由其他牽引單元（TU）通過BCB總線排供電。

電池總線排BN1和BN2通過電池總接觸器連接。用駕駛室的“電池開關(guān)”旋鈕可將其激活。只有全部運行開關(guān)都在零位置，才能使用旋鈕將電池總線排BN1和BN2斷開連接。

3 動車組充電機和蓄電池的內(nèi)部構(gòu)造及作用

3.1 充電機組成

電池充電機由一些模塊組成，總功率60kW。采用強迫風(fēng)冷。每個電池充電機都有一個永久接地故障檢測。

電池充電機包括下列部件：

帶輸入端子的輸入回路、輸入電流和電壓測量裝置、輸出電流和電壓測量裝置、風(fēng)冷充電機模塊、電池的主接觸器、電池輸出配電保險、電磁兼容濾波器、接地故障檢測、帶有RS232端口的微處理器控制器、符合TCN 標(biāo)準(zhǔn)的MVB接口、保護(hù)和監(jiān)測設(shè)備、風(fēng)扇、電池保險、對電池負(fù)載解耦的二極管。

3.2 蓄電池組成及參數(shù)

電池組由2個電池座盤組成，每個電池座盤上裝有84節(jié)串聯(lián)的FNC1502HR型單體電池。單體電池的互連使電池組的標(biāo)稱電壓達(dá)到100.8V。

單體電池的裝配方式能夠確保100.8V電池組的爬電間隙規(guī)范符合DINEN50272–2和IEC50124標(biāo)準(zhǔn)的要求。

電池的特性：標(biāo)稱電壓：100+/-8V、標(biāo)稱容量：2X160Ah/尺寸：2279mm、重量：738+/-5%k。

3.3 充電機故障時車輛的狀態(tài)

110VDC分配的冗余通過將冗余可用載荷轉(zhuǎn)移到總線BN1和BN2而從后面的充電機獲得。

當(dāng)一個電池充電失敗時，其他的完全負(fù)責(zé)向所有的直流車載負(fù)載供電分配的電池不再被充電，因為電池的充電彼此不連接。

當(dāng)輔助變流器單元故障，例如由于接觸限電壓故障或因為所有主斷路器斷開，電池的充電模式結(jié)束，充電的電池這時向電池總線供電。邊界條件，例如充電狀態(tài)、酸溫度、電池使用時間等影響電池的可能的供電能力。中央控制器通過選擇性的關(guān)閉載荷控制負(fù)載，因此也影響放電程序。這通過低水平最小電壓監(jiān)測功能的時間控制關(guān)斷模式來實現(xiàn)。中央處理器采用電池總線電壓完成這一功能。

關(guān)斷模式不會自動關(guān)閉，必須在30分鐘后由司機人工關(guān)閉。包括如果運行開關(guān)的方向在0位置，人工關(guān)斷電池主接觸器要通過"電池ON/0/OFF旋轉(zhuǎn)開關(guān)實現(xiàn)。為保證這之后緊急系統(tǒng)繼續(xù)被供電，“BC/ 充電機上的緊急系統(tǒng)”開關(guān)必須閉合。

在關(guān)斷模式結(jié)束之前（最長120 分鐘）列車能夠隨時恢復(fù)到準(zhǔn)備就緒狀態(tài)。

3.4 蓄電池110VDC 外部供電

每個電池箱都有一個110VDC外接供電。在列車停止運行時，能夠通過地面固定電源提供110VDC 車載供電。在這種情況下適用如下邊界條件和參數(shù)：額定電壓110VDC、額定電流：最大91A和插頭的連接位置和數(shù)量：在電池箱上每個電池一個插座外部電源可以同時給兩個電池供電。

4 動車組充電機和蓄電池的工作原理

升壓充電原理：首先，使用最大充電電流 1.5xl5 = 96 A為電池充電，直至達(dá)到 U1 之后，充電會持續(xù)保持在U1=恒定（充電電流減少）。

溫度>45°C時，充電電壓將減少至U2。浮充電：如果負(fù)載電流減少至13A以下，則電將從U1 = 恒定轉(zhuǎn)為U2=恒定，負(fù)載將通過進(jìn)一步減少充電電流得以繼續(xù)。轉(zhuǎn)換至升壓充電：將充電電流增加至超過19A，則會轉(zhuǎn)換至升壓充電如果溫度傳感器接線損壞則充電器需連續(xù)工作，這種情況下，必須將充電電壓控制在118.02V。

5 總結(jié)

綜上本文對充電機和蓄電池在CRH3型動車組上的應(yīng)用、內(nèi)部構(gòu)造、作用以及工作原理方面進(jìn)行介紹，側(cè)面說明了CRH3型動車組低壓供電系統(tǒng)的優(yōu)點。同時，也為低壓系統(tǒng)日后的深入研究和日常維護(hù)起到了重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]董錫明.高速動車組工作原理與結(jié)構(gòu)特點. 北京：中國鐵道科技出版社，2007

作者簡介：姜航，本科學(xué)歷，高級技師。

（作者單位：中車長春軌道客車股份有限公司）