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动车电源供电技术细节及辅助供电系统原理
动车组上的电其源头来自于轨道上方的电网,其学名叫接触网,一般采用 25kV,50Hz的单相交流电。动车组通过其车顶的受电弓将电流传递到动车组牵引系统,再经过变流器将25kV,50Hz 的单相交流电变换成合适的电压为动车组提供动力,并为辅助供电系统供电。
辅助供电系统是现代高速动车组技术重要的组成部分,其主要任务是为列车内的各负载提供交流或直流电源,如空调、采暖、通风、照明、制动、牵引系统冷却风扇、控制单元等,保证列车安全运行,为旅客提供舒适的旅行环境。
辅助供电系统包括辅助电源系统、电源分配系统、辅助用电设备。
由于目前高速动车组技术主要有中国和谐动车组技术、加拿大庞巴迪、日本川崎重工、德国西门子及法国阿尔斯通等国外动车技术。此处以CRH系列动车组的辅助供电系统为例进行说明。
(1)供电电压:
AC(交流): AC 380V/50Hz 和AC 220V/50Hz;
DC(直流):DC 110V.
(2)供电模式:
①交流供电模式
交流供电的电源设备为辅助变流器,供电框图如下。
动车组分为2个独立的牵引单元, 每个牵引单元的2 个主变流器同时与本单元的2 个辅助变流器连接, 在设计上实现冗余,从而保证交流供电的稳定性。
所有的辅助变流器都通过供电母线向整列车输出AC 400V/50 Hz电, 实现联网供电。
②直流供电模式
DC 110V 直流供电是新一代高速动车组的电气控制系统是动车组的神经, 关系到列车的安全,供电框图如下。
动车组的2 个牵引单元各设1 套DC 110V直流供电电源装置, 包括充电机和蓄电池。其中,蓄电池和充电机互为冗余,保证直流供电的稳定性。
直流供电等级分为2 级, 一级为不间断供电干线 “BD ”,“BD” 与蓄电池直接连接;另一级为母线供电L1 、 L2 ,L1 、 L2 通过接触器与充电机和蓄电池连接。一般将供电要求较高的直流负荷挂在不间断供电干线“BD”上,这也保证了重要负荷供电的稳定性。
参考文献:
[1]李向超, 冯继营. CRH380A 型动车组辅助电源供电分析[J]. 物联网技术, 2013, 3(10): 54-56.
[2]苑丰彪, 杨君. 高速动车组辅助供电系统[J]. 机车电传动, 2009 (1): 1-3.
[3]邢晓东. CRH 动车组地面电源系统[J]. 铁道车辆, 2009, 47(2): 34-37.
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