DC600V在鐵路空調(diào)客車(chē)供電系統(tǒng)的應(yīng)用

DC 600 V供電裝置由車(chē)端連接器，列車(chē)供電干線，配電柜，變流器，蓄電池組，充電器，空調(diào)控制柜，照明控制柜等組成。機(jī)車(chē)提供的2路DC 600 V電源通過(guò)車(chē)端連接器引入配電柜，將其中一路輸入變流器及充電器。變流器將DC 600 V變換成2相380 V，50 Hz交流電，通過(guò)配電柜給電開(kāi)水爐、溫水箱、廢排風(fēng)機(jī)等供電，并通過(guò)空調(diào)控制柜給空調(diào)機(jī)組供電。充電器將600 V直流電變換成110 V直流電，給蓄電池充電的同時(shí)通過(guò)照明控制柜給車(chē)內(nèi)照明及供電裝置控制系統(tǒng)供電。每輛車(chē)設(shè)蓄電池組，并與110 V十線間采用一極竹隔離。車(chē)內(nèi)采用日光燈照明，照明變換器將110 V直流電變換成220V交流電。

配電柜控制空調(diào)控制柜、變流器、充電器的電源。機(jī)(動(dòng))車(chē)控制配電柜電源。在車(chē)廂內(nèi)，兩路DC 600 V首先進(jìn)入電源控制柜，并分配輸人的DC 600 V電源供給逆變器和充電器。逆變器將DC 600 V變換成AC380V電源，并輸出到空調(diào)控制柜，供給空調(diào)機(jī)組。充電器將DC 600 V變換成DC 115 V電源，供本車(chē)蓄電池充電和照明。客車(chē)供電系統(tǒng)主電路原理圖如圖2所示。

4．2 DC 600 V供電系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

機(jī)車(chē)采用單相相控整流或全波整流提供DC 600 V電源，采用2路供電，具有電源后備；采用逆變技術(shù)，各車(chē)廂逆變器放在車(chē)下，不占用客車(chē)空間；各車(chē)廂獨(dú)立性強(qiáng)，列車(chē)編組靈活；控制系統(tǒng)采用DC 110 V，供電系統(tǒng)互補(bǔ)性強(qiáng)，可靠性高；采用大功率高頻開(kāi)關(guān)電源；供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中控制，操作簡(jiǎn)單；實(shí)現(xiàn)全列行車(chē)安全和空調(diào)參數(shù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，并與地面聯(lián)網(wǎng)。由于加掛發(fā)電車(chē)，可多編掛1輛客車(chē)，增加運(yùn)力及收入。

5 DC 600 V供電系統(tǒng)運(yùn)行中的問(wèn)題及建議

DC 600 V供電系統(tǒng)投運(yùn)，總體性能一直比較穩(wěn)定，故障率比較低，具有操作簡(jiǎn)單、維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。但在擴(kuò)大投運(yùn)發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題：如變換器的輸出電壓波形對(duì)小電動(dòng)機(jī)等負(fù)載絕緣壽命的影響；變換器的輸出電壓調(diào)制頻率對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)接地保護(hù)電路電流的影響；變換器車(chē)上、車(chē)下分體結(jié)構(gòu)接線麻煩，影響變換器的抗干擾性能；充電器散發(fā)的熱量引起配電間的溫度偏高等。為解決上述問(wèn)題，目前，制訂供電系統(tǒng)及主要部件的技術(shù)要求及試驗(yàn)檢驗(yàn)方法對(duì)變換器等主要部件的性能提出新要求。如對(duì)變換器輸出電壓波形電壓上升率、重復(fù)電壓最大值、輸出電壓的諧波含量作了新規(guī)定；變換器將采取主電路、控制電路一體結(jié)構(gòu)，使車(chē)上、車(chē)下連線僅剩幾根工作狀態(tài)顯示及集控線用線；要求變換器、充電器安裝放在車(chē)下(指單層車(chē))，以便改善配電間環(huán)境等。建議從以下兩方面改進(jìn)。

(1)機(jī)車(chē)DC 600 V電源供電品質(zhì)有待提高機(jī)車(chē)DC600 V電源是供電系統(tǒng)的關(guān)鍵，從目前25T型、動(dòng)車(chē)組及25 G型DC 600 V運(yùn)行情況可知：機(jī)車(chē)輸出電壓經(jīng)常在500～700 V間振蕩，電壓波動(dòng)不穩(wěn)，極易導(dǎo)致逆變器、充電器發(fā)生保護(hù)停機(jī)或損壞。并且部分機(jī)車(chē)帶載能力較差，需對(duì)其進(jìn)行冗余改造。夏季溫度高時(shí)，特別是始發(fā)時(shí)，列車(chē)負(fù)載較大，機(jī)車(chē)送電困難，客車(chē)空調(diào)完全不能使用。即便機(jī)務(wù)段采用應(yīng)急處理措施，始發(fā)時(shí)逐輛半載加載。建議合理地選擇電力機(jī)車(chē)電源的濾波電抗，消除供電系統(tǒng)可能出現(xiàn)的低頻震蕩。目前機(jī)務(wù)段己逐步進(jìn)行改造，效果良好。

(2)逆變器故障較多DC 600 V客車(chē)供電系統(tǒng)25G型各次列車(chē)逆變器故障很多，特別是當(dāng)夏季負(fù)載較大時(shí)，由于每節(jié)車(chē)廂只配置了1臺(tái)逆變器，一旦出現(xiàn)故障，該節(jié)車(chē)空調(diào)機(jī)組將停止工作，車(chē)內(nèi)舒適度急劇變差。但25T型DC 600 V逆變器問(wèn)題相對(duì)較少，關(guān)鍵是每節(jié)車(chē)配備有2臺(tái)逆變器，互為備用。建議每節(jié)車(chē)廂只配備1臺(tái)逆變器，采用單路AC380V供電，連接線前后貫通，確?？照{(diào)良好。最關(guān)鍵的是提高逆變器的質(zhì)量和可靠性。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代客運(yùn)列車(chē)供電系統(tǒng)為滿足列車(chē)上電器不斷增多的需求，服從列車(chē)總體布置的需要，保證有良好的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。普遍采用靜止變流器供電方式，DC 600 V供電系統(tǒng)確定了中國(guó)旅客列車(chē)新的供電模式，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《TB/T3063旅客列車(chē)DC 600 V供電系統(tǒng)技術(shù)條件》，DC 600 V供電系統(tǒng)是符合我國(guó)鐵路運(yùn)行特點(diǎn)的供電方式之一，具有廣泛的推廣運(yùn)用前景。