1-CR400AF型动车组主电路

主电路
太阳能电池背板CR400AF动车组分为2个动力单元,每3节车厢作为一个单元:即
M02+TP03+MH04及MB05+TP06+M07两个动力单元。气浮导轨
由受电弓将接触网单相交流25kV/50Hz的线电压,通过VCB与牵引变压器的1次侧绕组相连接。主电路由VCB来实施开闭。牵引变压器2次侧的2个牵引绕组分别在1次侧绕组的励磁作用下感应出1900V/50Hz(1次侧为25kV时)的电压,并输入牵引变流器的单相交流变为直流电力的整流器部分、吸收电压波动获得直流定压的中间直流电路部分、直流电流变为3相交流以驱动电机的逆变器部分后输出每个动力单元车中各设一台牵引变压器、两台牵引变流器(牵引变流器包括整流器、逆变器和辅助逆变器)及八台牵引电机。牵引变流器牵引运行时向牵引电动机供电,制动时将制动再生电能反馈回电网。
平面音响牵引传动系统关联图
主回路设备配置图
一、主供电系统
主供电系统由受电弓、真空断路器+接地保护开关、避雷器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、高压接头、高压电缆等组成。高压设备连接采用高压设备箱整体密封结构,除受电弓和网侧避雷器外的其它高压设备均安装在车下高压设备箱内,车顶高压电缆采用内绝缘直接电缆跨接。
主供电系统原理图
主供电设备布置图
按摩腰靠
受电弓-主变压器电路原理图
3车和6车各设置1个基本高压单元,每个高压单元的设置相同。隔离开关可隔离对应的高压单元。通过真空断路器可对故障受电弓、电压互感器、电流互感器等进行隔离。每个高压单元通过电流、电压互感器进行检测,实施过压、过流保护。每个高压单元设置2个避雷器,实现高压回路过电压两级保护。
(一)受电弓
受电弓是利用车顶接触网获取和传递电流的机械组成,借鉴目前双滑板受电弓弓头出现裂纹及ADD风管出现异物击打漏风故障,中国标准动车组采用单滑板受电弓。通过两支压簧吸收弓网振动,弓头结构简单、强度高及气动力学优良。弓头无翼片、导风板,解决了气动效应导致的翼片、导风板裂纹问题。ADD风管采用橡胶管,大部分钢管防护,解决风管异物击打漏风问题。弓角为绝缘弓角,
提高了弓角对车体的绝缘距离。
受电弓的升降是由气囊组成的平衡系统控制,气囊的压力空气由气动控制单元提供,在压力空气作用下气囊伸长产生扭矩,通过凸轮及弹性连接轴作用在下臂铰链处,从而使受电弓升起。电子控制单元接收来自车辆的控制信号如速度、接触网类型等,通过内部运算,调整输出至气囊的压力,使弓头和
接触网之间保持设定的接触力。如果压力空气供应中断或者低压电源供应发生故障,受电弓会自动降弓,降弓是随着气囊内的压力空气排空后由重力作用自动实现。自动紧急降弓是当碳滑板磨损到限或者弓头受撞击破损时,受电弓通过紧急降弓阀快速排空气囊中的压力从而实现弓头快速脱网,该装置能够保护接触网不受损害。
受电弓结构
受电弓工作原理图
控制阀板各部分示意图
升弓:列车发出受电弓升弓指令后,升弓电磁阀得电,压力空气经过升弓电磁阀、调压阀及车顶供气管路,一路进入气囊,驱动受电弓升起,另一路通过ADD 阀到碳滑板ADD检测气路、压力开关和ADD电磁阀。在整个升弓过程中,ADD阀的作用非常重要,压力空气首先通过下阀体的缩孔向上阀体、碳滑板ADD检测气路、
压力开关和ADD电磁阀供风直至上下阀体压力达到平衡,受电弓升起。
运行:受电弓升起后,控制模块内的速度-气囊压力曲线确定出某一速度下的气囊目标压力,并由压力
传感器向控制模块反馈气囊实时压力,当目标压力与实际压力不一致时,控制模块会通过闭环控制系统适时调整,使其保持一致。
降弓:列车发出降弓命令后,升弓电磁阀失电,气囊内的压力空气经由升弓电磁阀排气口排出,受电弓在重力作用下降弓,碳滑板ADD检测气路、压力开关和ADD电磁阀内的压力空气也同时排出。闭合状态的压力开关常开回路重新断开,列车即可判断受电弓正常降弓。
自动紧急降弓:当受电弓碳滑板磨耗到限或遭外力破坏、控制气路发生漏气以及控制模块发生严重故障时将受电弓自动快速降下,保护受电弓和接触网不遭到进一步破坏。受电弓碳滑板内部安装有ADD检测气路,具有自动降弓检测功能,,当列车运行过程中受电弓发生自动降弓时,会同时自动断开主断路器。
(二)(网侧)车顶避雷器
车顶避雷器选用避雷器残压107kV,要求高压系统中其他设备(仅受电弓绝缘子)能构承受172kV的雷电冲击电压(实际受电弓绝缘子为185kV),其技术参数及安装接口满足中国标准动车组技术条件及零部件统型要求。
由于来自于接触网的雷冲击(surge)及因负荷断路引起的开关(时)冲击(surge/浪涌)可以由与牵引变压
器并联的交流避雷器(Arr)进行分路,并限制到由交流避雷器的电压限制特性决定的电压值。因此,交流避雷器的使用可以防止把高电压加在各设备上。
(三)高压设备箱
除受电弓、绝缘子及车顶避雷器外的高压部件放置于高压箱内。车下高压设备箱集成了除受电弓和车顶避雷器外的高压部件,大大减少了高压部件污闪的几率。高压箱绝缘能力满足动车组使用要求。
车下高压箱高度640mm,箱内最小电气间隙不小于250mm。高压箱内单部件满足于工频对地耐压100kV、雷电冲击电压185kV。高压箱组装完成满足工频耐压75kV,雷电冲击电压150kV。
设备箱内部件布置
1、真空断路器(VCB)
真空断路器置于受电弓后级,真空断路器(通称VCB),在被封闭的真空容器中配置动静触头、通过动静触头,利用真空中有高的耐绝缘能力和电弧的扩散作用来断开电流。真空断路器可控制两个高压单元,工作时仅需一个真空断路器动作,受电弓故障时可通过真空断路器隔离。受电弓侧故障可通过断路器隔离,主干路故障可通过真空断路器保护,某一个高压单元故障可通过隔离开关切除。
真空断路器由高压部分(灭弧室部分)、隔离绝缘部分(支持绝缘子部分)、低压部分(低压操作机构部分)三个主要的组成部分,
真空断路器+接地保护开关构造
2、保护接地开关(EGS)
接地保护开关属于安全保护装置,当操作人员进行检查或维修时,操作接地保护开关可使机车上断路器两侧的主回路接地,使机车主电路处于无电状态,从而保证操作人员的人身安全。
主断路器(VCB)和保护接地开关安装在同一车辆上。保护接地开关通过把特高压电源接地,来防止对车体施加特高电压。由于主断路器VCB的原因引起不能阻断主电路的事故电流时,或在接触网电压异常时,强制性地操作保护接地开关(EGS),把接触网接地,把接地电流流向接触网,让变电所的隔离开关跳闸,能使接触网处于无电压的状态。此外,在对高压设备室内部进行检查时,为确保维修人员的安全,通过保护接地开关和高压设备室间的联动的锁定装置,预先把受电弓接地,即使万一受电弓上升,也能防止触电事故的发生。
真空断路器和保护接地开关均采用气动控制,断路器外表面除接线点外全橡胶包覆,提升绝缘性能,参数满足中国标准动车组技术条件要求。
3、高压隔离开关
高压隔离开关属于高压保护电器。它的主要作用是优化配置25kV电路内高压设备的运行工况,当变压停车场收费管理系统>泄洪道
器后级电路或主回路发生故障时,高压隔离开关能将故障电路或故障单元隔离,通过另一受电弓维持动车组运行。同时,高压隔离开关的状态通过硬连线与网络系统进行信息传输,实现开关状态监测。
高压隔离开关的结构图
高压隔离开关动作原理:

本文发布于:2024-09-22 07:28:20,感谢您对本站的认可!

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