动车组辅助电气系统的分析与比较研究

动车组辅助电气系统的分析与比较研究

张文彬，王 力

(中车唐山机车车辆有限公司，河北唐山 063035)

[摘要]经济飞速发展，科学技术水平不断提高。在交通出行方面，不管是城际动车还是客运高速铁路，能充分满足人们交通出行的需求。而动车组辅助电气系统作为设施基础显得非常重要，因此从动车组辅助电气系统的运用出发，比较分析我国动车组常用的CRH1、CRH2和CRH3。

关键词 动车组电气系统比较分析

中图分类号U266

0引言

动车电气系统是动车安全行驶、旅客乘坐心情舒畅的重要保证。辅助电气系统和牵引动力系统是动车组两个基本组成部分，电设备和电源是动车辅助电气系统中的两个重要部分。辅助电气系统主要包括辅助供电系统和配电系统。辅助供电系统是动车组主要的电能来源，其电能主要来源是牵引供电电网和蓄电池，蓄电池的主要作用是补充牵引供电电网不足的电能，并为列车控制系统提供不间断的电源。配电系统就是供电装置、用电设备和控制保护装置组成的统一整体性。

1 电气系统概述

高速动车组的电气系统主要由高压系统及辅助供电系统组成。

1.1 高压系统

高压系统电气主要包含车顶高压系统和车下牵引系统。1~8车的高压设备和9~16车的高压设备分别组成高压系统的两个无高压电气连接的单元，整车具有4个牵引高压系统的两个牵引单元可以通过具有隔离开关的车顶高压电缆进行连接。列车在正常运行时，每个高压系统各升起一个受电弓，升起的受电弓通过车顶高压电缆给两个牵引单元供电。

1.2辅助供电系统

辅助供电系统主要由辅助变流器、车载中压设备和低压设备组成。动车上的牵引变流器的中间直流环节为拖车上的辅助变流器提供直流2650 v的电能。1～8车和9～16车的中压设备构成两个独立的辅助供电系统，每个辅助供电系统中所有辅助变流器以并联输出的方式通过中压母线系统提供三相交流440 V、60 Hz的电能。

2动车组辅助电气系统的比较

2.1 CRH1辅助电气系统

首先，该类型的动车组中，主要包含了5辆动车以及3辆拖车，在供电单元的构成上，主要分为三类，其中每辆动车中同时还包含了1个变流器，采用单相受点的方式运行，受电弓在网侧线路断路器直接连接到了变压器中，并且在牵引变流的作用下，将电流转变为1650 V的直流电。在电力牵引中，网侧变流器的作用很大，因为在这一过程中，网侧变流器会将电压进行转化，原有的在二次绕组的过程中所输入的电压为AC 930 V.在转化完成后，电压为DC 1650 V，直流电压的提供者为网侧变压器以及辅助系统中的变流器模块。

要事先将辅助变压器连接在输入端口中，其中输入端以及输出端的电压均具有相应的规定，输入端的电压为650 V，输出端的三相电流为230/400 V/50 Hz，将正常的输出功率调整到700 kV.A以内，至此，技术序列为CH1的辅助电源系统基本上已经成型，已经具备完整的结构。

2.2 CRH2辅助电气系统

CRH2辅助电气系统主要包含4辆动车以及4辆拖车，主要应用的辅助供电方式为干线供电，采用干线供电，电源系统包含在列车的各个部分之中，这是CRH2辅助电气系统的主要特色之一。

每4节车厢为一个单元，在每个单元中装备一套辅助的电源设备，以提供必要的电力，并且分别在。1号车体以及8号车体的地下安装辅助电源设备，向全列车提供电力支持，保证动车组的顺利运行。在运行的过程中，主要采用的是电压为AC 400 V的电力，并将其输送至辅助电源装置之中。在辅助电源装置中，又将电路分为5个组成部分，分别向列车的不同车厢提供电力的支持。有了辅助电力设备的使用，就不必再担心会影响到列车的行驶了口]。

当电力设备出现故障时，应急系统就会在第一时间展开相应的处理。动车组所储备的蓄电池组只能维持短暂的时间，并且列车在行驶的过程中用电量会大增，各项设备都需要提供电力的支持才能完成列车的正常使用[。在无线装置、广播装置等方面，都需要电力提供必要的输出，因此经过统计，蓄电池足可以维持最多2h的电力使用，要在这段时间内尽快地修复电力系统，以保证列车的顺利行驶。如果是牵引变压器出现故障，通常情况下列车上会包含两台牵引变压器，其中一台虽然存在故障，但是另一台仍然能够正常使用。并且从供电量上看，至少能保证8节车厢的正常供电，负荷量并不会因为牵引变压器出现故障而损坏。

2.3 CRH3辅助电气系统

同CRH2一致，该辅助电力设备在使用的过程中也采用干线供电的方式。但是在这一环节中，辅助供电设备主要分散在了列车的不同位置上，保证每节车厢都安装一个牵引转换器。将直流电压输入进牵引转换器中。每节列车上的辅助系统在构成上都基本相同，因此可以保证在列车行驶的过程中提供相应的电力输出。如果出现故障，那么就要考虑采用牵引电路中的电源向列车输送电路。这一过程中，列车的最低速度为每小时50 km，但是采用分相段电源，并且保证25 kV肘，仍然可以满足列车行驶的要求。如果是牵引器出现了问题，也不必担心会影响列车的行驶，：因为列车中会准备两个牵引器，其中一个出现故障后另一个也能正常使用，并且进行自动转化，为列车提供源源不断的供电支持。采用三相电源的方式并且与母线同步，可以转化故障危机，在正常的操作下能够确保母线的运行贯穿在列车的各节车厢中，以提供稳定的电力。

3结束语

综上所述，通过将CRH1、CRH2、CRH3进行有效的对比和分析，能够使技术工作者认清辅助电气系统的运行机理以及具体的工作流程.为今后辅助电气系统的发展提供宝贵的经验。

参考文献

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