DC600V空调客车供电系统常见故障处理(4)

铁路空调客车供电系统是为车上电气负载和自动化装臵提供电能的装臵，有单独供电、集中供电和混合供电3种方式。早期的客车供电方式简单，主要采用小功率轴驱式发电机和蓄电池并联供电方式。目前我国非空涮客运列车仍采用这种供电方式。为提高旅客的舒

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适度，现代铁路客车均安装了空调、冰箱、彩电信息显示屏等设备，平均每辆车所需的功率比早期增加了几倍甚至几十倍，不同电器的电压制式也不尽相同，相应地对列车供电系统提出了很多新的要求。

1. 国外铁路空调客运列车供电系统的发展

国外高速客运铁路发展的典型代表日本、法国、德国等发达国家列

车供电系统已普遍采用静止变流器供电方式，该方式可靠性高、与列车网络融合、自动化程度高、维护操作简便。比如德国ICE系列、法国TGV系列，意大利的ETR系列，西班牙AVE系列高速动车组及日木的新干线列车等均采用这种供电方式。

2. 我国空调列车供电方式的发展

2．1 发电车集中供电系统

发电车相当于一个移动电站，通常发电车内配臵有3台300 kW柴油发电机组，主要机型为KTA 19－G2型和MTU12 V 183TA 12型，采用交流3相4线制，2路供电，电压AC400/230 V,50 Hz，车端设有KC20电力连接线，可从发电车任一端与列车联挂，主干线负载容量按20辆计算，不小于600 kW。发电车集巾供电的空调列车应用了柴油机发电技术：车载单元空调制冷采暖技术；AC 220 V照明及应急电源技术：集中轴温报警技术和GPS卫星地面遥感技术等。虽然具有供停电灵活、方便，不受线路、天气及机车限制；供电故障率低，机组间相互干扰少等优点，但也存在发电车柴油发电机组噪声、废气污染问题等缺点。还需要消耗大量的石油产品。 2．2 空调客车DC 600 V供电系统

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DC 600 V旅客列车供电系统是铁路机车车辆T程中的重要系统，DC 600 V系统在吸取法国TGV、德国ICE、日本新干线以及欧洲多电压制列车供电系统特点的基础上，根据中国旅客列车的具体情况，进行了优化设计。利用牵引网电能通过机车给旅客列车供电，以达到甩掉发电车，实现提高列车运输能力、节能、环保和列车运行高速化的目的。

（三） 客车DC600V供电电源主电路的设计

目前，在电气化区段，列车供电系统，由装在机车(拖车)内的客车供电装臵将接触网、受电弓送来的的25 kV单相交流电，经降压整流，滤波成600 V直流电压，提供DC600 V电乐等级的列车供电母线。各空调客车通过配电柜供电选择开关将其中一路600 V直流送入空调逆变电源装臵(简称逆变器)及直流110 V电源装臵(简称充电器)，分别向空调、电开水炉、冰箱等三相交流电器负载、电视机等单相220 V插座供电，并在给蓄电池充电的同时向照明、供电控制等直流负载供电。由于现有的客车DC600 V供电电源装臵的主电路采用是晶闸管单相半控整流电路，功率因数低，输出电压经常在500～700 V间振荡，电压波动不稳，极易导致客车上的逆变器、充电器发生保护停机或损坏。

1. 客车DC600 V供电电源主电路的设计思路

1．1 技术参数要求

根据客车用电的实际要求，客车

DC600 V供电电源应满足以下技术

要求。

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电源装臵的额定输出电压： DC600 V 输出电压波动范围： ±10 V 额定输出功率： 2×40HD kW 额定输出电流： 2×670 A 输出过载电流： 2×≯750 A 1．2 设计思路

现有的客车DC600 V供电电源采用的是单相桥式晶闸管半控整流电

路，使得网侧总功率因数波动范围为0．5～0．85，当接触网网压高网压时，网侧总功率因数低至0．5；网侧基波功率因数波动范围为0．65～1，高网压时低至0．65；而且输出电压经常在500～700 V间振荡，电压波动不稳。

在所有的单相整流电路中，二极管不控整流电路的的功率因数恒定为0．9，网侧基波功率因数接近1，相对较高，而且波纹系数小，整流电压为0．9Ud；所以，主电路采用二极管整流桥可有效提高客车DC600 V供电电源n的功率因数。装臵的额定输入电压为交流860 V，经过二极管整流后输出的直流电压为774 V，高于客车所需要的600 V，所以还需要降压环节。

另外，该电源的输入电压会随着接触网的网压随时在波动，降压环节的降压比也应该随着变化，因此，采用IGBT斩波电路，通过斩波电路的开通占空比，调节输出电压稳定在600V左右，减小输出电压的波动。所以，对主电路设计了“二极管整流+IGBT降压斩波”的技术方案。

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