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1、CRH380BL動車組高壓系統(tǒng) 中國北車長春軌道客車股份有限公司 目錄 一 . 概述 二 . 主要設(shè)備 三 . 變壓器 四 . 高壓設(shè)備管理 一 . 概述 CRH380型動車組的高壓系統(tǒng)是基于 25kV供電條 件而設(shè)計(jì)的。動車組為 16輛編組， 1-8車與 9-16車分 別構(gòu)成兩個完全相同且互相獨(dú)立的高壓單元。每個 高壓單元為 2個完全相同的牽引單元提供列車牽引及 輔助供電電源。 一 . 概述 一 . 概述 整 流 器 逆 變 器 4 整 流 器逆 變 器 4 牽 引 電 機(jī) M 車M 車 T 車 單個牽引單元的構(gòu)成 一 . 概述 車頂設(shè)備布置 二 . 主要設(shè)備 1. 受電弓 CRH380型動

2、車組采用法維萊公司的 CX型主動控 制的單臂受電弓。該產(chǎn)品符合 EN50206-1標(biāo)準(zhǔn)，弓頭 為單滑板受電。氣動控制閥板及受電弓控制器 （ PCU），安裝在車內(nèi)。受電弓控制器的電氣接口為 DC110V，通過 MVB總線與本車終端單元進(jìn)行通信。 二 . 主要設(shè)備 1. 受電弓 二 . 主要設(shè)備 1. 受電弓 二 . 主要設(shè)備 1. 受電弓 標(biāo)稱供電電壓 25KV 最大持續(xù)電壓 29KV 供電頻率 50 Hz 1 Hz 額定電流 1000A 短路電流 16KA（持續(xù)時間 1S） 滑板材料 碳 壓縮空氣要求 5 bar 0.5 bar 壓縮空氣流量 最大 30 l/min 降弓時間 小于 6s 二

3、. 主要設(shè)備 2. 避雷器 避雷器安裝在每個受電弓的右后方用于保護(hù) 列 車以及后段的電氣系統(tǒng)防止過壓通過接觸線進(jìn)入列 車（如：閃電過壓）。 位于變壓器原邊前段的避雷器用于吸收主變壓 器中不能承受的開關(guān)產(chǎn)生的電壓。 避雷器符合 EN 60099-4 要求。 二 . 主要設(shè)備 2. 避雷器 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 37kV 最大持續(xù)電壓 30kV 31kV持續(xù) 5min 標(biāo)稱放電電流峰值 10kA 壓力放電 40kA 二 . 主要設(shè)備 2. 避雷器 二 . 主要設(shè)備 3. 電壓互感器 TC車的車頂安裝有電壓互感器，位于受電弓與 主斷路器之間。其主要作用是檢測接觸網(wǎng)電壓，將 檢測的信號提供給列車

4、的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及相應(yīng)的牽 引變流器，以便相應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行控制與保護(hù)。 電壓互感器符合 EN 60044-2(Ref.16)和 EN 60044-2/A1(Ref.17) 要求。 二 . 主要設(shè)備 3. 電壓互感器 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV 供電頻率 50Hz 最大持續(xù)電壓 29kV 31kV持續(xù) 5min 二次繞組數(shù)量 1 二次側(cè)額定電壓 100V 變比： 25kV/100V 二次側(cè)容量 20VA 精度 0.5 二 . 主要設(shè)備 3. 電壓互感器 二 . 主要設(shè)備 4. 主斷路器 CRH380型動車組采用賽雪龍（ Scheron） 公司 的 BVAC N99型主斷路器。 主斷路器設(shè)計(jì)成

5、單極真空主斷路器，內(nèi)置有彈 簧式壓縮空氣作動器以及真空電弧放電室。主斷路 器通過電磁閥線圈得電，壓縮空氣推動作動器后關(guān) 閉，主觸點(diǎn)閉合同時，開啟彈簧被鎖住。開啟過程 通過電磁觸發(fā)（通過切斷保持電流）。主斷路器從 總風(fēng)管獲得壓縮空氣。在列車整備時，可以從輔助 空氣壓縮機(jī)獲取壓縮空氣。 二 . 主要設(shè)備 4. 主斷路器 標(biāo)稱供電電壓 25KV 最大持續(xù)電壓 29KV 供電頻率 50 Hz 1 Hz 額定電流 1000A 短路電流 20kA（持續(xù)時間 1S） 短路峰值電流 50kA 輔助電壓 DC110V 輔助觸點(diǎn)開關(guān)電流 最大： 0.8A 最?。?4mA 二 . 主要設(shè)備 4. 主斷路器 二 .

6、主要設(shè)備 4. 主斷路器 二 . 主要設(shè)備 4. 主斷路器 閉合過程 二 . 主要設(shè)備 4. 主斷路器 斷開過程 二 . 主要設(shè)備 5. 接地開關(guān) 主斷路器旁安裝有接地開關(guān)，其主要作用是在 檢修維護(hù)時可以保證車輛的安全接地。接地開關(guān)型 號 BTE25040L1A1B12，特別與 BVAC系列主斷路器配合 使用。 接地開關(guān)帶有接地聯(lián)鎖鑰匙，只有按高壓接地 規(guī)程操作才能操作接地開關(guān)接地。 電壓互感器符合 EN 60044-2(Ref.16)和 EN 60044-2/A1(Ref.17) 要求。 二 . 主要設(shè)備 5. 接地開關(guān) 二 . 主要設(shè)備 5. 接地開關(guān) 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV

7、 供電頻率 50Hz 短路承受電流 16kA(rms) 短路承受電流 40kA(peak) 操作機(jī)構(gòu) 手動操作 二 . 主要設(shè)備 5. 接地開關(guān) 二 . 主要設(shè)備 6. 電流互感器 TC車的車頂安裝有干線電流互感器，變壓器輸 入電流互感器，在變壓器上安裝有回流電流互感器。 電流互感器的作用主要是將檢測的信號提供給列車 的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，以便對列車進(jìn)行控制與保護(hù)。 電流互感器符合 EN 60044-1(Ref.18)和 EN 60044-1/A1(Ref.19) 要求。 二 . 主要設(shè)備 6. 電流互感器 干線及變壓器輸入電流互感器 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV 供電頻率 50Hz 一次側(cè)

8、額定電流 600A 二次側(cè)額定電流 5A 二次側(cè)容量 8VA 精度 0.5 二 . 主要設(shè)備 6. 電流互感器 干線電流互感器參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV 供電頻率 50Hz 一次側(cè)額定電流 300A 二次側(cè)額定電流 5A 二次側(cè)容量 8VA 精度 0.5 二 . 主要設(shè)備 6. 電流互感器 變壓器輸入電流互感器參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV 供電頻率 50Hz 一次側(cè)額定電流 300A 二次側(cè)額定電流 5A 二次側(cè)容量 2.5VA 精度 1 二 . 主要設(shè)備 6. 電流互感器 回流電流互感器參數(shù) 二 . 主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān) TC車的車頂安裝有車頂隔離開關(guān)，

9、主要作用是 在牽引單元或者車頂高壓電纜出現(xiàn)故障時，隔離相 應(yīng)的牽引單元。 正常狀態(tài)下隔離開關(guān)處于閉合狀態(tài)。隔離開關(guān) 的斷開與閉合由壓縮空氣驅(qū)動。 電流互感器符合 EN 60077-1(Ref.11)和 EN 60077-2(Ref.14) 要求。 二 . 主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān) 二 . 主要設(shè)備 7. 車頂隔離開關(guān) 項(xiàng)目 參數(shù) 備注 額定電壓 25kV 供電頻率 50Hz 額定電流 500A 短路承受電流 16kA(rms) 短路承受電流 40kA(peak) 操作機(jī)構(gòu) 氣動操作 三 . 變壓器 1. 概述 TC車的車下安裝有牽引變壓器，主要作用是接 觸網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為相對較低的等級，提供給

10、列車牽引 及輔助系統(tǒng)，進(jìn)行列車牽引及中低壓負(fù)載的供電。 牽引變壓器符合 IEC 60310及 IEC 61373標(biāo)準(zhǔn)要 求。 三 . 變壓器 2. 主要參數(shù) 變壓器容量 kVA 6134 一次側(cè)額定電流 A 245 一次側(cè)額定電壓 V 25,000 二次側(cè)額定電流 A 4 1484 二次側(cè)額定電壓 V 4 1850 絕緣等級 F 變壓器油 Ester油 負(fù)載損耗 kW 85 150 190 228.6 空載損耗 kW 25kV 25kV 2.5 2.5 諧波損耗 kW 85 150 25 21 附加損耗 kW 85 150 5 5 總損耗 kW 85 150 222.5 257.1 效率 96

11、.40% 96% 三 . 變壓器 2. 主要參數(shù) 線圈有兩柱，每柱有 2段繞組； 線圈為層式結(jié)構(gòu)，絕緣等級為 F級； 每段繞組都由高壓繞組和牽引繞組組成； 繞組從里到外布置順序?yàn)闋恳@組、高壓繞組； 每個繞組帶有軸向的油道，這些油道用于繞組的冷卻； 為滿足高阻抗的要求，線圈采用四分裂式結(jié)構(gòu)。 鐵心磁路為芯式結(jié)構(gòu)，由兩個芯柱旁軛及 兩個矩形鐵軛組成； 磁片采用冷軋晶粒取向硅鋼片疊積而成， 片間有耐熱絕緣涂層； 芯柱采用多級近似圓形截面，使用綁帶綁 扎，使增加剛性。 三 . 變壓器 3. 主要部件 三 . 變壓器 3. 主要部件 冷卻系統(tǒng)由四部分組成，分別為： 冷卻器 風(fēng)機(jī)組 金屬框架 蝶閥及 H

12、arting接線盒 三 . 變壓器 4. 冷卻系統(tǒng) 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 項(xiàng)目 設(shè)計(jì)值 油側(cè) 空氣側(cè) 散熱功率 300kW 風(fēng)扇個數(shù) 2 堵塞面積 10% 風(fēng)量 5.5m3/s 油流量 50m3/min 進(jìn)氣溫度 40 進(jìn)口溫度 105 空氣阻力 1550Pa 出口溫度 94.7 海拔高度 600m 壓力損失 1.25bar 工作壓力 1.55bar 三 . 變壓器 4. 冷卻系統(tǒng) 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 1. 概述 高壓系統(tǒng)的管理由 TCMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)。主要分 為以下幾個部分： 1.受電弓管理 2.主斷路器（ VCB）管理 3.車頂隔離開關(guān)（ LDS）管理 4.變壓器管理 列車正常運(yùn)營時每個高

13、壓單元僅升起一個受電 弓，且不允許中間及兩端的受電弓同時升起。 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓 受電弓的硬線電路設(shè)有升前弓、升后弓、降弓、 ADD降弓、緊急斷電環(huán)路等列車線。 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓 TCMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對受電弓的管理主要有以下幾個 方面 : 受電弓切除 受電弓選擇 受電弓降弓控制 受電弓升弓控制 受電弓互鎖功能 緊急驅(qū)動模式 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 2. 受電弓 列車運(yùn)行時，僅受電弓升起的 TC車的主斷路器 閉合。 主斷路器的管理主要有以下內(nèi)容： 主斷路器切除 主斷路器閉合 主斷路器斷開 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器 主斷路器的閉合需

14、要滿足以下條件： 司機(jī)臺占用 牽引手柄“ 0”位 受電弓已升起； 供風(fēng)壓力正常； 無斷開主斷指令； 主斷環(huán)路正常； 高壓供電系統(tǒng)正常； 牽引變壓器無故障； 牽引供電隔離開關(guān)及預(yù)充電電路斷開； 網(wǎng)絡(luò)接口模塊正常； 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器 斷開主斷路器的一般條件： 網(wǎng)壓不在正常范圍內(nèi) 變壓器故障保護(hù) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障保護(hù) 無占用司機(jī)室且不在換端模式 牽引變流器發(fā)出的斷主斷信號 網(wǎng)側(cè)過電流保護(hù) 供風(fēng)壓力不足 緊急斷電環(huán)路斷開 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 主斷路器 列車正常運(yùn)行時，所有車頂隔離開關(guān)均處于閉 合狀態(tài)。 車頂隔離開關(guān)的管理主要有以下內(nèi)容： 車頂隔離開關(guān)切除 車頂隔離開

15、關(guān)閉合 車頂隔離開關(guān)斷開 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 3. 車頂隔離開關(guān) 車頂隔離開關(guān)斷開的一般 條件： 變壓器故障 本地主斷斷開故障 LDS閉合故障 緊急模式 無受電弓升起 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 4.車頂隔離開關(guān) 車頂隔離開關(guān)閉合的一般 條件： 無斷開車頂隔離開關(guān)指令 無受電弓升起 車頂隔離開關(guān)斷開的一般條件： 網(wǎng)壓不在正常范圍內(nèi) 變壓器故障保護(hù) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障保護(hù) 無占用司機(jī)室且不在換端模式 牽引變流器發(fā)出的斷主斷信號 網(wǎng)側(cè)過電流保護(hù) 供風(fēng)壓力不足 緊急斷電環(huán)路斷開 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 4.車頂隔離開關(guān) 變壓器的監(jiān)視與保護(hù)由列車 TCMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行， TCMS網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的主要保護(hù)及控制功能如下： 溫度保護(hù) 油循環(huán)保護(hù) 瓦斯繼電器保護(hù) 原邊漏電保護(hù) 原邊過電流保護(hù) 冷卻系統(tǒng)監(jiān)視及控制 四 . 高壓系統(tǒng)控制與管理 5.牽引變壓器管理