铁路客车DC600V供电设计技术
作者 胡晓春 温晋峰
内容提要: 本文重点介绍了铁路客车DC600V供电系统的组成：逆变器箱、充电机箱、电气综合控制柜、蓄电池箱、车端连接器及布线等设备；介绍了DC600V供电系统在25G/T型车的设计步骤及设计验证,并对DC600V供电系统的安全设计作简要描述。
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1 概述
供电技术是客车转向架、制动和供电三大核心技术之一，是列车快速、舒适、安全运行的基本保证。近几年来，随着我国铁路运输事业的快速发展，旅客列车的供电技术也在不断进步，列车供电电源由客车轴驱发电到发电车集中供电和机车集中供电，其供电制式从最初的DC48V发展到现代的AC380V 和DC600V，尤其在客车实现DC600V供电后，列车的供电技术、控制技术和应用技术已经有了质的飞跃，供电设计技术已成为客车设计中的关键技术之一。为了便于相关设计师对DC600V供电技术的学习和了解，我们编制了本教材，供大家学习参考。
本文就列车DC600V供电系统、客车DC600V系统组成、系统安全设计和DC600V供电的25G/T型车设计步骤进行重点介绍，并对DC600V供电制式的客车电气设计步骤进行简要阐述。
2列车DC600V供电系统
目前我国铁路客车DC600V供电电源是由机车提供的，采用的是机车集中整流客车分散变流方式。
采用DC600V供电电压，是参照了国外供电制式并结合我国国情和技术现状所作出的选择。高压供电从经济性考虑虽然具备优势，但是采用高压供电系统无疑需将降压、整流和逆变环节全部集中在客车上，其安装和配重难度较大。而机车集中整流后向客车供电，由客车分散变流，在技术上没有太大的困难。由于直/交变换存在电压利用率的问题，所以要达到输出AC380V,要求输入电压应在DC600V左右。同时基于国外有直流540V、600V、660V、750V等级，所以我国采用DC600V电压，一方面可以提高逆变器的可靠性，另一方面这个等级的电压，实际在绝缘、耐压等方面与AC380V基本一致，安全性好。 2.1 机车供电电源
在电气化区段，电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25 kV单相高压交流电降压、整流、滤波，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过连接器向空调客车供电，供电容量2x400kW。
在非电气化区段，内燃机车发电机组发电、整流、滤波，形成两套独立DC600V直流电源，两套装置分两路通过连接器向空调客车供电，供电容量2×400kW。
2.2 客车电源变换
机车输送至客车的DC600V直流电源,经客车逆变电源装置的转换，将DC600V直流变为AC380V交流电源供车辆空调等交流设备使用，车下分线箱从车下干线上引出DC600V支线至车上，供电热器、开水炉等DC600V直流设备使用。车下充电机箱将DC600V直流电变换为DC110V直流电供车上控制系统使用(并对蓄
电池充电)。车辆各用电装置的电能分配及控制由客车综合控制柜完成。
2.3 供电路径
客车车下设两路DC600V干线，分别布设在车下两侧线槽，通过车端连接器的连接，实现全列贯通。DC110V干线也分两路分别布设在车下两侧线槽，通过车端连接器实现全列贯通，但DC110V干线与机车之间没有联系。车下电源经铁地板线槽引至车上综合控制柜，再经过车上线槽将电源引至各用电设备。 3客车DC600V系统组成
客车DC600V供电系统主要由以下装置组成：逆变电源装置（以下简称逆变器箱）、DC600V/DC110V 电源装置（以下简称充电机箱）、电气综合控制柜、蓄电池箱、车端连接器及布线等设备组成。本文以25G/T型客车为例，详细介绍系统各组成部分。
3.1逆变器箱
逆变器箱包括两个容量及硬件结构完全相同的逆变器和一台容量为15KVA的隔离变压器。两个逆变器在硬件结构和容量上完全相同，控制软件采用一致性设计，只是逆变器内部配线稍有不同。两个逆变器电路相互独立，通过输出接触器的控制使两个逆变器的输出相互备份，提高了系统的可靠性。
正常工况下，15KVA的隔离变压器作为2＃逆变器负载。在故障情况下，通过热备转换板控制逆变器输出接触器和转换接触器的相应动作，来实现逆变器的负载切换功能。
逆变器具有完善的输入过压、输入欠压、输入过流、输出过压、输出欠压、输出过流、输出过载、散热器过热、功率器件短路、接触器故障、内部故障等保护功能，系统的运行状态可以通过微机控制板上的双位数码管显示出来，同时通过微机控制板上的RS485通信接口将运行状态传送给综合控制柜进行显示。逆变器箱的外形结构见图1。
逆变器电路前端及后端均加滤波模块，以提高逆变器的供电品质。
逆变器的主电路电气原理简图见图2
3.1.1逆变器工作原理
逆变器是将客车提供的DC600V电源，加至由六个功率开关器件(IGBT)所组成的三相逆变器，微机控制系统产生三相PWM信号，经六路门极驱动电路分别驱动功率开关器件，产生三相PWM波形后经滤波 器形成三相对称的准正弦波。同时将电压检测电路、电流检测电路检测到的各部分工作状态与微机控制系统预先设定的软件程序比较后，决定是否发出运行或保护指令，同时依据输入电压的变化调节输出电压，从而使三相逆变器输出恒定的三相380V、50HZ的准正弦波，供给客车空调机组使用，并通过隔离变压器变换输出三相四线AC380V交流电，供给客车其它交流负载用。
3.1.2主要性能技术参数
图1 逆变器箱外形结构图
逆变器： 额定容量为35kVA ，额定输入电压为DC600V， 最高输入电压范围为DC500V ～DC700V(瞬间720V)，额定输出频率50Hz±1。
隔离变压器：额定容量为15kV A，输入电压为逆变器输出电压，输出电压为额定相电压有效值AC220V±5%。额定输出频率50Hz±1，接线方式为△/Yo。
3.2充电机箱
充电机箱包括一台8KW充电机与一台3.5KVA单相逆变器。其外形结构图见图3。
充电器箱的主要功能包括：为车辆提供高质量的直流电源，对蓄电池进行限流恒压智能充电；为车辆上的影视系统及充电插座提供AC220V交流电源；为蓄电池提供亏电欠压保护；通过485通讯接口上传充电器运行信息至综合控制柜。
3.2.1工作原理
图2 逆变器主电路电气原理简图
充电机：充电机为DC/DC 高频开关电源，专门为DC600V 供电制式空调客车提供DC110V 直流电源以及为蓄电池提供智能充电。充电机具有输入过压、欠压、过流、输出过压、过载、短路等保护功能。
充电机主回路主要有输入滤波电容、桥式逆变电路、高频变压器、整流、滤波几部分构成。原理框图如图4，电气原理图见图5。
单相逆变器：单相逆变器将由蓄电池提供的直流电源转换位单相AC220V 交流电源，为客车的影视系统及充电插座提供电源，额定输出功率为 3.5KVA 。单相逆变器具备过欠压、过流、短路等保护功能。
3.2.2充电机的UI-充电特性
充电器的输出电压和电流受到控制，电流被分成两部分：负载电流（+110、L+）和充电电流（D+），当蓄电池电压低于120V（可调）时，充电电流被限制在0.2C5，蓄电池电压慢慢升高，直至升至120V 电压开始恒定不变，然后充电电流慢慢减小。充电曲线如图6.
U2
V2W2U1V1W1
U3V3W3
INVERTER2
图3 充电机箱外形尺寸
3.2.3温度补偿
DC600V供电制式的25G/T型车，其充电机都有对电池进行温度补偿充电的功能。在蓄电池箱内设置一个温度传感器，可以按照TA、TB、TC所接PT100传感器自动进行充电电压的温度补偿。充电机浮 充电压在118V～123.5V范围内自动调节，当蓄电池箱内环境温度低于25℃时，充电电压自动调高，当蓄电池箱内环境温度高于25℃时，充电电压自动调低，当环境温度为25℃时，充电机对电池的浮充电压为120±1V。
3.2.4主要性能技术参数
充电机：额定容量为8KW，输入额定电压DC600V，输入电压范围DC500V～ DC700V；额定输出电压为DC118～DC123V（随温度补偿可调），出厂整定值为 120±1V。
图4充电机电气原理框图 图5充电机电气原理简图
图6 充电机UI-充电特性
单相逆变器：额定容量为3.5KVA，输入额定电压DC110V，输入电压范围DC77V～ DC137.5V，额定输出电压为AC220V±1V，频率50HZ。
3.3 综合控制柜
TKDT型铁路客车电气综合控制柜用于DC600V供电客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制、联网通讯等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器PLC，PLC通过微型可编程序终端显示触摸屏接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现客车电气控制系统的综合控制，可进行车对车通信，也可初步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。
3.3.1 主要部件技术参数及功能
3.3.1.1综合控制柜控制单元
综合控制柜控制单元由PLC主机单元（CPM2A-CPU61）、12/8点的I/O扩展模块（CPM1A-20EDR1）、信息显示触摸屏（NT31-ST122-EV2或NT31-ST123-EV3）组成。
a) PLC功能
PLC是可编程逻辑控制器的缩写，对整个电气系统进行自动控制，实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析，对出现故障自动处理，通过显示触摸屏实现人机对话，响应显示触摸屏输入的命令、参数，将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。
b) 显示触摸屏功能
显示触摸屏是一种微型可编程终端，采用全中文液晶显示触摸屏（带背光），具有字符类型和图象类型显示，由通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。主要功能是现场参数设定，电源转换、空调机组等功能单元运行工况的人为控制，运行工况参数的显示，实时显示各功能单元的运行状态及实时报告故障现象。
3.3.1.2交、直流电源
a) 主电路电源
主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源，向温水箱、逆变器、充电器供电，并由逆变器Ⅰ、逆变器Ⅱ变换成AC380V/50Hz，向车内空调、伴热等交流负载供电。
b) 蓄电池
DC110V电源全列贯通，各车厢蓄电池及充电器通过逆流二极管与DC110V干线并联。
蓄电池在充电机停止或故障时，向本车照明、水位显示、塞拉门、车下电源箱控制、温水箱开水炉控制等负载供电。
c) 直流控制电源
应急灯、轴温报警器、防滑器、DC24V与DC12V电源模块等重要负载由列车直流110V母线供电；照明、温水箱、开水炉、水位显示等负载的控制电源由本车直流110V电源提供；控制柜内的DC-DC电源模块将DC110V电源转换成直流24V电源向PLC、显示触摸屏、网关、安全用电记录仪供电；转换成直流12V向传感器供电；DC110V/DC48V电源将DC110V转换成直流48V电源向尾灯、电话插座供电。
3.3.1.3 WG-Ⅱ型网关规格
WG-Ⅱ型网关用于铁路客车TKDT型配电柜。其中包括PLC网关、轴温报警器网关、防滑器网关、烟火报警器网关。这些网关一方面通过各种通信接口实现PLC到安全记录仪之间、轴温报警器到PLC 之间、防滑器到PLC之间、烟火报警器到PLC之间的数据传递，另一方面通过Lonworks接口及列车总线实现车辆间的信息和命令传递。
3.3.1.4 DL-Ⅱ代理节点
代理节点是联接列车网和车厢网的桥梁，有2个独立的Lonworks通讯接口。上行Lonworks通讯接口负责列车级网络通信，接收列车主机的信息，并将信息转发给下行Lonworks通讯模块。下行Lonworks 通讯接口负责车厢级网络通信，转发集中控制命令，接收车厢级各应用节点传输的参数、工作状态等信息。
3.3.2 系统功能
3.3.2.1电源供电转换功能
综合控制柜的供电电源有两路供电，通过电源转换开关可设置“停止”、“自动”、“试验Ⅰ路” 和“试验Ⅱ路”位。
电源转换开关置于“自动”位
控制电正常，PLC正常工作，按车厢号通过PLC选择供电电路。通过触摸屏上的工作菜单，可以控制电源启停或选择供电回路；Ⅰ路和Ⅱ路供电在硬件和软件上均互锁；触摸屏显示电源状态、参数、工作菜单，相应电源指示灯亮。
如果Ⅰ路（或Ⅱ路）干线故障，应自动切换到另一路供电，且空调机组负载和客室电热减载运行，并在触摸屏上提示相应信息，指示灯亮。
只有其中一路有电时，PLC自动选择该路供电，且空调机组负载和客室电热减载运行。
可以自动识别I路或II路供电是否过压。
自动供电时，当弱风、空调空气预热器或电热运行时，供电电压大于DC660V时间超过10秒钟，PLC 应自动切断当前供电回路，转移到另一无故障的回路供电。当这些制暖设备没有运行时，供电电压大于DC660V 时间超过20秒，PLC应自动切断当前供电回路，转移到另一无故障的回路供电。
电源转换开关置于“试验”位
当PLC出现故障停止工作时，可将电源转换开关置于“试验Ⅰ路”、“试验Ⅱ路”，人为手动选择Ⅰ路供电或Ⅱ路供电。
触摸屏上应能显示电源的两路电压、供电电流等信息。电源转换开关置于“自动”位时，能对电源出现的过压、漏电进行保护；当供电电源出现持续过压，及时切断故障供电电源，自动转换到另一路供电，触摸屏显示相应的信息，相应的电源故障灯亮。供电过压和主电路漏电超标故障应是不可自动恢复性故障，应可以通过以下两种方法来清除故障提示：1、触摸触摸屏供电控制菜单，重新选择菜单中的供电自动；2、将供电转换开关从停止位转到自动位。
3.3.2.2 空调机组控制功能
通过空调工况转换开关可将空调机组控制设置为“停止”、“自动”、“试验冷”或“试验暖”位。
空调工况转换开关置于“自动” 位时，DC600V供电25T型车用单元式空调机组（以下论述均针对此种空调机组）工况有以下几种：弱风、弱风半暖、弱风全暖、强风、强风半冷、强风全冷。
3.3.2.3蓄电池欠压保护功能
为保护蓄电池，综合控制柜设蓄电池欠压监控功能，当PLC检测到本车蓄电池电压低于欠压保护设
定值时，触摸屏应显示相应故障信息，提示用户。（蓄电池欠压保护功能判断信号由车下电源给出，当蓄电池欠压时，车下电源给出信号切断相应负载）
3.3.2.4 照明控制功能
照明控制功能通过转换开关SA4分为 “半灯”、“全灯”、“停止”。将SA4置于“半灯” 使得终夜灯和应急灯工作；将SA4置于“全灯”使得终夜灯、半夜灯和应急灯工作。转换开关SA4放置于乘务员室（餐车置于控制柜面板）。
3.3.2.5 轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能
通过WG－Ⅱ型网关能够将轴温、防滑器、烟火报警器、塞拉门、车下电源箱的状态信息送给PLC，并在触摸屏上显示。通过主画面上的“本车网络”触摸开关可以查询本车轴温报警器、防滑器、烟火报警器、塞拉门等设备的详细信息。
3.3.2.6 联网通讯功能
代理节点能实现车辆间的通讯。各个车厢的PLC通过代理节点将本车信息、发送给其它车厢的命令传送到列车总线上，供其它车厢调用。本车PLC可以通过代理节点读取列车总线上其它任一节车厢的信息；接收其它车厢发送给本车的命令并执行。（注：PLC上的PORT口的拨动开关必须置于OFF）
3.3.3 电气原理
电气综合控制柜电气原理可查看25GDC600V车及25TDC600V车统型电气综合控制柜原理。
3.4 车端连接器
车端连接器的设计技术要求在KSJC04-05《铁路客车车端电气连接设计技术》中详细阐述。本文仅对DC600V供电系统的25G/T型车车端连接器作简要介绍。
3.4.1 25G型车车端连接器
25G型车车端设置DC600V电力连接器（KC20D）,39芯通信连接器（KTL39GX），DC110V电力连接器（SC21X）。
3.4.2 25T型车车端连接器
25T型车车端设置DC600V电力连接器（KC20D）,39芯通信连接器（KTL39DX），DC110V电力连接器（SC21X）,电空制动连接器（KL10-5）。
25T型车端布置图见图7。
3.4.3 25G/T型车车端连接器的区别
a) 2T型车与25G型车相比，多了两个（4个/车）电控制动连接器JL10-5，如图7车端连接器布置图所示。
b)25G型车的39芯通信连接器型号为KTL39GX，其射频信号的接触对与射频电缆SYWV75-5匹配；25T型车的39芯通信连接器型号为KTL39DX，其射频信号的接触对与射频电缆SYWV75-7匹配。
图7 25T型车车端连接器布置图
3.5蓄电池箱
根据TB/T 3063-2002《旅客列车DC600V供电系统技术条件》的要求，蓄电池组容量不小于120Ah （碱性中倍率）,保证列车直流负载用电(即电池组的放电电压不低于77V)时间不少于3h。
蓄电池组应具有短路保护，因此在电池箱的正负极出线处设置熔断器。熔断器容量为80A。
一般在车下一二位侧各设置一个电池箱，每箱内设39节碱性电池，一位侧电池箱正极出线口设熔 断器型号为DCB-RL80,负极出线口设熔断器型号为DCB-RL/S80(-)；二位侧电池箱负极出线口设熔断器型号为DCB-RL80,正极出线口设熔断器型号为DCB-RL/S80(+)；在一位侧电池箱设置PT100温度传感器（由充电机箱生产厂家配套供应），引至充电机箱。
3.6布线
3.6.1布线原则
车辆布线应符合TB/T 1759-2003《铁道客车配线布线规则》的要求。车上布线一般采取线槽布线，车下应采取线管布线还是线槽布线应综合考虑各方面的因素，布线设计技术见KSJC04-08《铁路客车综合布线设计技术》。
3.6.2 模块化布线
3.6.2.1基本要求
25G/T型车一般采用电气布线模块化设计，分为车上布线模块和车下布线模块。
电气布线模块化设计就是设计一种集线槽、线束、防护、电气连接为一体的电气布线模块，该电
气布线模块依据客车总体设计标准和技术规范，按照客车电气设备安装结构、电气功能、电气布线、防护等技术要求，设计的一体化、模块化布线集成产品。布线模块概念图见图8，其主要技术特征为：
a)采用线槽、线束、防护、电气连接的系统设计和细分设计理念，并采用电气布线地面准备制作工艺，实现了线槽组成、电气布线的模块化、集成化和RAMS功能要求。
b)电气模块采用线缆切割、线束制作和固定、出线防护、线槽线束一体化制造和工装整体安装方式。
c)布线模块在地面完成线束总成后，再进行绝缘、耐压和线线检测测试，要求各项检测参数符合TB/T1759－2003《铁路客车配线布线规则》、TB/T3153---2007《铁路应用 机车车辆布线规则》等标准规范。
d)电气模块电气接口清晰、电气性能安全可靠、安装方便快捷，便于制造和质量控制。
图8 布线模块概念图
3.6.2布线方式
a) 车上布线
车上布线模块可分为一级模块和二级模块，一级模块由一二位侧的线槽及一级线束组成，线槽与线束集成一体。二级模块指未布设在槽体内的跨接线束，跨接线束在布线时所需的内绝缘金属软管也由制造厂家配套做好与线束集成一体，避免了现车配金属软管时管口防护不到位，软管长度不一致等现象。所有线束在车下压接针式管状端头，组装时只需将电缆压接在各设备的接线端子处即可。避免了组装时的临时作业(现车压接端子)。
b) 车下布线
车下布线模块的一级模块可分为中部线槽模块、端部线槽模块及铁地板线槽模块。中部线槽模块指一位端分线箱至二位端分线箱之间的线槽（含分线箱）及线束，线束在线槽内按相关要求集成，需要在线槽出线时用尼龙软管防护；端部线槽模块的线槽与线束不是一体化的，端部线槽为铝合金（6063）扁圆管，穿于车体横梁上所开的长圆孔中，在钢结构车间组装，即线槽先穿进横梁，横梁再与铁地板焊接。端部线束指一二位端分线箱经由端部线槽至车端连接器的线束，与分线箱接线座相连的一头其接线端子由线束制作厂家压接，至车端连接器的一头不压接接线端子，由客车在进行车端连接器接线时压接端子。端部线束在客车组装时现车穿于端部线槽。铁地板线槽模块由铁地板线槽及车下引至车上的线束
组成，线束线槽集成一体。
4安全设计
电气安全主要包括人身安全与设备安全两个方面。电气设计除满足其基本功能外，还应该考虑用电安全和电器保护的问题，DC600V的电气系统显然存在电气隐患，一旦发生故障，可能对对人造成伤害，对设备造成损害，因此电气安全设计在DC600V的电气系统中必不可少，其目的是为保护人身和电器安全。
电气安全设计的主要内容：漏电保护、短路保护、过压保护、过流保护、过载保护等。
铁路客车DC600V电气系统中的重要设备：漏电保护装置。设置在电气柜主电源输出点，即时检测主电路是否漏电，一般客车DC600V系统中漏电保护动作值设置为150mA。
电气设备的选型对安全设计也有着重大的意义。电气装置的形式及规格很多，选用时必须根据实际负荷情况来确定其规格。如果所选用的电气装置的额定电流小于实际负荷，则会出现过载现象。过载现象对电气设备的影响主要是容易造成设备、线路较高的温升以及加速绝缘老化、缩短使用寿命。电气设备长时间的过载运行就会因严重过热而损坏电气设备，甚至引起火灾，爆炸等重大事故。
电气隐患安全防护措施可分为：针对直接接触的防护措施和针对间接接触的防护措施，直接接触的防护措施主要通过绝缘和避免接触，而间接接触的危害是在电气系统发生故障的情况下发生的，故障是不可避免的，如何在电气发生故障的情况下将危害降低到最小，是电气安全设计的重要部分。
电气安全设计的重要措施：接地。铁路车辆接地保护就是将电气设备不带电的金属外壳与车体可靠连接，有促成电气系统中保护装置动作的作用，当漏电流达到限定值时，保护装置将电源切断，以保证人身安全。
按照TB/T2977-2000的要求，车体与转向架构架在3、5位接地，转向架构架通过轮对接地，车辆电气设备通过车体接地，即各电气设备不带电的金属外壳通过电缆与车体钢结构进行可靠连接，再通过轮对与钢轨进行接地。
5 DC600V供电的25G/T型车设计步骤
5.1设计依据
5.1.1《技术规范》对AC380V供电系统的有关规定；
5.1.2总体设计、技术要求；
5.1.3相关技术标准的规定；
5.1.4同类车辆DC600V供电系统设计；
5．2设计定位（设计方案确定）
5.2.1供电方式确定（集中整流分散变流）；
5.2.2供电系统方案确定（系统原理图：车上综合控制柜原理及车下供电原理）；
5.2.3重要部件确定（DC110V应急蓄电池箱、电气综合控制柜、充电机、逆变器、车端连接器、车上线
槽模块、车下线槽模块等）；
5.2.4主要负载确定（空调机组、照明灯具、电热器、开水炉、插座等）；
5.2.5其它要求确定（电磁兼容、系统冗余设计、技术要求等）。
5．3设计验证
为了保证DC600V辅助供电系统的合理性、安全性、可靠性。需要在系统设计前对整个系统以下几个主要方面进行计算、验证：系统容量计算、系统供电干线选择、系统可靠性验证等。
5.3.1 负载容量计算
车辆的负载容量应分别按照设备电压制式的不同进行分别统计计算，对于25G/T型DC600V供电的车辆，电热器电压为DC600V，空调机组、电开水炉电压为AC380V,插座电压为AC220V，照明灯具、轴报器、防滑器及各重要设备（充电机、逆变器）的控制电源电压均为DC110V。计算一般用表格形式列出。对于单相负荷，其容量需转换为三相容量。由于三相电源是由逆变器转换为而来，最终应转换为DC600V来进行累计。
以YZ25G型硬座车为例，经计算，其单车用电容量约为30KW,电流约为50A。
控制柜原理图为部统型，总开关容量为100A。单车的容量计算可以验证控制柜总开关容量的合理性。
5.3.2 列车干线选择
25G/T型全列编组一般为18辆。对于一列车而言，输电干线应满足全列负荷载流的需求，为增加车辆用电的保险系数，干线布线均采用双路供电，每路提供9辆车的供电（即1、3、5…17单号车由一路供电，2、4、6…18双号车为二路供电）。
由于机车供电容量为2x400kW，每路额定输出电流约667A（最大直流电流750A）。因此，选用电缆至少应在240mm2, 考虑施工的可实施性，车辆布线每一路均采用双线并联的方式，则95mm2或120mm2的电缆即可满足要求，电缆的载流量可由电缆手册查出。需要注意的是，查出手册中的载流量后应安装实际布设条件进行修正。
综上所述，25G/T型一般采用双路双线的布线方式，干线确定为低烟无卤电缆120mm2。
5.3.3线路压降的验证
列车干线的选择还应满足电压降的要求。列车电压降主要应考虑干线电阻和连接器接触电阻。
要保证每辆车的用电设备都能正常工作，供电电压不得低于额定电压10％，即线路末端电压降ΔU 应小于600×10％=60V。
线路总长≈26×19＝496m＝0.496km
线路电阻R1≈0.193×0.496＝0.0957Ω
接触电阻R2≈0.0002×18＝0.0036Ω
线路总电阻R≈0.0957+0.0036＝0.0993Ω
直流线路压降ΔU=Ie×R=425×0.0993/2≈21.1V＜60V
考虑交流负载的影响，其最大压降不过2×ΔU=21.1×1.414＝29.8＜60V
因此可以验证120mm2导线能满足列车供电电压降不超过限度。
5.4提出联系书
25G/T型硬座、硬卧、软卧及餐车等常规车种，逆变器箱、充电机箱、综合控制柜、车端连接器都为部统型结构，蓄电池箱及布线模块的线槽断面根据多年设计经验已经形成固定结构，短时间内将不再改变。在进行施工设计时，应先参考本文的方法进行DC600V供电系统电气部分的设计，再根据其结构考虑箱（柜）体、线槽安装时与车体的接口，提出业务联系书。
对于DC600V供电的其它车种，应按照4.1条的要求，进行设计定位，并进行负载容量计算，选择干线大小，确定是否采用模块化线槽等，根据电气设备的结构及与车体的接口，提出业务联系书。 5.5完成设计
一套完整的25G型车电气施工图纸由以下几个部分组成：图样目录、图样明细、车上电气装置、车端电气装置、车下电气装置。
图纸设计时应符合4.1条的要求，并严格按照业务联系书的提出进行设计。
6 编后语
供电技术设计是非常重要的客车设计技术。从供电电压制式的不同可分为DC48V供电系统，AC380V 供电系统，DC600V供电系统。本文重点对客车DC600V供电系统的组成作了详细介绍，侧重对系统装置的电气原理进行阐述，并对DC600V供电系统的设计步骤进行了简要说明。
以上内容仅供相关设计人员学习参考。
摘要 摘要 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电。汽车发电机作为汽车的一个重要部件，随着汽车电器化程度越来越高，所受重视程度也不断提高。本文介绍了发电机的机构与工作原理，着重介绍发电机的常见故障和排除方法。最后列举几个例子来进行实际情况的分析。 [关键词]汽车发电机；故障；检修
桂林航天工业高等专科学校毕业设计（论文） 目录 第一章绪言 (1) 第二章汽车电源系统交流发电机简介 (2) 2.1汽车发电机的功用 (2) 2.2汽车发电机的主要组成 (2) 2.2.1 发电机转子 (2) 2.2.2 发电机定子 (3) 2.3发电机电压调节器 (4) 2.4发电机的工作原理 (6) 2.5流发电机的特性 (6) 2.5.1 输出特性 (6) 2.5.2空载特性 (8) 2.5.3外特性 (8) 第三章充电系统的常故障查与维护 (10) 3.1汽车充电系统的常见故障与产生原因 (10) 3.1.1不充电 (10) 3.1.2 充电电流过小 (10) 3.2发电机的常规维护 (11) 3.2.1交流发电机与调节器的使用注意事项 (11) 3.2.2交流发电机与调节器的维护 (12) 第四章充电系统的故障事例分析 (13) 4.1故障事例一 (13) 4.2故障实例二 (13) 4.3故障实例三 (13) 4.4故障实例四 (14) 结语 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)
绪言 第一章绪言 随着汽车技术的进步，汽车的用电量越来越高。20年前，中级轿车的发电机输出功率一般只有500瓦左右，现在一般中级轿车发电机都在1000瓦左右。发电机功率的增加是随着车上用电设备增加而增加的。由此发电机的作用也越来越显得重要。充电系统最重要的部件是发电机，普通的发电机都是由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。发电机主要的特性有输出特性，空载特性，外特性。由于充电系统相对简单，它的故障比较好总结，主要有不发电，输出电压过小或过大，输出不稳等。经过前人的总结也都有比较便捷的解决方法。
中国铁路总公司 铁路客车电气装置检修规则 2015.1
目录 1 总则 (7) 2 基本要求 (9) 3 柴油发电机组 (13) 3.1 D级检修标准 (13) 3.1.1小功率风冷柴油发电机组 (13) 3.1.2大功率柴油发电机组 (14) 3.2 E级检修标准 (16) 3.2.1小功率风冷柴油发电机组 (16) 3.2.2大功率柴油发电机组 (22) 3.3 F级检修标准 (31) 3.3.1小功率风冷柴油发电机组 (31) 3.3.2大功率柴油发电机组 (31) 4 E2修检修标准 (32) 4.1 （柴油发电机组）附属装置 (32) 4.1.1小功率风冷柴油发电机组 (32) 4.1.2大功率柴油发电机组 (33) 4.2 轴端发电装置 (34) 4.3 DC600V/AC380V逆变电源 (36) 4.4 DC600V/DC110V充电器 (38) 4.5 DC110V/AC220V单相逆变器 (38) 4.6 AC380V/DC48V应急电源（981型） (38) 4.7 蓄电池组和箱 (39) 4.8 车端电气连接器 (41) 4.9 控制柜（箱） (42) 4.10 空调装置 (43) 4.11 电加热器 (45) 4.12 制氧装置 (45) 4.13 电开水器 (47) 4.14 厨房电器 (48) 4.15 温水箱 (51) 4.16 照明 (52) 4.17 废排风机 (53)
4.19 电风扇 (53) 4.20 旅客列车信息系统 (54) 4.21 播音设备 (55) 4.22 车载影视系统 (55) 4.23 呼唤器 (56) 4.24 液位显示仪 (56) 4.25 列车电话 (57) 4.26 轴温报警装置 (57) 4.27 轴端接地装置 (59) 4.28 行车安全监测诊断系统及车载信息无线传输装置 (59) 4.29 绝缘监测装置（漏电报警器） (60) 4.30 烟火报警装置 (60) 4.31 紧急断电按钮 (61) 5 E3修检修标准 (62) 5.1 （柴油发电机组）附属装置 (62) 5.2 轴端发电装置 (62) 5.3 DC600V/AC380V逆变电源 (62) 5.4 DC600V/DC110V充电器 (62) 5.5 DC110V/AC220V单相逆变器 (62) 5.6 AC380V/DC48V应急电源（981型） (63) 5.7 蓄电池组和箱 (63) 5.8 车端电气连接器 (63) 5.9 控制柜（箱） (63) 5.10 空调装置 (64) 5.11 电加热器 (64) 5.12 制氧装置 (64) 5.13 电开水器 (65) 5.14 厨房电器 (65) 5.15 温水箱 (65) 5.16 照明 (66) 5.17 废排风机 (66) 5.18 电水泵 (66)
铁路客车电气综合控制柜使用说明书 武汉新创芯科技有限责任公司
一概述 铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)是集供电电源转换控制、空调机组控制、应急电源控制、照明控制、全列车网络监控等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、显示或保护；实时存储电压、电流及各种工况控制的运行记录，同时通过网关和车辆LONWORKS网络进行联网通讯。综合控制柜是对铁路客车电气系统的一次重大技术革新，综合控制柜采用计算机控制和网络技术，实现了客车电气系统的智能化控制，使客车电气系统和装备的水平得到了大幅度提升。 二主要特点 1．综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。 2．综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 3．综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测、记录，出现故障及时进行保护动作，避免由于保护不及时而引起的严重后果，并可通过存储的运行记录数据进行分析处理。 4．综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。 5．根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。 6．综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。 7．综合控制柜主要由五部份组成，具备五大功能：：（1）．供电电源转换控制功能；（2）．空调机组控制功能；（3）．应急电源控制功能；（4）．照明供电功能；（5）．网络功能。 三产品型号： 综合控制柜主要分1T1和1T2两种，分别表示综合控制柜控制的是一组空调机
常见故障:?一、汽车发电机不发电 在汽车充电路中有控制自动充电得电压调整器、当蓄电池充足电时电压调整器会将磁场电路断开、磁场电路断开后发电机停止发电、防止发电机对蓄电池过充电、当电压不足时或每次起动车后电压调整器会接通磁场电路、发电机发电给蓄电池充电、可就是若发电机不发电首先就就是检查.先检查充电灯就是否亮,如果不亮，检查线路与整流器。充电指示灯亮了以后再把车打着了断开电瓶正极,如果能输出高于12V得电压就表示能正常充电。?二、汽车发电机异响 ?电机轴承、皮带、电刷都会响,但就是一般就是轴承响，还有就就是轴承损坏了，转子与定子产生摩擦；或者发电机得风扇叶松动造成得。如果就是轴承响或就是损坏，可以更换一个轴承,更换轴承不算大工程几十元到百元左右。接着保养一下发电机得转子滑环更换碳刷。如果就是风扇叶松动就更简单,只要拧紧就可以了。如果车还没有过保修期，就更好了，直接换一个新得发电机，当然,一定要到４Ｓ店,要求换一个新得发电机，而且必须就是原厂货,严格拒绝副厂货，异响得问题都就是可以直接要求更换得，主要就是瞧换给您得东西就是不就是原装得, 这就是质量问题!还有一定要注意得就就是在这之前不能去别得修理厂进行拆卸，只能去4S店检查，不然4S 店说您在别处拆装修理过，不给包修。到时真就是赔了夫人又折兵. 三、汽车发电机得皮带响 汽车皮带松驰、打滑发出吱吱得响声，基本上就是由于皮带
老化,磨损或曾经更换得皮带过窄等原因造成得，汽修厂解释此问题对行车安全及经济性基本没有影响，只就是在行车过程中发出得噪音比较扰民,且打击开车人得驾驶乐趣. 四、汽车发电机皮带轮特热 一般有两种可能，１、发电机皮带过松，打滑摩擦生热。２、发电机有故障，比如定子线圈短路或者轴承坏定转子相互刮擦生热，热量传至皮带轮。 五、汽车发电机电量过大 汽车发电机就是否就是电量过大可以这样检查，把车内全部用电器,小灯，大灯，空调等等开起,等用个10多分钟,用手摸一下电瓶得正级电线，有没有发热得感觉,还有注意车灯有没有比平时亮一点，有没有经常要坏灯泡,烧保险,等等,都可以知道发电机电量就是不就 是真得过大,可不可能会烧掉电线······?发电机电量过大,可能会烧掉电线.若换一个发电机得话钱不少，差不多要1000。对于这样问题要换发电机也不至于，可以换一下电压调节器，但就是主要还就是瞧师傅就是怎么鉴定得. 客户描述： 新刚换了新电瓶，把发电机线连在电瓶上，量了下发电机得输出电流就是1。8A，而电瓶得输出电流就是２A，这样就是不就是发得电不够用得啊,量了下电瓶得电压就是14V，时间长了电瓶得
课程设计名称: 供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业:电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气1０—1班 姓名:陈景辉 学号:100５710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 ２.可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 ３．优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少 有色金属的消耗量。 关键字:电能;供电系统;变电
前言?错误!未定义书签。 1 变电所主接线方式?错误!未定义书签。 1．1 对变电所主结线的要求?错误!未定义书签。 1.2 变配电所主接线的选择原则................ 错误!未定义书签。 1.３变电所主变压器的一次侧接线方式.......... 错误!未定义书签。 １.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式................... 错误!未定义书签。 2 工厂负荷计算的方法?７ 2．1 工厂低压侧负荷计算?７ 2.2?清河门煤矿负荷计算过程................................. ８ 2.3 电容器的选择........................................... １0 2.４主变压器的选择?错误!未定义书签。 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
合综合控制柜()
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TKDT型铁路客车电气综合控制柜 使用说明书 四方车辆研究所 青岛四研铁路电气研究开发有限公司 2004年1月 一概述
TKDT型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。 二主要特点 1．综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。 2．综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 3．综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 4．综合控制柜可对轴温、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。 5．综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。 6．根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。 7．综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。 8．综合控制柜主要具备六大部分功能：1．电源转换控制功能；2．空调机组控制功能；3．蓄电池欠压保护功能；4．照明供电功能；5．轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。 三产品型号：TKDT-1T1-40、TKDT-1T1-35 四技术规格 （一）结构参数 控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚） 上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）
电力电子技术课程设计 题目：直流降压斩波电路的设计 专业：电气自动化 班级：14电气 姓名：周方舟 学号： 指导教师：喻丽丽
目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2．3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致谢 (26) 一．设计要求与方案 供电方案有两种选择。一，线性直流电源。线性电源（Linear power supply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大，很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端，不易实现隔离，只能降压，不能升压。二，升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的，实现升压型DC-DC变换器，输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求：设计要求是输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器，这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源，所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制，用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产
生PWM控制信号。 设计方案： 1、电源电路 电源电路采用电容滤波的二极管不控整流电路，220V单相交流电经220V/24V变压器，降为24V交流电，再经二极管不控整流电路及滤波电容滤波后，变为平直的直流电，其幅值在22V~36V之间。 2、主电路 2.1主电路选用升压斩波电路，开关管选用电力MOSFET。 2.2Boost电路的负载为110V、25W白炽灯， 2.3boost电路中，占空比不要超过65%，否则电压大于100V。 3、控制电路的选择与确定 3.1 脉冲发生器TL494 3.2 驱动电路IR2110 二．设计原理分析 2．1总体结构分析 电力电子器件在实际应用中，一般是由控制电路，驱动电路，保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成一个系统。由信息电子电路组成的控制电路按照系统的工作要求形成控制信号，通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或者关断。来完成整个系统的功能。因此，一个完整的降压斩波电路也应包括主电路，控制电路，驱动电路和保护电路这些环节。 直流斩波电路由电源、变压器、整流电路、滤波电路、主电路、控制和驱动电路及保护电路组成。如图2—1所示：
汽车发电机不发电故障检测方法 当怀疑发电机有故障时，可以在车上初步检测、拆下发电机不解体进一步检测。西安万通汽修学校提醒您检测时所用工具可以是万用表（电压、电阻档）、一般的直流电压表、直流电流表和示波器等，也可以用汽车灯泡、手电灯泡自制小试灯等，还可通过改变汽车工作状态来检测。 一、就车检测法： 当怀疑发电机不发电时，可以不拆卸发电机，在车上对其检测，概略判断是否有故障。 （1）万用表电压档检测：例：13款雷克萨斯RX270智能卡全丢匹配将万用表旋钮旋至直流电压30V档（或用一般的直流电压表适当档），把红表笔接发电机“电枢”接柱，黑表笔接外壳，让发动机运转在中速以上，12V 电气系统的电压标准值应在14V左右，24V电气系统的电压标准值应在28V左右。若测的电压为蓄电池电压，则表明发电机不发电。 （2）外接电流表检测： 当汽车仪表板上没有电流表时，可用外接直流电流表来检测。先把发电机“电枢”接柱导线拆下，再将量程为20A左右的直流电流表正极接发电机“电枢”，负极导线接上述拆下接头。当发动机在中速以上运转（不使用其他电器设备）时，电流表有3A~5A充电指示，表明发电机工作正常，否则发电机不发电。 （3）试灯（汽车灯泡）法： 当没有万用表和直流电表时，可用汽车灯泡做一试灯来检测。将灯泡两端焊接适当长度的导线，并在其两端接上锷鱼夹。检测前先将发电机“电枢”接柱的导线拆下，再将试灯的一端夹住发电机“电枢”接柱，另一端搭铁，当发动机中
速运转时，试灯亮度说明发电机工作正常，否则发电机不发电。 （4）改变发动机转速、观察大灯亮度法： 起动发动机后，打开大灯，让发动机转速从怠速逐渐提高到中等转速，大灯的亮度若随转速的提高而增加，说明发电机工作正常，否则为不发电。 （5）拆下蓄电池搭铁看发动机（汽油机）是否工作法： 当车上没有微机控制电子装置时，可以用此种方法检测。把发动机控制在中速以上，拆下蓄电池搭铁线（一般是断开蓄电池搭铁线上的控制总开关），若发动机工作正常，说明发电机发电，否则发电机有故障。 二、车下不解体检测与判断： 从车上拆下发电机后，可以用下述方法检查，进一步确定故障。 （1）—用小灯泡（手电灯泡）判断： 把手电灯泡的两端接上导线做成小试灯，接于发电机“电枢”和外壳之间。用导线将蓄电池（或相同电压的干电池）正、负极分别连接在发电机的两磁场接柱“F1”、“F2”（内搭铁的交流发电机接“F”和“搭铁”接柱）上，让蓄电池给发电机激磁。用手快速转动发动机皮带盘，小试灯说明发电机工作正常，否则发电机不发电。 （2）万用表电压档判断：例：汽车电控发动机常见故障的维修 让蓄电池给发电机激磁（接线方法同2.1），将万用表选择在直流电压3－5V（或一般直流电压表适当档）档，黑、红表笔分别接“搭铁”和发电机“电枢”接柱，用手转动皮带盘，万用表（或直流电压表）指针应有摆动，否则发电机不发电。 （3）万用表电阻档检测与判断：
供电技术课程设计报告 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
供电技术课程设计报告成绩: 姓名:谢杰 班级:电1201—4班 学号: 指导教师：杜立强 电气与电子工程学院 2015年12月25日
目录 一课程设计题目 (2) 二本次课程设计应达到的目的 (2) 2 3.主变压器台数和容量、类型的选择 (4) 4. 变电所主接线方案的设 计 (6) 5.短路电流的计 算 (7) 6. 变电所一次设备的选择与校 验 (10) 7.变电所进出线的选择与校 验 (15) 8.心得体 会 (17) 9.参考文 献 (17)
摘要 本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：10/变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于。短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。 关键词：短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器
25G型DC600V供电客车用TKDG型铁道客车电气综合控制柜 使用说明书 武汉新创芯科技有限责任公司 二○○九年一月
一概述 TKDG型铁道客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电旅客列车，是集电源转换控制（控制柜可实现两1×35kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能）、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制、车载网络通讯等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程终端PT（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现电气控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并为逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯打下基础。 由于2009年铁道部屯兵车为减配客车，电气系统的部分功能被减掉，但为了保持使用说明书描述的完整性，满足铁道部标配统图要求，使用说明书仍保留了被减掉功能部分的说明描述，控制柜的功能配置以实际电气原理图为准。例如此批车无防滑器及其通信、无温水箱、无水位显示仪、无轴报器网关、无车门通信、无烟火报警器通信等，但仍保留了上述各功能单元的描述。 二主要特点 1．综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。 2．综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 3．综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 4．综合控制柜可对轴温报警器、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。 5．综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，使整个电气系统工作更加安全可靠。 6．根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。 7．综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。
摘要 发电机是汽车的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，向所有用电设备（启动机除外）供电，同时给蓄电池充电。汽车发电机作为汽车的一个重要部件，随着汽车电器化程度越来越高，所受重视程度也不断提高。本文介绍了发电机的机构与工作原理，着重介绍发电机的常见故障和排除方法。最后列举几个例子来进行实际情况的分析。 [关键词]汽车发电机；故障；检修
目录 第一章绪言 (1) 第二章汽车电源系统交流发电机简介 (2) 2.1汽车发电机的功用 (2) 2.2汽车发电机的主要组成 (2) 2.2.1 发电机转子 (2) 2.2.2 发电机定子 (3) 2.3发电机电压调节器 (4) 2.4发电机的工作原理 (6) 2.5流发电机的特性 (6) 2.5.1 输出特性 (6) 2.5.2空载特性 (8) 2.5.3外特性 (8) 第三章充电系统的常故障查与维护 (10) 3.1汽车充电系统的常见故障与产生原因 (10) 3.1.1不充电 (10) 3.1.2 充电电流过小 (10) 3.2发电机的常规维护 (11) 3.2.1交流发电机与调节器的使用注意事项 (11) 3.2.2交流发电机与调节器的维护 (12) 第四章充电系统的故障事例分析 (13) 4.1故障事例一 (13) 4.2故障实例二 (13) 4.3故障实例三 (13) 4.4故障实例四 (14) 结语 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)
第一章绪言 随着汽车技术的进步，汽车的用电量越来越高。20年前，中级轿车的发电机输出功率一般只有500瓦左右，现在一般中级轿车发电机都在1000瓦左右。发电机功率的增加是随着车上用电设备增加而增加的。由此发电机的作用也越来越显得重要。充电系统最重要的部件是发电机，普通的发电机都是由转子、定子、整流器、前后端盖、风扇、带轮等组成。发电机主要的特性有输出特性，空载特性，外特性。由于充电系统相对简单，它的故障比较好总结，主要有不发电，输出电压过小或过大，输出不稳等。经过前人的总结也都有比较便捷的解决方法。
工厂供电专业课程设计任务书
石家庄铁道大学电气与电子工程学院 课程设计（论文）任务书 专业班级：电1201-4 学生姓名：张桂芳指导教师（签名）：杜立强一、课程设计（论文）题目 某制药厂10KV变电站电气部分的设计 二、本次课程设计（论文）应达到的目的 工厂供电课程设计是在《供电技术》课程学完结束后的一次教学实践环节。课程设计是实践教学环节的重要组成部分，其目的是通过课程设计加深学生对课程基本知识的理解，提高综合运用知识的能力，掌握本课程的主要内容、工程设计或撰写论文的步骤和方法。围绕课本内容培养学生独立进行工业供电系统和建筑供电系统电气部分设计计算能力，包括供电系统设计计算能力和电力设备选择能力。培养学生理论联系实际的能力，加强供电专业知识的认识水平。锻炼和培养学生分析和解决电力供电专业技术问题的能力和方法。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 1、设计依据 1）电源和环境条件： 由石家庄热电集团热电四厂10KV双回路供电，正常情况下，一路工作，一路备用。热电四厂10kv 出线母线短路容量为200MVA，该路线路长为：架空
线采用高压架空绝缘线LYJ—3ⅹ150mm2，o长度1.2km，引至厂区北边，然后换用YJLV 型高压交 22 联聚乙烯电缆直埋至高压配电室内。热电四厂10kV 母线的定时限过电流保护装置整定为1.2秒。酵母生产厂变电所内设有两台变压器，容量待选。 2）其它条件 石家庄供电局要求在10KV电源进线处装设计量电费的专用仪表，要求厂总负荷的月平均功率因数不低于0.92。 当地最热月平均最高气温为35℃`。 总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体。 3）负荷资料
电气综合控制柜常见故障及处理方法 一、概述； TKDG型铁路客车电气综合控制柜（以下简称综合控制柜）用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压电保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。 二、主要特点； a)综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。 b)综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作的事故，便于操作和维护。 c)综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 d) e)综合控制柜可对轴温状态进行监视和显示。 综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。f)根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间电磁干扰。 g)综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。
h)综合控制柜主要具备六大部分功能：1.电源转换控制功能；2.空调机组控制功能；3.蓄电池欠压保护功能；4.照明供电功能；5.轴温、车下电源箱状态监视功能；6.联网通讯功能。 三、常见主要故障及处理方法； 1、DC110V漏电故障； 漏电报警检测装置安装在播音车照明控制柜内，当发生DC110V正线或负线接地，正常情况下漏电报警器会自动报警并显示正线或负线接地。DC110V负线接地是常见故障，因全列DC110V负线是贯通的，排查该故障比较繁琐。列车在库内一般采用分段排除法，先将播音车一位端39芯、DC110V连接器断开，逐步分批次查找漏电车。再将播音车二位端39芯、DC110V连接器断开，逐步分批次查找漏电车。确定漏电车后，分别断开蓄电池箱内的电池开关和在综合控制柜柜内的所有DC110V空开及KM4接触器负110V线包线，再把接线端子上负110V电线（车下引上线）断开，线头并包好后，再合上电池开关，用 DC110V、15W白炽灯或万用表检查车下是否漏电。若无漏电现象，再将综合控制柜柜内的接线端子上负110V电线及KM4接触器线包负110V线重新连接好，用DC110V、15W白炽灯或万用表检查车上是否漏电，若漏电，将端子排上所有负线分段分批逐步排查，直至查到故障线。列车在运行时，漏电一般根据现场情况具体对待。 2、综合控制柜柜内接线端子及连接电线烧损； 一般情况下，直接更换烧损端子及连接电线。该问题多发生在车辆运行初期，由于柜内电器元件较多，接线接口较多，易产生接线虚接现象，给车辆安全造成一定隐患。所以，在库内要定期专人对柜内各端子接线出用红外线测温仪进行测温，查看有无超温现象。以便提前发现问题，消除隐患。 3、显示触摸屏显示英文或时显时不显，无法正常工作； 一般发生该问题，主要可能是与显示触摸屏连接插线插头松动、插头内部电线虚焊或脱落造成。将插头线插紧，打开插头将电线重新焊牢即可消除故障。若没上述现象，显示英文可能是PLC程序丢失造成，因尽快联系厂家（四
电力电子课程设计报告题目三相桥式全控整流电路设计 学院：电子与电气工程学院 年级专业：201５级电气工程及其自动化 姓名： 学号: 指导教师：高婷婷,林建华 成绩:
摘要 整流电路尤其是三相桥式可控整流电路是电力电子技术中最为重要同时也是应用得最为广泛的电路，不仅用于一般工业，也广泛应用于交通运输、电力系统、通信系统,能源系统及其他领域,因此对三相桥式可控整流电路的相关参数和不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有很强的现实意义,这不仅是电力电子电路理论学习的重要一环,而且对工程实践的实际应用具有预测和指导作用，因此调试三相桥式可控整流电路的相关参数并对不同性质负载的工作情况进行对比分析与研究具有一定的现实意义。 关键词：电力电子,三相，整流
目录 1 设计的目的和意义………………………………………１ 2 设计任务与要求 (1) 3 设计方案 (1) ?３.1三相全控整流电路设计 (1) 3.1.１三相全控整流电路图原理分析 (2) ?3.１.2整流变压器的设计 (2) ?3．1.3晶闸管的选择 (3) 3.2 保护电路的设计 (4) 3．2.1变压器二次侧过压保护 (4) ?3．2.2 晶闸管的过压保护………………………………………………４ 3.2．3 晶闸管的过流保护………………………………………………５ 3.3 触发电路的选择设计 (5) 4 实验调试与分析 (6) 4.１三相桥式全控整流电路的仿真模型 (6)
4.2仿真结果及其分析……………………………………………７ 5 设计总结 (8) 6 参考文献 (9)
1 设计的目的和意义 本课程设计属于《电力电子技术》课程的延续，通过设计实践，进一步学习掌握《电力电子技术》,更进一步的掌握和了解他三相桥式全控整流电路。通过设计基本技能的训练,培养学生具备一定的工程实践能力。通过反复调试、训练、便于学生掌握规范系统的电子电力方面的知识，同时也提高了学生的动手能力。 2 设计任务与要求 三相桥式全控整流电路要求输入交流电压2150,10,0.5U V R L H ==Ω=为阻 感性负载。 １.写出三相桥式全控整流电路阻感性负载的移相范围,并计算出直流电压的变化范围 2.计算α=60°时，负载两端电压和电流，晶闸管平均电流和有效电流。 3.画出α=60°时，负载两端 d U 和晶闸管两端 1 VT U 波形。 4.分析纯电阻负载和大电感负载以及加续流二极管电路的区别。 5.晶闸管的型号选择。 ３ 设计方案 ３.１三相全控整流电路设计
移动应急电源车柴油发电机常见故障诊断方法 随着近期自然灾害的突发事件越来越多，对于机场、通信、电信、煤矿、油田等相关应急用电等工作领域，移动应急电源车在突发事件所产生的断电抢修、供电起到非常重要的作用。 移动电源车最常用的是柴油发电机组，其主要组成有柴油机、交流同步发电机、控制屏（包括自动检测、控制及保护装置）、联轴器、散热器、燃油箱、消声器和公共底座。其中，发电机组故障问题最需关注。 下面最常见的故障以及处理方法。 故障诊断基本原则： 最基本的是了解结构原理、分析故障现象然后再动手进行检查，先从简单的故障入手。 再检查容易接近的零件，确定已做的检查和维修已经排除故障，需要在维修后进行试验，若不确定则需要故障复现试验。 常见故障及解决办法 发电机无法启动，或者困难或启动时间过长。 1、机组启动电瓶容量不足。要对电瓶进行维护（充电、补液）必要时更换此组电瓶。 2、控制屏没有上电。检查控制屏上的熔断器是否熔断 3、启动继电器故障。更换此电器。 4、启动马达故障，分析原因，必要时更换。 5、机组卡死，人工无法盘车。彻底检查，寻找原因。 6、启动前预热不足，检查预热元器件。 7、部分电调机组启动油门电位器过小。参阅随机电子调速说明书，适当跳大该电位器。 控制屏故障 1、机组报警停机。控制屏检测到机组故障而停机，排除故障，断电（复位）后重新开机。 2、市电故障，机组没有启动。三种方法，一是ATS控制系统没能提供“开机”信号，检查排除故障。自启油机仪表，必须上电且在“自动”状态。控制联络线接法有误，检查，更正接法。自启动油机仪表故障，检修或更换。 3、市电正常，机组没有启动。机组在冷却运行（3-5分钟），ATS提供“开机”信号没有关闭，检查ATS故障。油机仪表将机组油路电磁阀设置错误。 4、无法实现远程监控。确认是否按照“三遥”配置；确认通讯线路连接是否正确无误。 5、确认机组通讯软件是否正确地安装在控制网络电脑上。是否按正确监控密码设置通讯。控制模块故障，检修或更换。 机组停机
课程设计名称：供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业：电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气10—1班 姓名：陈景辉 学号：1005710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2. 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 3. 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 关键字：电能；供电系统；变电
前言 (1) 1 变电所主接线方式 (2) 1.1 对变电所主结线的要求 (2) 1.2 变配电所主接线的选择原则 (2) 1.3 变电所主变压器的一次侧接线方式 (2) 1.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式 (5) 2 工厂负荷计算的方法 (7) 2.1 工厂低压侧负荷计算 (7) 2.2 清河门煤矿负荷计算过程 (8) 2.3 电容器的选择 (10) 2.4 主变压器的选择 (12) 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
第二章 TKDT型客车电气综合控制柜 厂家：温州兰普电器有限公司 1 概述 TKDT型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器(以下简称PLC)， PLC通过微型可编程序终端(以下简称显示触摸屏)接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。 2 主要特点 2.1综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。 2. 2综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。 2.3综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。 2.4综合控制柜可对轴温、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。 2.5综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。 2.6根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。 2.7综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。 2.8综合控制柜主要具备六大部分功能：1．电源转换控制功能；2．空调机组控制功能；3．蓄电池欠压保护功能； 4．照明供电功能；5．轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。 3 产品型号：TKDT-1T1-40、TKDT-1T1-35
电力电子技术课程设计 报告书 专业班级：16电气2班 姓名：王浩淞 学号：2016330301054 指导教师：雷美珍
目录 1、webench电路设计 1.1设计任务要求 输入电压为（8V-10V），输出电压为5V，负载电流为1A 1.2设计方案分析 图1.3.1主电路原理图 图1.3.2元器件参数 图1.3.3额定负载时工作值
图1.3.4输出电流和系统效率间的关系 如图1.3.4所示，在输出电流相同的情况下，输入电压越小，系统的稳态效率越高，因此提高效率的最直接方式就是降低系统的输入电压，其次在输入电压相同的情况下，我们可以调节输出电压的大小，使系统效率达到最大，例如当输入电压为9.0V时，根据图像输出电流为0.40A的时候效率最高。第二种方法是改变元器件的参数，通过使用DCR(直流电阻)小的电感元件来实现输出纹波电压降低。 1.3主芯片介绍 TPS561201和TPS561208采用SOT-23封装，是一款简单易用的1A同步降压转换器。这些器件经过优化，可以在最少的外部元件数量下工作，并且还经过优化以实现低待机电流。这些开关模式电源（SMPS）器件采用D-CAP2模式控制，可提供快速瞬态响应，并支持低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物和超低ESR陶瓷电容，无需外部补偿元件。TPS561201以脉冲跳跃模式工作，在轻负载操作期间保持高效率。TPS561201和TPS561208采用6引脚1.6×2.9（mm）SOT（DDC）封装，工作在-40°C至125°C的结温范围内。 1.4电气仿真结果分析
图1.4.1启动仿真图1.4.2稳态仿真 图1.4.3暂态仿真图1.4.4 负载暂态仿真 二、基于电力系统工具箱的电力电子电路仿真 2.1 设计要求和方案分析 本课程设计主要应用了MATLAB软件及其组件之一Simulink，进行系统的设计与仿真系统主要包括：Boost升压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。Boost升压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻，模拟显示中的一般负载，若实际负载中没有反电动势，只需令其为零即可。负载为主电路部分提供脉冲信号，控制全控器件IGBT的导通和关断，实现整个系统的运行。在Simulink中完成各个功能模块的绘制后，即可进行仿真和调试，用Simulink 提供的示波器观察波形，进行相应的电压和电流等的计算，最后进行总结，完成整个Boost 变换器的研究与设计。 2.2 simulink仿真模型分析 电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。电路设计好后主电路中的电感电容值已确定，此时只要调节触发波形的占空比即可调节Boost Chopper输出电压。占空比越大，Boost Chopper的输出电压值