辅助供电系统概述(文书参照)

第三章辅助供电系统辅助供电系统是城市轨道交通车辆电气系统的重要组成部分，主要任务是产生车辆中、低压电源、客室照明、空调、通风机、空气压缩机以及其他低压用电设备所需的各种不同电压。

辅助逆变器是辅助供电系统的主要部件。

国内城市轨道交通车辆上，辅助逆变器均采用静止式逆变器，它具有输出电压的品质好、功率因数高、工作性能安全可靠等优点。

本章主要介绍城市轨道交通车辆辅助供电系统的组成结构、中压供电分配电路、低压供电分配电路、列车扩展供电电路等。

第一节辅助供电系统概述1.辅助供电系统的功能辅助供电系统（辅助电源系统/ 辅助电源），是为除牵引系统之外的所有车载用电设备供电的一套系统。

2.辅助供电系统的组成辅助供电系统主要由三部分组成：辅助逆变器、蓄电池充电器、蓄电池。

辅助逆变器一般采用静止逆变器，简称SIV。

辅助逆变器将网压转换成AC380V、50Hz 的三相交流电能输出，为车辆上空压机、空调装置等交流负载供电。

蓄电池充电器主要输出DC110V电能给车辆控制、蓄电池充电等直流负载供电。

蓄电池作为直流备用电源，在列车启动和紧急情况下（失去高压电源时）为列车提供DC110V I能。

列车正常运行时，蓄电池处在浮充电状态。

3.辅助供电系统的负载辅助供电系统的负载包括列车上的几乎所有用电设备，可以将这些负载根据使用电能不同分为以下几类。

①AC380V 50Hz三相负载：空气压缩机单元、空调装置、通风冷却装置等。

②AC220V 50Hz单相负载：客室正常照明、司机室方便插座、客室维修用方便插座等。

③DC110V负载：列车控制系统、列车控制电路、列车信号系统、乘客信息系统、客室紧急照明、紧急通风、电动车门驱动电机等。

除了以上三种负载之外，还有极少量的DC2 4负载，如司机室阅读灯、列车前照灯等。

4.车间电源辅助供电系统在有接触网供电区域，由接触网供电；在没有接触网供电的区域，来自于车间电源。

一般在检修车间内设有车间电源，通过列车车底高压箱内有车间电源插座，向列车提供高压电能。

地铁辅助供电系统地铁辅助供电系统摘要：本文重点阐述了地铁辅助供电系统电路结构，介绍了地铁车辆静止辅助系统的根本结构、供电模式、根本方案及原理，对辅助控制系统的原理及功能，主要逆变模块绝缘栅双极型晶体管IGBT模块构成，进行了简单介绍，同时也指出辅助系统的开展趋势。

关键词：地铁车辆；辅助供电；蓄电池目前，静止辅助系统中采用的电力电子器件普遍采用绝缘栅双极型晶体管，IGBT器件属于电压驱动的全控型开关器件，脉冲开关频率高，性能好，损耗小，且自保护能力也强，使用效果好，如将驱动与保护功能电封装在模块内，便构成智能功率模块IPM。

随着电子器件的飞速开展，IGBT或IPM器件的电压等级的提升，应用技术的成熟，完全可以满足城轨交通供电网压提升的需求。

故辅助系统全控型开关器件控制已经进入了成熟的阶段。

1.辅助设备布局分散供电指的是每节车辆均配备一台辅助供电装置。

如广州地铁一号线西门子设计车辆即采用分散供电，每节车均配备一台DC/AC，共六台，提供AC380V电源；在两端带有司机室的拖车各配备一台DC/DC，共两台，提供DC110V电源。

集中供电是整列车只采用两套辅助供电装置集中供电，互为冗余。

西安地铁二号线车辆采用这种方式，整列车配备两套SIV静止逆变单元，布置在两端Tc车的车底，为整车提供辅助电源，设计时充分考虑了两套互为冗余，当一台发生故障时，余下的1套能承当6辆车的根本负载并保证列车的正常运行。

这两种供电方式各有优缺点：分散供电冗余度大，均衡轴重好配置，但造价高，总重量也高，且由于分布点多，集成化程度差，易出现故障点较多，故障率高。

集中供电冗余度小，每轴配重难以一致，但总重量轻，组成部件集中，模块化程度高，故障率低，且本钱低很多。

2.车辆辅助供电模式当前供电模式主要有两种，一种是交叉供电，两路AC380V供电线路贯穿整列车，分别与2个辅助逆变器相连接。

将每节车厢的交流负载根据功率平均分为两组，分别由两个辅助逆变器供电。

辅助供电系统概述9．1 概要动车组的辅助供电系统采用干线供电方式，电源系统贯穿全列车。

辅助电路电源从搭载在M2-2、M2-6车的牵引变压器MTr的3次绕组得到。

M2-2、M2-6车的牵引变压器的3次绕组电源AC400v/50Hz分别通过电磁接触器ACK1被连接到贯穿线704、754线系统。

设置在T2-4车的扩展供电用的电磁接触器ACK2平时断开，以防止来自M2-2、M2-6车两系统的电源混接触。

一旦某一个系统出现故障，另一个系统可以通过电磁接触器?ACK2连接，实现扩展供电（见图9.3）。

9．1．1 辅助供电系统组成辅助供电系统由辅助电源装置和辅助用电设备两部分组成。

辅助电源装置由辅助电源箱（APU Box）和辅助整流器箱（ARf Box）两部分构成，由辅助电源装置输出的电压分为非稳压电源和稳压电源两大类：即非稳定单相ACl00V/50Hz电源；稳定单相ACl00V/50Hz电源、稳定单相AC220V/50Hz电源、稳定三相AC400V/50Hz电源、稳定DCl00V电源。

图9.1为辅助电源装置供电种类示意图。

图9.1辅助电源装置供电种类示意图辅助电源装置向牵引变流器通风机、牵引电机通风机、牵引变压器通风机、牵引变压器电动油泵、空气压缩机等车上设备提供三相交流电源，给蓄电池、辅助电路、监视装置、制动装置、关门装置、牵引变流器控制等电力设备提供直流输出，给空调控制、显示器、水泵装置、辅助制动等电力装置提供单相交流输出。

动车组车体侧面装有连接外部电源的插座（单相AC400V/50?Hz），M2?车（2?号车及6号车）上各有一处。

车辆检修基地设置有外部电源，可供辅助电路工作。

9．1．2 系统布置在动车组两辆先头车辆T1c-1、T2c-8车底下各悬挂辅助电源装置1台，在M2-2、T2-4、M2-6车底下各悬挂蓄电池1组，具体布置如图9.2所示。

空調装置水箱接线箱（a）1号车车下悬挂设备概况换气装置Bat控制回路接线箱辅助电源装置（APU）号接收装置(b) 8号车车下悬挂设备概况辅助电动电流传感器(CT3)接线箱控制回路接线箱（c）2、6号车车下悬挂设备概况换气装置控制回路接线箱踏面清扫用电磁阀蓄电池箱（d）4号车车下悬挂设备概况图9.2 辅助电源装置和蓄电池布置示意图9．1．3 系统供电回路辅助系统供电回路如图9.3所示。

动车组的辅助供电系统报告动车组的辅助供电系统是指在列车运行过程中提供一些列车辅助功能所需要的电能的系统，例如照明、空调、电源插座、便器和洗手间等。

为确保动车组运行的安全性、正常性和舒适性，辅助供电系统至关重要。

为此，本报告将从动车组辅助供电系统的组成和原理、常见故障分析和解决方法等角度进行探究。

一、动车组辅助供电系统的组成和原理动车组辅助供电系统主要由车辆电源系统、产生和配电系统和用电系统三个部分组成。

车辆电源系统包括动车组的主电源和蓄电池，是辅助供电系统的能源来源，其中主电源由悬挂于列车上部的电缆或滑板组成、通过牵引机转换成直流电，为列车提供动力和辅助电力。

产生和配电系统则是利用牵引机转换过来的直流电转换成供给辅助设备使用的交流电，主要包括牵引变流器、辅助电源变流器、静止变流器、电容滤波器、继电器及断路器等装置。

而用电系统则是由列车上的各类辅助设备组成，包括列车内的空调、照明、冷热饮水设施、电源插座、信息娱乐设备等。

二、常见故障分析和解决方法1.辅助供电系统断路辅助供电系统断路是指在列车行驶过程中，发现列车内的空调、照明、座椅电源插座等设备均失去供电。

这种情况可能由于辅助供电系统的某个关键器件故障引起，如静止变流器、液压开关、接触器等元件。

此时，列车员应及时通知反馈站点或抢修点进行维修处理。

若是因设备维修过程中出现的故障，则时间较为紧急，需要及时进行钻研解决。

2.蓄电池电量不足如果列车停靠时间过长或运行距离过长，会导致辅助电池电量不足，这时会造成一些列车辅助设备无法正常工作，例如冷热饮水设备、日间行车灯等。

出现此情况时，需要检查电池电量是否在正常范围之内，如果不足需要及时更换电池。

3.动车组载荷不平衡如果列车内某些区域的载荷过大，会导致动车组辅助电源系统出现压力、电流不稳定的情况，从而导致列车上的一些辅助设备不能正常工作。

当出现这种情况时，需要核对装载重量是否合理，需要重新分配更各车厢的装载重量，或者考虑减少某些设备的使用或增加设备的数量。

CRH1型动车组辅助供电系统的功能和监控
概述
一、辅助供电系统的监控原理
1.当列车正常运行时，辅助电源系统的大多数功能自动受到监控，不需要处理。

2.本系统由本地的与列车中央电脑系统TCMS通信的牵引控制系统进行监控。

二、辅助供电系统正常操作原理
1.当启动牵引系统时，辅助逆变器将得到DC环节电压的供电。

(1)在DC环节电压达到正确限值以后，系统自动启动。

(2)5个辅助逆变器之一，会首先为公用三相总线供电。

(3)闭合自身的三相隔离接触器并实施软启动。

2.三相AC总线得到供电后，其他逆变器将其振幅、频率和相位继电器同步后的电压供给三相AC总线，然后闭合隔离接触器。

当关闭系统时，首先关闭逆变器，再断开隔离接触器。

3.当对三相AC总线供电/断电时，电池充电器会自动启动/关闭。

三、辅助供电系统救援回送操作原理
辅助供电的功能与正常操作模式相同。

四、辅助供电系统固定电源操作原理
1.当连接固定电源时，三相总线的负载容量会受到限制。

2.在这种模式下，电池充电器成为主负载，其启动方式与正常操作模式相同。

五、三相辅助供电系统接地操作原理
正常运行时，应使用接地开关将三相辅助供电系统在Tp 车内接地，这就避免了启动辅助逆变器模块的可能性。

六、辅助供电系统外部三相电源连接操作原理
可以通过Tp或Mc车上的插座连接外部400V三相电源。

在车库或列车救援时使用这种电源。

只要连接了外部电源，司机操控台面板B2上的外接电源显示绿灯即亮。