時

速

160

公

里動

力

集

中

動

車

組構

造

與

檢

修10

輔

助

系統目 錄10

.

1概述輔助變流器輔助用電設備10

.

210

.

310.1

概述輔助供電系統主要由輔助變流器、輔助濾波裝置、輔助

接觸器及輔助用電設備等組成。輔助變流系統由牽引變壓器

的輔助繞組供電，其輸出經集成在牽引變流柜內的輔助濾波

裝置后向輔助用電設備供電。每臺動力車設有兩套輔助變流

設備，分別位于兩個牽引變流柜內。AC25kV高壓電由設置在動力車下的主變壓器降壓至

AC307V后，作為輔助變流器輸入。其輸出經集成在牽引變

流柜內的輔助濾波后向輔助用電設備供電。輔助變流器1以變

壓變頻（VVVF）方式工作，給牽引風機、復合冷卻器等變頻

負載供電。輔助變流器2以恒壓恒頻（CVCF）方式工作，給

水泵、油泵空壓機、蓄電池充電器等定頻負載供電。310.2

輔助變流器1

0

.

2

.

1

輔

助

供

電

電

路1

0

.

2

.

2

庫

內

輔

助

電

源

電

路1

0

.

2

.

3

輔

助

電

動

機

電

路1

0

.

2

.

4

輔

助

電

動

機

電

路

的

保

護

系

統410.2

輔助變流器動力車設有兩組獨立的三相輔助電源UA11及UA12。

輔助變流器UA11和UA12分別位于2組主變流柜中，都有變頻變壓（VVVF）和定頻定壓（CVCF）兩種工作方

式。正常狀態下，輔助變流器UA11工作在VVVF方式，輔

助變流器UA12工作在CVCF方式，分別為動力車輔助電動

機供電。每一臺輔助變流器的額定容量是按照獨立帶整車

輔機負載的工況設計的，因此正常情況下，輔助變流器

UA11、UA12基本上以50%甚至更低的額定容量工作。輔助變流器UA12同時給DC110V電源裝置及空調供電。

輔助變流器UA12的輸出還經隔離變壓器，給司機室各加熱

設備及低溫預熱回路供電。輔助變流器內部設有元器件過壓、過流等保護電路。輔助電路原理如圖所示。圖

輔助電路原理510.2

輔助變流器輔助變流器的參數如下：

每臺動力車數量：2

額定輸入電壓：AC307V（網壓AC25kV）輸入電壓范圍：AC214～381V（網壓AC17.5～31kV）

額定輸入電流：707A額定輸入頻率：50Hz

直流中間回路電壓：DC600～650V

調制方式：四象限整流（輸入）＋PWM（輸出）

冷卻方式：強迫水循環風冷恒頻恒壓輔助變流器輸出容量：230kV·A（240kV·A

10min）

3V2）、（3L1-3V1）供電，輸出經過輸出接觸最大輸出容量：350kV·A（10s）

器向各類輔機供電。輸出電壓：AC380V輸出頻率：50Hz變

頻

變

壓

輔

助

變

流

器

輸

出

容

量

：

2

3

0

k

V

·

A（240kV·A

10min）最大輸出容量：350kV·A（10s）電壓控制范圍：AC2～380V頻率控制范圍：0.2～50Hz

輔助變流器采用最新的IGBT元件，其輸入電源

分別由主變壓器TM

1

的兩個輔助繞組

（

3

L

2

-610.2.1

輔助供電電路動力車兩組三相輔助電源，向各類輔助負載供電。考慮動力車牽引力、功率和各個電機的溫度等的影響，

輔助電源1的輸出電壓和頻率根據冷卻系統的實際情況進行調整，采用變壓變頻方式工作；輔助電源2主要針

對泵類負載供電，因此采用定頻定壓方式工作。通過這些措施，能夠最大限度地減小輔助設備的能量消耗，

有效地降低風機噪聲，最大限度地延長風機軸承的壽命。1.

輔助電源UA11正常情況下輔助電源1工作在變頻變壓模

式，其輸出電壓技術參數如下：輸出電壓（可變）：2～380V輸出頻率（可變）：0.2～50Hz

輔助變流器UA11的輸出，通過輸出接觸器KM11給牽引風機電動機MA11、MA12和冷卻塔風機電動機MA15、MA16供電。710.2.1輔助供電電路2.輔助電源UA12正常情況下輔助電源2工作在定頻定壓模式，

其輸出電壓技術參數如下：輸出電壓：380V輸出頻率：50Hz

輔助變流器UA

12的輸出，

通過輸出接觸器KM12給空氣壓縮機電動機MA17和MA18、主變

壓器油泵MA19和MA20、主變流器內部的水泵

WP1和WP2、司機室空調EV11供電，同時UA12

還經過隔離變壓器AT1，分別向司機室內的輔助加

熱設備、多功能柜、壓縮機加熱回路和低溫預熱設

備提供AC220V和AC110V交流電源。810.2.1

輔助供電電路9動力車輔助變流器正常時負載分配見表。表

負載分配變頻變壓負載名稱負載功率/kW折算系數

cos

f

×h需要容量/（kV·A）數量牽引通風機320.8139.52冷卻塔風機200.8124.72合計128.4定頻定壓負載名稱負載功率/kW折算系數

cos

f

×h需要容量/（kV·A）數量空氣壓縮機15.50.7520.82油泵4.40.815.42水泵3.70.9254.02空調2.30.792.91充電器100.8212.21后墻暖風機1.511.52輔助加熱裝置15.31115.311合計92.3110.2.1輔助供電電路3.

輔助變流器故障運行模式當某一組輔助變流器發生故障時，

不需要切除任何輔助電動機，TCMS將

自動斷開其相應的輸出接觸器KM11或

KM12，再閉合故障轉換接觸器KM20，

把發生故障的輔助變流器所帶的負載切

換到另一臺輔助變流器上，由該輔助變

流器對全車的輔助負載供電，不需要切

除任何輔助電動機。此時，該輔助變流

器按照CVCF方式工作，輔助電動機系統按全功率運行。1010.2.2庫內輔助電源電路當在庫內需要對動力車的輔助

電動機進行動作及轉向確認時，可

通過輔助電路庫用插座XSA

5引入

AC380V電源。連接庫用電源，將

庫內電源引入動力車，相序檢測正

常后KM10閉合，進行輔助系統庫

內AC380V

動作試驗。為了確保所

有輔機均可工作，應通過微機顯示屏將輔助變流器UA11

隔離。1110.2.3輔助電動機電路動力車上的各輔助電動機均通過各自

的自動開關與輔助變流器連接，除空氣壓

縮機外，均不設電磁接觸器，使得輔助電

動機電路更簡化、更可靠。當輔助變流器

采用軟啟動方式進行啟動，除空氣壓縮機

電動機外，其他輔助電動機也隨之啟動。

空氣壓縮機的啟動受電磁接觸器的控制，

電磁接觸器受空壓機扳鍵開關和總風缸空氣壓力繼電器的控制。圖

輔助電路原理1210.2.4輔助電動機電路的保護系統1.

輔助變流器接地保護輔助變流器UA11、UA12內部，分別設有1套接地保護裝置，進行輔助系統主電路的接地保護。當對應輔助變流器內部發生接地故障時，該輔助變流器實施保護，可將該故障的輔助變流器切除，動力車轉由另一組

輔助變流器對全部輔機供電。2.

輔助變流器的過流和過載保護在每一組輔助變流器的輸入回路中，設有輸入電流互感器ACCT，起檢測輔助變流器充電電流及輔助繞組

短路電流的作用。當電流超過保護值發生保護時，四象限整流器及逆變器的門極均被封鎖，工作接觸器K斷開，如果過流繼續存在，則向微機控制系統發出跳主斷的信號。此時必須按復位鍵或重啟輔助變流器的控制電源，

才可恢復正常。在每一組輔助變流器的輸出回路中，設有輸出電流互感器CTU和CTW，對輔助電動機回路過載及短路起

保護作用。當電流超過保護值發生保護時，逆變器的門極被封鎖。此時必須按復位鍵或重啟輔助變流器的控制電源，才可恢復正常。1310.2.4輔助電動機電路的保護系統3.

輔助變流器中間直流回路電壓保護輔助變流器中間直流回路設有電壓監測環節，當監測到中間回路電壓大于等于700V或小于等于400V時，

中間回路電壓保護環節動作，工作接觸器斷開，整流器及逆變器門極被封鎖，停止輸出。4.

輔助變流器輸入電壓的保護當輔助變流器的輸入電源低于208V，即網壓低于17.5kV時，輔助變流器的低壓保護環節動作，四象限整

流器門極被封鎖，工作接觸器及充電接觸器K、AK斷開，四象限整流器停止輸出。當輔助變流器的輸入電壓高于424V，即網壓高于31kV時，輔助變流器的過壓保護環節動作，四象限整

流器的門極被封鎖，工作接觸器及充電接觸器K、AK斷開，四象限整流器停止輸出。5.

110V電源裝置的輸入電源短路過載保護每組輔助變流器，均可向控制電源裝置提供AC380V電源，輸出電源回路通過空氣斷路器QA24進行短路

過載保護。1410.3

輔助用電設備1

0

.

3

.

1

牽

引

風

機1

0

.

3

.

2

復

合

冷

卻

器

風

機1

0

.

3

.

3

蓄

電

池

充

電

機1

0

.

3

.

4

輔

助

加

熱

裝

置

電

路1510.3.1

牽引風機1）牽引電動機通風機牽引通風機組有三種型號，分別為BAF-80D-8UDX（Y8UDX180L-2TH型電機）、THTF8.0B-8UDX（Y200L-2型電機）和CS4-65No.6.5A-8UDX（LS8UDX180L-2XM型電機）。2）主要技術參數額定風量：4.5m3/s（20℃狀態下空氣密度為1.2kg/m3）

額定風壓（靜壓）：≥4000Pa（20℃狀態下空氣密度為1.2kg/m3）16額定輸出功率：32kW

額定電壓：AC380V

額定頻率：50Hz

額定轉速：2950r/min絕緣電阻：500V兆歐表不小于10MΩ

絕緣強度（導電部位與風機外殼間工頻耐壓）：1800V（1min無擊穿閃絡現象）質量：≤330kg10.3.1牽引風機3）主要結構牽引通風機組外形如圖10-3所示，

其結構如圖10-4所示。圖

牽引通風機組外形圖

牽引通風機組結構1710.3.1牽引風機4）主要特點（1）采用離心式葉輪，葉輪修正為兩面修正，以提高風機性能和效率。（2）風機機殼及電機機殼均采用高強度鋁合金材料，在保證結構強度的同時極大地減輕了重量。（3）風機電機軸承采用進口可維護注油脂軸承，極大地提高了軸承的使用壽命，并能更好地適應苛刻的

線路條件，大幅提高了風機的可靠性。5）牽引通風機保養（1）風機定期維護保養，清除風機進風道、內外風筒、軟管、葉輪及導葉上的灰塵、污垢和其他雜物。（2）定期檢查風機接線盒，清除灰塵、污垢，注意保證接線盒內的干燥，檢查接線板有無裂損，接線柱有無松動、滑扣及歪斜，接線柱間及對地電阻是否符合技術文件規定。（3）應在容易銹蝕的地方適當涂上防銹劑，如電機前或后端軸伸、葉輪輪轂軸孔及前端未油漆部分。（4）備用風機每隔3～6個月通電運轉風機1～2min。1810.3.1牽引風機6）風機電機的保養（1）用195～294kPa的干燥壓縮空氣清除電動機內部的灰塵和污物。（2）用500V兆歐表檢查定子繞組的絕緣電阻，在冷態下不低于10MΩ，熱態下不低于0.46MΩ。（3）用500V兆歐表檢查接線板的絕緣電阻應不低于50MΩ。（4）定期按風機上注油銘牌信息對電機軸承進行潤滑脂補充。1910.3.2復合冷卻器風機1）復合冷卻器簡介復合冷卻器的型號為FL216，每臺動力車安裝有兩臺。將水散熱器和油散熱器制作成串聯為一

個整體的冷卻器（上層為水，下層為油），稱為復合冷卻器。它通過共用一臺復合冷卻

通風機組來冷卻。這種“復合冷卻”方式，既能解決主變壓器油冷卻散熱的需要，又能解決牽引變流器水冷卻散熱的需要。FL216型復合冷卻器具有冷卻散熱效率

高、流體阻力損失少、節約能源、體積小、重量輕、結構緊湊等優點。2010.3.2復合冷卻器風機2）復合冷卻器的主要技術參數冷卻方式：強迫水、油循環風冷方式總散熱量：≥216kW，其中水散熱器≥90kW，油散熱器≥126kW21強迫通風量：8.0m3/s

水流量：9.6m3/h總風阻：不大于850Pa

油流量：60m3/h進口溫度：風溫40℃，水溫67.4℃，油溫85℃壓力損失：水散熱器不大于400kPa（水溫67.4℃），油散熱器不大于600kPa（油溫85℃）試壓標準：水油散熱器各加壓500kPa，保壓30min，不得有滲漏。油散熱器能在真空度為2torr（267Pa）

的壓力下保持15min，泄漏不得超過1torr（133Pa）；在真空度為1torr（133Pa）的壓力下保持

60min，不得有破損質量：不大于300kg10.3.2復合冷卻器風機3）復合冷卻器的主要結構FL216型復合冷卻器采用全鋁合金板

翅式結構。該冷卻器由水芯體散熱器和油

芯體散熱器組成。水芯體和油芯體之間留

有空氣吹道過渡帶，空氣從水芯體經過渡

帶進入油芯體吹向復合冷卻器底部直向大

氣。由于空氣經二次加熱和中間帶混合過

程從而提高了散熱效果。由進出水（油）

管、進出水（油）側道、水（油）芯體等

組成的水散熱器用螺栓連接于鋼結構框架

上組成整體結構。FL216型復合冷卻器的

結構如圖所示。圖

FL216型復合冷卻器結構2210.3.2

復合冷卻器風機4）復合冷卻器通風機組的主要技術參數額定風量：8.0m3/s（20℃狀態下空氣密度為1.2kg/m3）

額定風壓（靜壓）：≥1200Pa（20

℃狀態下空氣密度為1.2kg/m3）

葉輪直徑：665mm額定輸出功率：20kW

額定電壓：AC380V

額定頻率：50Hz

額定轉速：2930r/min絕緣電阻：500V兆歐表不小于10MΩ

絕緣強度（導電部位與風機外殼間工頻耐壓）：

1800V（1min無擊穿閃絡現象）

質量：≤190kg圖

復合冷卻通風機組性能曲線復合冷卻通風機組性能曲線如圖所示。2310.3.2

復合冷卻器風機5）復合冷卻通風機組的主要結構復合冷卻通風機組的外形如左圖所示，其結構如右圖所示。圖

復合冷卻通風機組外形圖

復合冷卻通風機組結構2410.3.2復合冷卻器風機6）復合冷卻通風機的主要特點（1）葉輪形式為斜流螺旋槳式，

葉輪修正為兩面修正，以提高風機的性

能和效率。（2）風機機殼及電機機殼均采用

高強度鋁合金材料，在保證結構強度的

同時極大地減輕了重量。（3）風機電機軸承采用進口可維護注油脂軸承，極大地提高了軸承的使

用壽命，并能更好地適應苛刻的線路條

件，大幅提高了風機的可靠性。257）水腔和油腔的清洗1.水腔的清洗由于水系統使用的是水和乙二醇的混合液，因而產生

水垢的可能性較小。是否清洗水腔可視具體情況確定。一般不必清洗。2.油腔的清洗可視具體情況處置。通常，使用比較清潔的高純度變壓器油時，散熱器的油腔一般都比較干凈，可不必清洗。10.3.2復合冷卻器風機8）空氣側的清洗根據污臟程度的不同，可采用以下幾種方法對空氣

側進行清洗。（1）蒸汽噴洗：污臟較輕時可用蒸汽噴洗，這種

方法效果較好且操作簡便。清洗時用蒸汽與水的混合液沖洗冷卻器表面，壓力為500kPa，壓力水流的方向應

與冷卻器空氣翅片中空氣流道的方向平行，壓力噴嘴應距離散熱器翅片表面80～100mm。（2）洗滌劑清洗：用濃度為1%～2%的金屬洗滌劑或洗衣粉水溶液浸泡冷卻器，液溫在80～100℃。待

浸泡一段時間后，用毛刷刷洗冷卻器翅片表面，最好使

冷卻器不停地振動或上下浮動，這樣污垢更易脫落。26（3）高效除油劑清洗：用NH-360高效

除油劑或一般空調機等清洗用除油劑，按具體

的使用說明配制成水溶液后浸泡冷卻器，液溫

在80～100℃。待浸泡一段時間后，用毛刷刷

洗冷卻器翅片表面，最好使冷卻器不停地振動或上下浮動，這樣污垢更易脫落。（4）草酸清洗：冷卻器污臟較嚴重時，

可用4%脂肪醇硫酸鈉和2%草酸的水溶液浸泡冷卻器，液溫為60～80℃，同時使冷卻器不停地振動或上下浮動。10.3.2復合冷卻器風機9）清洗周期建議復合冷卻器在每個

季度各清洗一次。特殊情況

下，如遇到沙塵暴天氣或楊

絮、柳絮多發季節，各機務

段根據環境情況對檢修周期進行修正與調整。2710.3.3蓄電池充電機1）蓄電池每臺機車由48節單體蓄電池正-負、正-負串聯組成機車控制電路所需的96V直流電源系統。單節電池結

構由阻燃殼蓋、正負極板、隔板（電解液）、安全閥、極柱組成。2）充電機充電機分為單機（散熱器）和機柜兩大部分，單機部分主要是主電路和控制電路；機柜部分主要是輸配

電部分，包括對外進出線端子、輸入濾波器、輸入/輸出熔斷器、控制空開、輸出二極管和輸出傳感器等。1.

3.5kW單相逆變器本產品在控制上采用SPWM調制，載波頻率高，輸出為正弦波。該電源還采用了多種抗干擾技術，電磁

兼容性好，可靠性高，主要保護輸入預充電回路、BOOST升壓部分、高頻逆變部分和輸出LC濾波部分。2810.3.3蓄電池充電機2）充電機2.

主要用途及適用范圍充

電

器

的

主

要

功

能

是

將

DC600V/3AC380V母線電壓經變換后輸

出DC120V交流電，給母線和本車各子

系統提供DC110V控制電源。單相逆變

器的

主要功能是將蓄電池DC

11

0

V經

DC/AC轉換為AC220V，給照明和交流

插座供電。充電器箱體器件布局如圖所示。圖

充電器箱體器件布局2910.3.3蓄電池充電機3.

箱體對外端子排接口

PT100接線順序如圖所示。

2～5：TA、TB為蓄電池PT100溫度采集接口（注意，1點為空點，同時注意區分TA和TB連

線，必須將TE接地線進行連接。連接正確后，能

夠通過萬用表電阻擋位測試TA和TB之間的電阻，

80～120歐姆）。6～8：RP3和RN3、TE為485通信接口。9～11：LW1A、LW1B、TE為箱體網關與

車上控制柜網關之間的通信接口。12：311為欠壓保護板輸出的硬線信號。2）充電機圖 PT100接線順序不能顛倒3010.3.3蓄電池充電機2）充電機13～14：302和202是發給車上控制柜的硬線信號，分別表示充電器故障和工作正常。15～16：304和204是發給車上控制柜的硬線信號，分別表示單相逆變器故障和工作正常。20～21：+130和－111為充電器DC

110

V控制電源的正負極。22：L+為充電器與車上L+負載之間的接口。24：D+為充電器與車下蓄電池負載之間的接口。25：+110充電器與車上+110負載之間的接口。26～27：－110為充電器輸出DC120V的負極。29～30：+140和－140為單相逆變器輸入DC110V電源的正負極。31～32：U210和N210為單相逆變器輸出AC220V的火線和零線。33～34：+603和－603為充電器DC600V輸入電源的正負極。3110.3.3蓄電池充電機3）充電機保養日常保養說明：（1）不要在發熱部附近使用蓄電池，否則有可能導致蓄電池破損及壽命降低。（2）不要讓水將蓄電池弄濕，否則有可能導致蓄電池的損傷及發生火災。另外，還有可能使蓄電池的端子、

連接板、連接導線被腐蝕。（3）不要將蓄電池放置在有可能浸水的地方，否則有可能引發觸電、火災。（4）按指定的充電條件對蓄電池充電，如按其他條件充電有可能導致充電不充分、漏酸、發熱、引起爆炸及

性能、壽命的劣化。（5）由于蓄電池有時會產生可燃性氫氣，所以不要在蓄電池附近安裝易產生火花的裝置（如開關、保險絲

等）。（6）蓄電池的溫度對壽命有較大的影響，所以設計電池箱時，應充分考慮蓄電池溫度的上升。3210.3.4輔助加熱裝置電路動力車輔助加熱裝置主要有電熱玻璃EH19、后墻暖風機EH15和EH17、腳爐EH23和EH25、膝爐EH27

和EH29、砂箱及砂管加熱回路、低溫預熱回路、多功能柜等，它們均由輔助變流器UA12通過隔離變壓器AT1

進行供電。在微波爐EH30處設置了空氣自動開關QA34進行電源投入切除及過流保護。另外，在司機

室設置了電源插座XS21、XS22、XS23，在機械間設置了2個電源插座

XS24、XS31提供220V交

流電源，其中XS21、XS31由DC110V逆變輸出220V交流電源。在后墻暖風機支路

上設置了功能轉換開關SA11，進行投入和切除

轉換，并設置了接觸器

KM7和KM8進行控制。在腳爐、

膝爐支路上設置了功能轉換開關SA13，進行投入和切除轉換，

并

設置了自動開

關QA

2

7

和

QA28進行過流保護。在電熱玻璃支路上設置

了功能轉換開關SA15，進行

投入和切除轉換，并設置了

自空氣動開關QA23、QA29進行過流保護。3310.3.4輔助加熱裝置電路動力車輔助加熱回路中，還設有低溫預熱回路，最初采用

DC110V低溫預熱，動力車一旦升弓合主斷，輔助變流器工作后，

就轉由AC110V進行低溫預熱。當動力車需要低溫預熱時，首先

閉合自動開關QA21、QA25，然后將低溫預熱開關SA71打至

“開”位，接觸器KM22閉合，采用DC110V低溫預熱方式，對

輔助變流器APU1/2、牽引變流器MPU1/2、列供單元LGU1/2、

控制電源裝置PSU、微機系統TCMS、車鉤等進行加熱。預熱一

定時間，動力車可以升弓合主斷，當輔助變流器正常工作后，繼

電器KE11閉合，導致接觸器KM21閉合，接觸器KM22斷開，轉

由AC110V進行低溫預熱，對相關設備進行加熱。34通過閉合自動開關QA31，可以對砂箱及砂管進行加熱。閉合自動開關QA30，可以對壓

縮機進行低溫加熱。通過溫控開關

TR，可以實現壓縮機低溫加熱的自動投入和切除，當壓縮機進行低溫加熱時壓縮機不能工作。在壓縮機的控

制回路里，還設有溫度保護開關TS

和壓力保護開關PS，通過其常閉觸點連鎖，實現對壓縮機的安全保護。感 謝 觀 看時

速

160

公

里動

力

集

中

動

車

組構

造

與

檢

修11

列

車供

電系

統

及

負載目 錄11

.

1列車供電電路11

.

2列供配電柜11

.

3電氣綜合控制柜11

.

4逆變器11.1

列車供電電路1

1

.

1

.

1

原

理

及

主

要

技

術

參

數1

1

.

1

.

2

列

車

供

電

功

率

單

元311.1.1

原理及主要技術參數為滿足動力車牽引客運車輛的需要，動力車設

有列車供電電路，向拖車提供2×200kW的DC600V

電源，每路供電電源具有保護、監視及冗余功能。

列車供電（

簡稱“

列供”）

系統由列供功率單元

LGU1/2（置于牽引變流器中）、1個列供配電柜

LGM以及外部供電連接器XSA1～4等設備構成，列

供單元完成列供系統輸出功率控制，列供配電柜對

供電單元進行監控，并對列車供電系統進行管理和

配置。動力車中的兩個列車供電功率單元，每個輸

出200kW。功率單元的輸入電源分別由主變壓器

TM1的兩組供電繞組（4L1-4V1）、（4L2-4V2）

提供，經過整流并通過列供配電柜配置后，向拖車

輸出DC600V電源，如圖所示。圖

列車供電系統結構411.1.1原理及主要技術參數列車供電系統的主要技術參數：

額定輸入電壓：AC307V額定輸入電流：707A

額定輸出功率：2×200kW，1×300kW

最大輸出功率：300kW+300kW

額定直流輸出電壓：600V額定直流輸出電流：667A

最大輸出電流：750A

輸出電壓允許范圍：DC530～630V采用整流方式：PWM整流冷卻方式：水冷圖

列車供電系統結構511.1.2

列車供電功率單元動力車中有兩個列車供電單元（LGU），每個額定輸出功率為200kW。列車供電單元采用四象限整流控

制技術，由預充電回路、四象限整流回路、中間直流回路、控制裝置等組成，并集成在牽引變流柜中，共用

牽引、輔助系統的冷卻水進行冷卻，如圖所示。圖

列車供電功率單元系統結構611.1.2

列車供電功率單元功率單元的主要技術參數：

額定輸入電壓：AC307V/50Hz

（AC25kV）輸入電壓范圍：AC214～381V（AC17.5～31kV）額定輸入電流：707A

額定輸出功率：200kW（有300kW能力）額定直流輸出電壓：DC600V額定直流輸出電流：334A

輸出電壓允許范圍：DC530～630V輸入電壓相對峰-峰紋波因數：不大于15%

采用整流方式：PWM整流

IGBT額定功率：1700V/2400A接地方式：高阻抗接地冷卻方式：強迫水循環風冷圖

列車供電功率單元系統結構711.2

列供配電柜1

1

.

2

.

1

列

供

配

電

柜

原

理

及

組

成1

1

.

2

.

2

主

回

路

結

構

管

理

功

能1

1

.

2

.

3

日

常

維

護

保

養811.2.1

列供配電柜原理及組成列供配電柜根據動車組的編組情況管理和配置線路接觸器的狀態，改變列供系統主回路結構，實現不同

的系統功能，以滿足拖車供電的需求。LGM同時管理和監視2組LGU的輸出電壓、電流、電能等工作狀態，并

控制LGU的啟停。列車供電柜由3個分系統組成，其核心主要是供電控制器和主電路，系統功能如下：（1）供電主回路：由直流接觸器和電流、電壓傳感器等組成。（2）列車控制器：列車供電柜的主體功能控制器安裝于機箱中，內部包括互為冗余的2組控制系統，通過其控制主電路和輔助電路，實現信號采集、故障保護等相關列供主體功能。同時，列車控制器還具備網絡通信、

數據記錄、故障查詢等輔助功能，并預留擴展功能。（3）輔助供電回路：主要由繼電器、傳感器等組成，實現信號采集、中繼控制、電能計量、故障記錄顯示、

故障隔離等功能。911.2.2

主回路結構管理功能列供配電柜中設置有三個線路接觸器，根據動車組的編組

情況控制對應接觸器閉合，滿足列供系統需求。當動車組為一動一控短編組或二動二控短編組重聯情況，

接觸器KM4、KM5閉合，KM6斷開；列車供電系統向拖車輸

出2×200kW的DC600V電源。當動車組為一動單節模式，默認狀態為接觸器KM4、KM6

閉合，KM5斷開；列車供電系統向拖車輸出400kW的DC600V

電源。同時，可通過LGM顯示屏強制切換為雙路供電，即接觸

器KM4、KM5閉合，KM6斷開，列車供電系統向拖車輸出

2×200kW的DC600V電源。當動車組為二動長編組情況，接觸器KM4、KM6閉合，

KM5斷開；每節動力車的列車供電系統向拖車輸出400kW的

DC600V電源。1011.2.3日常維護保養本系統的日常維護是確保其良好狀態和安全運行所必須完成的日常性工作。主要內容有：機車出庫前、入庫后目視檢查列供柜外觀無異常，對外連接件緊固良好；控制箱風扇工作正常，無異音；電容組件風機工作正常，無異音列供柜工作正常，無異音；從顯示屏上查看列供數據界面，確認系統的工作狀態良好；從顯示屏上檢索歷史故障記錄，查看有無列供故障記錄。1111.3

電氣綜合控制柜1

1

.

3

.

1

概

述1

1

.

3

.

2

主

要

技

術

參

數1

1

.

3

.

3

電

氣

技

術

參

數

及

功

能1

1

.

3

.

4

結

構

及

技

術

說

明1

1

.

3

.

5

操

作

說

明1

1

.

3

.

6

結

構

及

技

術

說

明1211.3.1

概述1）主要特點（1）綜合控制柜實現了動力集中動車組電氣控制系統的小型化、

智能化、集成化和系統化。（2）綜合控制柜根據預設參數實現自動控制，減輕了操作人員

的工作強度，避免由于人為誤操作引起的事故，便于操作和維護。（3）綜合控制柜對整車電氣系統參數進行實時監測，出現故障

時及時進行保護動作，避免了由于保護不及時而引起的嚴重后果。（4）綜合控制柜可對軸溫、防滑器、煙火報警器、塞拉門的狀

態進行監視和顯示。（5）綜合控制柜充分考慮了整車各個電氣功能部件的協調工作，

整個電氣系統工作更加安全可靠。1311.3.1

概述1）主要特點（6）根據電氣系統布線的有關規范和實際存在的問題，不同系統、不同電壓等級、不同電流類別的導線盡量相互隔離，結構設計上盡量減少相互間的電磁干擾。（7）綜合控制柜的控制方案以自動為主，同時考慮控制系統故障的應急措施，包括極端情況下的手動應急措施。（8）綜合控制柜主要具備七大功能：①電源轉換控制功能；②空調機組控制功能；③蓄電池欠壓保護功能；④照明供電

功能；⑤軸溫、防滑器、煙火報警器、塞拉門及車下電源箱

狀態監視功能；⑥聯網通信功能；⑦漏電絕緣檢測功能；⑧應急分時供電功能。1411.3.1

概述2）主要用途及適用范圍TKDD型鐵路客車動車組電氣綜合控制柜（以下簡稱“綜合控制柜”）用于動力集中動車組，是集電源轉換控制、空調機組控制、蓄電池欠壓保護、照明控制、漏電絕緣檢測、網絡監控、冷態過載自動減載等功能于一體的智能型綜合控制柜。綜合控制柜的控制核心采用可編程邏輯

控制器（PLC），PLC通過網絡從微型可編程終端（以下簡稱“觸摸屏”）接收各種指令并自動執行相應的操作步驟，對電氣系統運行中出現的各種故障及時進行診斷、指示并保護。綜合控制柜具有檢測、控制、診斷保護、信息提示、聯網通信功能，實現供電及控制系統的綜合控制。1511.3.1

概述3）規格型號電氣綜合控制柜的種類根據車種劃分，不同車種的電氣綜合控制柜的原理、器件、參數等均不相同。4）使用環境條件環境溫度：－40～+45℃；工作環境溫度－25～+45℃；存儲環境溫度－40～+60℃。

海拔高度：不超過2500m。

相對濕度：月平均最大相對濕度不大于95%（該月月平均最低溫度為25℃）。

沖擊振動：沖擊和振動應符合GB/T21563—2018的相關規定。使用環境：有風、沙、雨、雪天氣，偶有鹽霧、酸雨、沙塵暴等現象，特殊情況下會有長期持續鹽霧現象。5）工作條件16直流主電源：DC600V額定工作電壓：DC600V電壓波動范圍：DC500～660V交流主電源：AC380V額定工作電壓：三相交流380V電壓波動范圍：三相交流323～437V額定工作頻率：50±1Hz11.3.2主要技術參數1）結構參數綜合控制柜柜體為上下柜分體、落地式框架結構，

前面設有面板（門板）、活動門及鎖緊裝置，頂部設

有吊耳環，柜體內設有電器件安裝板。外形如圖所示。

控制柜外形尺寸：2000mm×1200mm×450mm（高×寬×厚）上柜外形尺寸：

1100mm×1200mm×450mm（高×寬×厚）

下柜外形尺寸：

900mm×1200mm×450mm（高×寬×厚）圖

控制柜外形尺寸及安裝接口1711.3.3電氣技術參數及功能1）控制單元綜合控制柜控制單元由PLC主機單元（CP1E-CPU61）、12/8點的I/O擴展模塊（CPM1W-20EDR1）、

觸摸屏（QR7-TW00B）組成。（1）PLC是可編程邏輯控制器的縮寫，對整個電氣系統進行自動控制，實時監測電氣系統運行過程中的

參數并進行分析，對出現故障自動處理，將監測到的故障信息、運行記錄傳遞給車輛控制單元。模擬量輸入點：17點（0～10V）

溫度輸入點：4點（PT100）

開關量輸入點：12點（直流24V，8mA）

開關量輸出點：16點（繼電器輸出）

輸出端最大開關能力：2A，AC250V（COS=1）/2A，DC24V（4A/公共端）

輸出端最小開關能力：10mA，DC5V（2）觸摸屏是一種微型可編程終端，采用全中文液晶觸摸屏（帶背光），具有字符類型和圖像類型顯

示，由通信接口和車輛控制單元進行通信。主要功能是現場參數設定，電源轉換、空調機組等功能單元運行工況的人為控制，運行工況參數的顯示，實時顯示各功能單元的運行狀態及實時報告故障現象。1811.3.3電氣技術參數及功能2）交、直流電源規格（1）主電路電源：主電路由兩路電源母線中的其中一路提供電源，向逆變器、充電器供電；并由逆變器

Ⅰ、逆變器Ⅱ變換成AC380V/50Hz，向車內空調、伴熱等交流負載供電。19直流主電源：DC600V

交流主電源：AC380V額定工作電壓：DC600V

電壓波動范圍：DC500～660V

額定工作電壓：三相交流380V電壓波動范圍：三相交流323～437V額定工作頻率：50±1Hz（2）蓄電池：DC110V電源全列貫通，各車廂蓄電池及充電器通過逆流二極管與DC

110V干線并聯。蓄

電池在充電機停止或故障時，向本車照明、水位顯示、塞拉門、車下電源箱控制、配電箱等負載供電。電池

欠壓保護動作值：DC91±1V；恢復值：DC97±1V。11.3.3電氣技術參數及功能2）交、直流電源規格（3）直流控制電源：應急燈、軸溫報警器、防滑器、車輛控制

單元等重要負載由列車直流110V母線供電；照明、單相逆變器、溫

水箱、開水爐等負載的控制電源由本車直流110V電源提供；控制柜

內車輛控制單元的電源模塊將DC110V電源轉換成直流24V電源向

PLC、觸摸屏、傳感器供電。（4）直流電器控制電路：額定工作電壓：DC110V

電壓波動范圍：部分為DC77～137.5V，其他為DC88～121V（5）PLC、觸摸屏、信號采集電路（傳感器）：

額定工作電壓：DC24V

電壓波動范圍：DC20.4～26.4V2011.3.3電氣技術參數及功能3）車輛控制單元車輛控制單元內包含串口通信模塊，采集PLC、軸溫報警、塞拉門、防滑器、火災報警等信息，并定時發

送至Lon通信模塊。車輛控制單元Lon通信模塊，通過LonWorks接口及列車總線實現車輛間的信息和命令傳遞。Lon通信模

塊是聯接列車網和車輛網的橋梁，有2個列車級LonWorks通信接口和1個車輛級LonWorks通信接口。車輛級

LonWorks通信接口負責車輛級網絡通信，轉發集中控制命令，接收車輛級串口通信模塊以及車下電源網關傳

輸的參數、工作狀態等信息并在本車觸摸屏集中顯示。列車級LonWorks通信接口負責與列車級網絡信息交互，

將本車網絡信息發送至列車級網絡，同時接收列車級網絡的信息，轉發給車輛級LonWorks通信接口。21額定輸入電壓：DC110V輸入電壓波動范圍：DC77～137.5V11.3.4結構及技術說明綜合控制柜采用上下柜分體、落地式框架結構，采用鍍鋅鋼板鉚接或焊接噴塑等形式；前面設有面板（門板）、活動門及鎖緊裝置，下柜內設有回轉架。下面以普通座車為例對各電器元件進行介紹。1.

綜合控制柜核心控制單元觸摸屏：QR7-TW00B；

PLC：CP1E-CPU61；擴展模塊：CPM1W-20EDR1。222.

電源供電系統

塑殼斷路器：Q1、Q2；

接觸器：KM1、KM2；

中間繼電器：KA10、KA20；

主電路電壓傳感器：JK1、JK2；

主電路電流傳感器：JK3；電源轉換開關：SA1；絕緣檢測裝置：JYJC；漏電流傳感器：JK8；電源Ⅰ路指示燈：HL1；電源Ⅱ路指示燈：HL2；絕緣檢測指示燈：HL5。11.3.4

結構及技術說明3.

空調機組控制系統

空調系統供電斷路器：Q11；

空調預熱器控制斷路器：Q13、Q14；

空調機組電流傳感器：JK6、JK7；空調機組電機控制接觸器：KM11、KM12、KM13、KM14、KM16、KM17、KM18、KM19、KM23；

壓縮機保護用電動機保護斷路器：QF16、QF17；熱繼電器：FR11、FR12、FR14、FR15；

風口電磁閥控制斷路器：Q51；

旁通閥控制斷路器：Q52；

空調機組控制斷路器：Q4、Q41、Q42；

空調機組控制功能轉換開關：SA2；

空調機組運行指示燈：HL3；中間繼電器：KA11、KA12、KA13、KA14、KA19、KA28、KA29、KA30。2311.3.4

結構及技術說明4.

電熱控制系統

斷路器：Q15、Q16、Q25；

電熱控制接觸器：KM8、KM9、KM10；

電熱控制轉換開關：SA5。5.

車下電源監視系統車下電源箱控制斷路器：Q3；

中間繼電器：KA15、KA16、KA17、KA18、

KA25、KA26、KA27；電壓傳感器：JK9、JK10；

車下電源變換箱指示燈：HL4；

單相逆變器指示燈：HL6。246.

直流DC110V供電系統

本車、母線DC110V控制斷路器：Q30、Q20；應急供電斷路器：Q44；本車供電試驗斷路器：Q19；電壓傳感器：JK4、JK5；調理模塊：TLMK；漏電流傳感器：JK14。

7.

照明控制系統照明控制斷路器：Q10、Q31；接觸器：KM6、KM7；中間繼電器：KA35。8.

應急分時供電系統中間繼電器：KA5、KA6；接觸器：KM3、KM4、KM33。11.3.5操作說明首先應合上母線DC110V

電源開關Q20、本車DC110V

電源開關Q30（試驗時，閉合

本車供電試驗開關Q19），有

供電允許信號時，接觸器KM3

吸合；蓄電池電壓正常時，接

觸器KM4吸合；車輛控制單元

電源模塊分別給PLC、觸摸屏、

傳感器提供24V工作電源。1）直流電源供電PLC、觸摸屏正常工作后，首先應在觸摸屏上設定綜合控制柜相關工作參數。觸摸屏初次使用時，管理界面中的參數均為出廠缺省值，

綜合控制柜使用時，應根據具體車型、綜合控制柜所帶負載的實際情況進行認真設定、確認。2）參數設定2511.3.5操作說明2）參數設定按下觸摸屏上“管理界面”觸摸開關，調出輸入系統管理員

密碼界面，輕觸密碼顯示處調出鍵盤，密碼為“837”，密碼輸

入后按“Enter”鍵即可關閉鍵盤，再按下“確定”調出管理界

面。在觸摸屏上用手輕觸數字顯示處，調出“鍵盤”，利用鍵盤

設定空調機組制冷（壓縮機）、制暖（空調預熱器）額定電流、

漏電保護值、漏電預警值、電池欠壓保護值、欠壓恢復值、車號、

一擋/二擋/三擋減小風口開度時運行的時間、電熱、半暖、全暖、

制冷啟動溫度。輸入值確認后按下“Enter”鍵即可關閉鍵盤。

所有參數設定完成后，點擊“確定”按鍵，方可完成所有參數設

置。按下“關閉”觸摸開關返回主界面。在參數設定界面右上角

點擊“恢復默認”按鍵可對參數進行恢復出廠設定值。2611.3.5操作說明參數設定界面右下角車型設置需與本車實際車型保持一致。觸摸屏上DC600V漏電保護值出廠時預設為

100mA，漏電預警值出廠時預設為50mA，蓄電池

欠壓保護值出廠時預設為92V，空調機組制冷（壓

縮機）、制暖（空調預熱器）設定值按照所配合機組型號出廠前設定。車廂號通過網絡自動分配，車號依據中國鐵路

總公司批準印刷在車輛側墻上的車號來設定，車號的設定需準確無誤。這樣有利于無線網絡的監視。2）參數設定2711.3.5操作說明2）參數設定空調制冷、電熱的功率切換依據車內溫度變化而變化，所以“制冷”“電熱”溫度值根據車內溫度設定，

但要保證制冷值高于電熱值，制冷、電熱值相差不小于4℃。制冷溫度值的設定最低不得小于20℃。空調預熱器在弱風下運行，其功率切換依據外氣溫度的變化而變化，所以“半暖”“全暖”啟動溫度值

根據外氣溫度設定，但要保證“半暖”設定值高于“全暖”設定值，半暖、全暖設定值相差不小于4℃。風門調節時間應根據各廠家風口調節裝置的實際特點來設定，設定值為風口調節裝置

在減小風口開度時

運行的時間。一擋、二擋、三擋分別為外氣溫度大于35℃、外氣溫度在－15～0℃、外氣溫度小于－15℃時

風口減小的動作時間。按下“不切電源”或“切斷電源”觸摸鍵，選擇有煙火報警時是否切斷電源。

DC110V應急模式按下“保持應急”或“退出應急”，選擇無DC600V時是否執行應急分時供電功能。

注意：所有參數設定完成后，需要點擊“確定”按鈕