辅助供电系统
城市轨道交通车辆辅助供电系统
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
2. 中压总线（AC380 V）和低压总线（DC110V）
列车内负载是由两组交流电源供电的，每组交流电源负责整列车一半的负载， 当一组交流电源发生故障时，由它提供电源的一些重要AC负载会自动切换至另 一组电源供电，保证这些AC负载能继续工作（如牵引箱的通风冷却风机等）。
3.3 辅助供电系统电路分析 3.3.1 辅助供电系统供电电路应用 1. 辅助供电系统电路在城市轨道交通车辆中的应用分析 （1）先经升/降压稳压后逆变的原理电路框图如图3-29所示，我国上海地铁l、 2、4号线车辆逆变器就是采用这种方式。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
3.3 辅助供电系统电路分析
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
3.2.2 辅助逆变电路结构 城市轨道交通车辆中常见辅助逆变器结构有不同的形式，根据城市轨道交通车 辆供电电压、安全性能要求及成本构成等，选择不同的辅助逆变电路结构形式 和设备。 1. 辅助逆变器的电路形式 （1）结构形式一。
（2）结构形式二。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
（2）逆变器的选择。逆变器有单台逆变器（上述形式一、二、三、四、九） 和两台逆变器串联（上述形式五、六、七、八）两种形式。 ① 单台逆变器。 ② 两台逆变器串联。
（3）低压电源的选择。低压电源包括DC/DC变流器和蓄电池。DC/DC变流器 在列车运行时作为DC110 V的电源，同时给蓄电池充电。
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
第3章 城市轨道交通车辆辅助供电系统
1. 现代辅助逆变系统主要特点 （1）采用IGBT或IPM技术。 ① 内含驱动电路。 ② 内含过电流保护（OC）、短路保护（SC）。 ③ 内含驱动电源欠电压保护（UV）。 ④ 内含过热保护（OH）。 （2）模块化的设计。 （3）高质量的输出电压。 （4）采用微机数字控制。
城轨车辆辅助供电系统结构组成
任务流程1
自举电池：90节串联，蓄电池组容量4Ah，短时工作，每18个月更换 使用场合：当主蓄电池电压小于77V时，A车逆变器无法正常起动，
用应急起动电池升起受电弓，以起动A车逆变器。 注 意：逆变器紧急起动每次1min，允许启动5次。
1. 辅助系统的构成方案
（1）斩波器稳压再逆变，变压器降压隔离； （2）三点式逆变器逆变，变压器降压隔离； （3）电容分压双重逆变，隔离变压器构成12脉冲； （4）二点式逆变器逆变，滤波器与变压器降压隔离； （5）直—直变换，高频变压器隔离再逆变。
组 成：5个单节/格× 16格共80节蓄电池串联而成蓄电池组 安装位置：A车下的蓄电池箱内 参 数：纤维结构电极的镍镉碱性蓄电池
标称电压1.23V/节。蓄电池组容量120Ah，工作寿命20年 作 用：DC110V的备用电源
工作模式：
任务流程1
——主供电系统接通前，为蓄电池预备模式，给列车激活供电。 ——直流电源正常工作时，蓄电池组被A车电源浮充电，作电路滤波
装置，改善直流电源供电质量。 ——直流电源故障时，蓄电池转入紧急工作模式，为紧急负载供电
一般规定：在隧道中运行车辆要保证供电45min，在地面或高架 运行车辆要保证供电30min。 。
紧急负载包括：紧急照明，头灯、尾灯、状 态灯及位置灯，通信设备，空调50%的紧急通 风，以及相应的接触器和继电器。
4．蓄电池——应急启动电池
3.辅助系统设备的供电方式
任务流程2
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式
地铁车辆（2M1T，6节编组）
每节车辅助逆变器容量75～80kVA，DC110V电源功率约25kW
3.1分散供电：每单元配备多个静止逆变器供电方式 任务流程2
动车组辅助供电系统的组成
动车组辅助供电系统的组成动车组，听到这个词，大家可能会想到飞速而过的列车，风驰电掣，真的是一瞬间就把你送到了目的地。
但你知道吗？这背后可是有一套相当复杂的辅助供电系统在默默支撑着，简直就是个小宇宙！今天咱们就来聊聊这个神奇的系统，看看它是怎么让动车组如虎添翼的。
1. 辅助供电系统的基本构成1.1 直流供电系统首先，咱们得说说直流供电系统。
这个系统的名字听起来有点高大上，其实就是给动车组的各种设备提供电力的“动力源”。
你想想，动车上可不止是牵引电机在工作，还有各种照明、空调、信号设备等全都需要电。
直流供电系统就像是个勤勤恳恳的“搬运工”，把电力从一个地方运到另一个地方，保证一切都能正常运转。
1.2 交流供电系统接着来看看交流供电系统。
别看名字里有个“交流”，它可不跟你闲聊，主要是负责动车组的空调和其他高功率设备的供电。
想想那些炎热的夏天，车厢里如果没有空调，那简直就是个“蒸笼”。
交流供电系统确保车厢内的乘客在高温下也能享受清凉，这可是非常重要的哦。
2. 辅助供电的工作原理2.1 电源转换接下来，我们得聊聊电源转换。
其实，动车组的电源是从接触网获取的高压电，通过变压器转成低压电供给直流和交流供电系统使用。
这个过程就像变魔术一样，把高压电“变身”为大家日常用的电，这样设备才能安全、稳定地工作。
这个“变身”的过程可是不能马虎的，任何小失误都可能导致“电闪雷鸣”，影响行车安全。
2.2 储能装置然后，咱们再说说储能装置。
动车组在行驶过程中，有些时候会遇到突发情况，比如临时停车、减速等等，这时候就需要储能装置来提供应急电力，确保关键设备能够继续运行。
就像你在出门时把手机充满电，万一途中没电了，那可是大麻烦！储能装置的存在，确保了动车组在各种情况下都能保持运行。
3. 辅助供电的安全保障3.1 保护措施当然了，安全问题可是重中之重。
辅助供电系统内有很多保护措施，比如过载保护、短路保护等。
这些保护措施就像是给动车组穿上的“铠甲”，让它在遇到突发情况时，不至于“受伤”。
CRH1型动车组辅助供电系统概述
CRH1型动车组辅助供电系统概述一、辅助供电系统功用1.辅助供电系统安装在每个动力车下方，分别设置一套辅助电源装置。
主要为空气压缩机、照明、控制、广播、列车无线等设备提供电源。
2.Ac25kV高压电输入主变压器，经过高压侧变流器输出l650V直流，经辅助逆变器输出三相AC380V和DC110V两路电源，为列车各设备供电见图6－1、图6－2。
二、辅助电源系统供电方式辅助电源系统供电方式有三种不同的供电模式。
(1)普通运行模式，普通牵引工况下从25kV接触网获取电能。
(2)回送模式，在没有25kV接触网电时，以牵引电机作为发电机，提供牵引EMU所需的辅助三项电源。
(3)外部电源供电方式，没有25kV接触网电压，牵引电机也不发电直接输入外部电源。
三、辅助电源系统正常供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，所有辅助变流器ACM全功能运行。
2.辅助用电设备全部都连接在辅助母线上。
3.没有负载切断。
四、辅助电源系统一个ACM停机时，供电模式与性能1.一个ACM停机时，由25kV接触网获取电能，因某种原因一个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于一个ACM停机模式。
2.此时5辆客车的HVAC的负荷比正常减一半。
3.保持有3辆车的HVAC轮流全功能运行供给全列车。
五、辅助电源系统至少2个ACM可用时，供电模式与性能1.由25kV接触网获取电能，因某种原因有两个或三个ACM断开，其他所有辅助变流器ACM全功能运行，辅助供电系统处于至少有两个ACM可用模式。
2.此时7辆客车的HVAC的负荷断开(除排废气风扇工作)。
3.无效司机室的HVAC的负荷断开，所有强迫通风的对流加热器负荷断开。
六、辅助电源系统400V母线短路时，供电模式与性能1.由25kV接触网供电，400V母线出现短路，辅助电源系统400V处于此模式。
2.辅助电源系统400V短路模式负载及性能。
(1)Tb车上隔离接触器自动断开，将短路电路部分分离，一半车辆的负载从400V母线上断开。
城市轨道交通车辆--辅助供电系统
27
五、中压负载的保护
为避免由于中压用电单元故障造成配电线路 故障，可通过硬件（如：自动开关, 可手动恢复
的热继电器）和软件（车辆逻辑会防止造成故障
的接触器闭合）实现保护功能。
28
六、辅助变流器（辅助供电系统的主要设备之一）
编组中的1、2、4、7和8车中配有一台辅助 变流器及相应的控制器，与相应的牵引变流器 （CONVTRAZAUX）位于同一机箱中，可直接从 牵引中间级滤波器获得电源。
17
CRH1辅助供电电系统图
辅助变流器
列车三相交流 380V电网
18
辅助电源交流400V系统图
Line power converter
~
Connection, external 3-phase AC voltage 3x400V 50Hz
HVAC, pumps, fans, compressors etc.
Consumers
20
直流110V电源负载
21
充电器的输入和输出
动车组有五个充电器对应五组蓄电池，分 别设置在MC1, MC2, M1, M2 and M3上 。
充电器参数：
充电器输入3相交流400V, 50 Hz
充电器输出电压 直流 100V
输出功率 22 kW。
22
蓄电池和蓄电池箱
• 蓄电件 持续功率 （平均） 最大功率 （5分钟） 峰值功率 （3秒钟）
冬季 （环境温度 15°C以下）
夏季 （环境温度 45°C以下）
290 kVA cos = 0.9 260 Kw
300 kVA cos = 0.8 240 kW
400 kVA cos = 0.93 372 Kw
14
辅助供电系统
地方链接
请认真阅读地方链接，回答以下问题：
1 常州地铁1号线电客车的辅助供电系统采用哪一种供电方式？一列车 共设有几台辅助逆变器？这些辅助逆变器输出方式是并联还是串联？ 2 每列车共有几组蓄电池？作为直流备用电源，蓄电池在列车启动和失 去高压电源时为列车提供电能，提供时间是多少分钟？
外部指示灯
SIV控制
客室内指示灯 空调控制
闪灯报站装置 车载监控系统
LCD显示屏
联挂和解钩控制
运行指令
唤醒控制
VVVF控制
蓄电池充电
制动控制
紧急通风
空压机控制
DC 24V负载 仪表灯 防护灯 电笛 刮水器 ATP、ATO
辅助供Hale Waihona Puke 系统“未来地铁”跑起来了！
2019年6月，由中车四方股份公司研制的6辆编组下一代地铁列车在调试线上成功试跑。 其智能空调、智能照明，将带来更舒适的乘车体验。
二、辅助供电系统的组成
低压系统
低压电源：由 AC380V 经蓄电池充电机模块变换或由蓄电池输出的 DC110V 电源。低压供电有 3 条母线：一条 DC110V 永久电母线，一条 DC110V 准备电母线，一条DC110V 负母线。
二、辅助供电系统的组成
蓄电池充电机
蓄电池充电机集成到 Tc 车的 AB 箱内，与 AB 箱内的辅助逆变器集成在一起。 每台蓄电池充电机提供 DC110V 额定输出。 当一台蓄电池充电机发生故障时，由另外一台蓄电池充电机对全车的低压 直流负载进行供电。当两台充电机都发生故障或列车无网压时，列车进入 紧急供电状态，此时由蓄电池供电。
二、辅助供电系统的组成
蓄电池
在无网压时，蓄电池的容量能够供给列车内部紧急照明、外部照明、紧 急通风、车载安全设备、广播系统、部分显示屏、通讯系统等工作45 分 钟，并应保证45 分钟后列车能够正常开关一次车门。 当网压恢复时，蓄电池电压应能保证受电弓正常升弓、辅助逆变器起动 工作为蓄电池充电。 蓄电池可以在充电、放电这两种形式之中任意切换，当列车正常运行时， 充电机为直流负载提供直流电源，并给蓄电池充电。
辅助供电系统概述
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
轨道交通学院
16
• 指示灯分为车外侧指示灯、门道指示灯和驾驶室指示灯，均有 DC110V供电。 • 车外墙一竖排指示灯。每侧一组，每组五只，绿、橙、白、红 和蓝色。相对应的是气制动、停车制动、相应侧客室门状态以 及是否启用车载ATP设备。
• • • • •
绿亮，气制动和停车制动已缓解。 橙亮，表示该节车至少一个车门没关好。 白亮，ATP对列车的控制与监控已经切除。 红亮，至少一转向架的气制动已经施加。 蓝亮，该节车停放制动已经施加。
轨道交通学院
4
• 轻轨车辆大都采用1M 1T ( 2 节车辆) 构成一个单 元, 由两个单元( 所谓4 节编组) 构成一列车, 每单元只 配一 台静止辅助逆变器, 也为集中供电。
轨道交通学院
5
分 散 供 电
图5 “SIV”为辅助逆变 器, DC/ DC 变流器由辅 助逆变器供电经降压、整流的输出, “AC1 和 AC2 ”为每节车的两台空调, “AC”为每 节车 的其他交流设备, “DC”为每节车的直流设备。
轨道交通学院
17
• 门道指示灯用于显示客室车门的状态。
• 包括门解锁指示灯和门切除指示灯。
• 门解锁灯：不亮，车门关好了；橙灯亮，门开着； 橙灯闪烁，提示即将关闭。
• 门切除灯；不亮，没事；亮，电控回路被切 断了。
轨道交通学院
18
• 驾驶灯室指示灯 提供各种列车信息。 • 紧急照明 用于紧急情况用。断电用蓄电 池电源，交叉排放。
轨道交通学院
10
下图为广州三号线车辆辅 助供电方式, 在正常运行中, 两个三相 系统相互独立工 作, 一个辅助逆变器的三相交流输出可以为一 节A车和半节B车供电。一个辅助逆变器故障时, 将通过断开 相 应输出接触器的方式将故障的辅助逆变器与三相配 电回路之间 隔离。10s之后, 偶合接触器将闭合, 先前 被隔离的三相回路将 被组合到一个系统中, 由另一个有效辅助逆变器供电, 每节车关 闭一个空调单元和关 闭故障辅助逆变器供电的空压机。
图6 广州一号线车辆辅助供电框图
轨道交通学院
7
1.我国在上海地铁二号线车辆后引进的城市轨道车辆辅助供电 多采用集中供电方式, 即每个单元由一台辅助逆变器供电。 2.下图为广州二号线车辆辅助供电方式, 辅助逆变器在C车与主 逆变器在一起, DC/ DC 在 A 车上采用直接变换方式。
轨道交通学院
8
下图为上海四号线车辆辅 助供电方式, 辅助逆变器在A 车上, DC/ DC 采用间接 变换方式与辅助逆变器在一起。
轨道交通学院
9
广州三号线车辆采用两动一拖组成一列车, A 车 为带司机 室的动车, B 车为拖车, 两台辅助逆变器( 在 一个箱体中)在 B车上, DC/ DC 是位于B 车内的辅助逆变器的一个组件, 两 个低压电源( 每个辅助逆变器中 有一个) 都用于同时为整个 三节编组列车内的直流负 载供电, 同时对蓄电池充电。
轨道交通学院
19
电气设备通风
• 基本方法就是在设备箱内加入通风机。电 源来自A车逆变器三相交流电输出 • 三种，看书P207 哈哈
轨道交通学院
20
• 在2M 1T ( 3 节车辆) 构成一个单元 的地铁车辆( 由两个单元, 即6 节编组 构成一列车) 中, 每节 车辆均配备一 台静止辅助逆变器, 每单元共用一台 DC110V 的控制电源,这种供电方式 为分散供电。 • 在6节编组地铁车辆中, 每单元只 配一台静止辅助逆变器, 直流 110V 控制电源也一台, 这种供电 方式为集中供电。
城市轨道交通车辆AC400V 和DC110V供电分配
讲述人：杨晨
2016.5.3
1. 何为辅助供电系统？
• 辅助供电系统是城市轨道交通车辆上 一个不可或缺的部分，辅助供电系统 的功能是为空调、通风机、空气压缩 机、蓄电池充电器及照明等辅助设备 供电。
2.辅助供电的方式：
城市轨道列车辅助供电 有分散供电和集中供电 这 两种供电方式。 集中供电和分散供电根 据一个单元配置静止逆 变器数量进行区分的。
轨道交通学院
11
节点相交相连，无节点相交但不相连。
轨道交通学院
12
一个道理，口述
轨道交通学院
13
城轨照明与通风
城市轨道交通车辆照明分为内部照明、 外部照明、指内部照明包括客室照明、驾驶室照明和车内设备照 明。 • 客室照明由每节A车提供50%电量照明，且主 线路荧光灯交叉排列，保证即使某线路故障， 也能正常照明。 • 驾驶室照明采用DC110V电源，三个驾驶室顶棚灯 安装在驾驶室的顶棚上，驾驶台“驾驶室灯”旋转 开关控制驾驶室灯的开/关。 • 车内设备柜照明也由DC110V供电。门开 灯亮，门关门灭。
图 5 上海地铁一、二号线车辆辅助供电框图
轨道交通学院
6
“SIV”为辅助逆变器, DC/ DC 变流器采用半桥高频逆变降压后整流 输出,“AC1 和AC2 ”为每节车的空调、空 气压缩机和风机交流负载, 在每单元车中, A 车电器柜 内的 220V 交流插座的电源由B 车的DC/ AC 提供, B 车电器柜内的220V 交流插座的电源由A 车的DC/ AC 提供, C 车电器柜内的220V 交流插座的电源由自身的 DC/ AC 提供, “DC” 为每节车的直流设备。
见书P205
轨道交通学院
15
外部照明：前照灯、尾灯、运行灯、标志灯和列车号显示灯。 作用：运行照明，标识方向，标志运行状态作用。
当驾驶室激活，手柄“向前”位，点亮的灯： 1）列车前端的前照灯和白色运行灯。 2) 后端的标志灯和运行灯。 当驾驶室激活，手柄“向后”位，点亮的灯： 1) 前尾两端前照灯和白色运行灯。 2)前尾两端标志灯和红色运行灯。 当驾驶室激活，手柄“0”位，前后两端尾灯亮。