铁路客车DC600V供电设计技术
第五章-DC600v集中供电空调客车..
方波的各次谐波
f(t)A0 Ansin(tn) n1
A1sin t(1) A3sin3(t3) A5sin 5(t5)
逆变器输出 基波 3次 谐 波 5次 谐 波
基波为1
3次 谐 波 为 0.33 5次 谐 波 为 0.2 7次 谐 波 为 0.14 9次 谐 波 为 0.11 11次 谐 波 为 0.09
a
b
t c
在这种模式中晶体管工作在截止区和饱和导通区
缺点：电流断续
开关调节模式与线性调节模式相比具有明显的特点：
1、功耗小、效率高。在DC-DC变换中，电力半导体器件工作 在开关状态，工作频率很高，目前这个工作频率已达到数 百甚至1000KHz，这使电力半导体器件功耗减少、效率大幅 度提高。
2、体积小、重量轻。由于频率提高，使脉冲变压器、滤波电 感、电容的体积、重量大大减小，同时，由于效率提高， 散热器体积也减小。还由于DC-DC变换无笨重的工频变压器， 所以DC-DC变换体积小、重量轻。
如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波
u
SPWM波 u
O
ω>t
O
ω> t
u
O
ω>t
若要改变等效输出正弦 波幅值，按同一比例改 变各脉冲宽度即可。
PWM控制的基本思想
对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM 波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：
Ud
O
t
-U d
根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM 波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。
集中式供电
除供电量大，供电稳定外，集中式供电还体现出如 下的优点。 1．列车自重减小。由于没有车下发电机、传动装置和蓄电池
DC600V／AC380V兼容供电客车电气系统设计
技术 参数
三相 两路
ＡＣ ３ 踟 Ｖ、 ５ ０ Ｈ Ｚ
１ １ ０ Ｖ 干 线 １ １ ０ Ｖ蓄 电池 组 １ １ ０ Ｖ １ ３ （ ２ ／ ４ ８ Ｖ １ ３ （ ２ 变换 器 ： 输 入 电压 输 出电压 输 出纹 波 ８ ｏ 一１ ３ ０ Ｖ Ｄ Ｃ ４ ８±３ ％ ≤５ ０ ０ ｍＶ
调宽 Ｐ ＷＭ 删方式 。 主要功能 ： 有限流 充 电功能 ， 电网供 电中断， 再恢复时 ， 具有 自动投入正常运行 功能 ， 两个单元 并联能 自动均流； 当蓄电池电压低 于欠压 保护值能 自动切断大负载 ， 保护蓄电池组功能 ， 有软启动 ， 可 ｇ ｉ ｌ ｌ ： 大 电流冲击 ， 具有输入 过欠压输 出过流过 载 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ过热保护功能 。 Ｄ ． 空调控制柜 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ／ Ａ （ ＝ ３ ８ ０ Ｖ 兼容客车空调控 制柜是为 适应 电力机车 向客车供电方式 而研制 的新型铁路
２ ． ２ 列车在非 电化 区段 ， 仍采用现有空调在由柴
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３ ． ３ 车下电气装置 车下除设有 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ ｔ Ａ Ｃ ３ ８ ０ Ｖ、 Ｄ Ｃ １ １ ０ Ｖ供电母 线（ 槽、 电线管路 ） 外， 还有 ３ ５ Ｋ Ｖ Ａ 逆 变 器 箱 Ｄ Ｃ ｌ ｌ ０ Ｖ， １ ０ ０ Ａ ｈ蓄电池箱。 其中３ ５ Ｋ Ｖ Ａ逆变器箱 ， 在列车 Ｉ Ｔ － ＿ ６ ０ ０ Ｖ供 电 时， 它将输入 的Ｉ ￣６ ０ ０ Ｖ 电源逆 变后输出三相交流 电， 其参数为： Ａ Ｃ ３ ８ ０ Ｖ±１ ０ ％， ｆ ＝５ ０ Ｈ Ｚ±１ ， 当输
ＤＣ ６ ０ ０ Ｖ变 成 Ａ Ｃ ３ ８ ０ Ｖ（ Ｕ／ ｆ 可控 ） Ｐ ＷＭ 波 输 出 给 车上 空调 、 电热 、 开水 炉 等用 电负载 。
客车DC600V供电电源主电路的设计
Ｍ ａ ｎ ｉ ｃ ｉ ｅ ｉ ｎ ｆｒ ｉｗａ ａ ｓ ｎ ｅ ａ ＳＤ Ｃ６ ０ ｐｏ ｒ ｓ ｐｐ ｙ ｉ ｃｒ ｕ ｔｄ ｓｇ ｏ ａ ｌ ｙ ｐ ｓ ｅ ｇ ｒ ｃ ｒ’ ０ ＶБайду номын сангаас ｗｅ ｕ ｌ
ＬＩＢｉ ｇ—ｉ ｎ ｙ
（ ＂ｔ ｉ ａ ｏ ￣ ｎ ｎ ｅ ｈ ｉａ ｏｌｇ Ｘｉａ １ ０１ ａ ｌ ｙＶ ｃ ｒ Ｒａ ｗ ｌ ａ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＣ ｌ ｅ， ’ｎ ７ ０ ４，Ｃ ｉａ ｅ ｈｎ ）
Ａｂ ｔａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｌ ｗ ｒｐ ｗｅ ａ ｔｒ ，ｕ ｐ ｔｖ ｌ ｇ ｕ ｔ ａ ｉｎ ａ ｄ ｏ ｈ ｒｄ ｆｃ ｓｏ ｅ ｅ ｉｔ ｇ Ｄ ０ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖ ｏ ｅ ｏ ｒｆ ｃｏ ｏ ｔ ｕ ｏｔ ｅ ｆ ｃｕ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅｅ ｔ ｆｔ ｘ ｓ ｎ Ｃ６ ０ Ｖ ｈ ａ ｌ ｏ ｈ ｉ ｐ ｗｅ ｕ ｐｙ， ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｅｍａｎ ｃｒ ｕ ｔ ａ ｅ ｎ’ ｅ ｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｅ Ｉ Ｔ ｕ ｋ ｃ ｏ ｐ ｒ ｓｄ ｓ ｎ ｄ ｉ ｉ ｐ ｐ ｒ Ｂ ｏ ｒ ｐ ｌ ｔ ｅ ｉ ｆｔ ｉ ｉ ｉ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ｔ ｉｒＤｉｄ ＋ ＧＢ ｂ ｃ ｈ ｐ ｅ ’ｉ ｅ ｉ ｅ ｔ ｓ ａ ｅ ． ｙ ｓ ｈ ｇ ｈ ｃ ｈ ｆ ｇ ｎ ｈ Ｐ Ｉ ｓ ｆ ｒ ， ｅ ｗ ｒ ａ ｅ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｎ ｕ ｏｔｇ ｆ ｈ ｉ ｉ ｕｔｉ ｉ ｌｔ ｄ ｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ｍａ ｅ ｈ Ｓ Ｍ ｏｔ ｅ ｔ ｏ ｋ ｃ ｓ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔｉ ｐ ｔｖ ｌ ｅ ｏ ｅ ｍａｎ ｃ ｒ ｉ ｓｓｍｕ ａｅ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｋ ｓ ｔｅ ｗａ ｈ ａ ｔ ｃ ｓ ｏ ｔ ｕ ｏｔ ｇ ｔｂ ｌ ｚ ｄ ｂ ｔ ｅ ０ ｉ ０ ， ｎ ｒ ａ ｌ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ Ｐ ｗ ｒＦ ｃｏ ，ｒ ａ ｈ ｔ ｅ ｅ ｐ ｃｅ ｏ １ ｏ ｔ ｅ ｎ ｗ ｕ ｐ ｔ ｉ ｅｓａ ｉ ｉｅ ｅｗｅ ｎ ６ ０ Ｖ ｎ １ ｍｓ ａ ｄ ｇｅ ｔ ｉ ｃ ｅ ｓ ｏ ｅ ａ ｔｒ ｅ ｃ ｈ ｘ ｅ ｔｄ ｇ ａ． ｅ ｖ ａ ｌ ｙ ｈ Ｓ ｈ Ｐ ｓ ｅ ｇ ｒＣ ｒ ｓＤＣ６ ０ Ｖ Ｐ ｗ ｒＳ ｐ ｌ ｅｓｔ ｅ ｄ ｍａ ｄ ｏ ａ ｓ ｎ ｅ ａ ｎ ｎ ｕ ｅ ｔ ｅ ｎ ｒ ｌ ｐ ｒｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ｅ ｔ ｃ ａ ｓ ｎ ｅ ａ ’ ０ ｏ ｅ ｕ ｐ ｙ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｆＰ ｓ ｅ ｇ ｒｃ ｒ ａ ｄ ｅ ｓ ｒ ｈ ｏ ｍａ ｅａ ｉ ｆ ｈ ｌ ｃｒ ｏ ｏ ｔ ｉ
TB3063-2002旅客列车DC600V供电系统技术条件
Ｄ Ｃ １ １ ０ Ｖ干线并 联。动车组可按单元组合方式具体确定。 ４ ． １ ． ５ 列车 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ供电系统应设置二级接地保护电路。机（ 动） 车设置客车供电电源装置及列车 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ供电干 线接地保护电路， 推荐采用中点接 地保护电路。中点接地保护等效电路原理图见图 １ ， 其中图ｌ ａ ） 适用于电 力机车、 电 动车 组供电， 图ｌ ｂ ） 适用于内 燃动车组供电。图中 Ｒ的 选取以Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ 对地绝缘为零时的接地电流不大于 ３ ０ ０ ｍ Ａ为限。图中 Ｃ Ｚ ， 为电流传感器或类似装置。 客（ 拖） 车每节 车厢设本车在线绝缘检测装置， 在本车绝缘电阻低于设定值（ ０ ． １ Ｍ ｎ －０ ． ６ Ｍａ可调） 时， 切除本车 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ供电电 源。
Ｉ Ｃ Ｓ ４ ５． ０ ６ ０． ０ １
Ｓ３ ６
ＴＢ
Ｔ Ｂ汀 ３ ０ ６ ３ －２ ０ ０ ２
中华 人 民共 和 国铁 道 行 业 标 准
旅客列车 Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ供 电系统技术条件
Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｒ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｏ ｆ Ｄ Ｃ ６ ０ ０ Ｖ ｉ ｎ ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ ｐ ａ ｓ ｓ ｅ ｎ ｇ ｅ
６ ００ Ｖ
６ ００ Ｖ
图 ， 中点接地保 护等效电路原理图
４ ． １ ． ６ 客（ 拖） 车内未 隔离的 且由逆变器供电的交流负载中性线不接地， 所有设备的 金属外壳设接地
DC600V供电客车干线在线绝缘监测装置设计
第三届铁路安全风险管理及技术装备研讨会DC600V供电客车干线在线绝缘监测装置设计郭志刚李国平比较电力机车DC600V电源装置和客车DC600V供电系统，两者的接地绝缘监测保护原理不同，导致经常出现机车与客车的漏电监测显示不一致问题。
铁道部有关部门自2007年以来多次召开相关会议研究解决此问题，为此青岛四方车辆研究所有限公司组织人员进行了研发并装车使用。
1 研制背景自2004年起，新造25G型铁道客车基本上均采用了DC600V供电制式，由电力机车的DC600V 电源装置供电。
铁道部也对运用机车、客车的电气绝缘做出了明确规定，要求在库内进行检测并确保出库质量良好。
由电力机车供电的DC600V系统，分别在机车和客车装设了DC600V绝缘检测设备：按照分级保护原则，客车采用漏电流传感器使用电流法测试本车漏电值，发生漏电时可判定列车中具体的漏电车辆，测试结果为漏电流；电力机车采用中性点接地并采用电压法测试方式测试，测试的是全列DC600V绝缘情况，测试结果为对地电压，需要换算后才能得出漏电流值。
二者检测原理和电路结构有所不同，运用中偶尔发生机车指示DC600V存在接地故障，而客车漏电检测正常的情况，故障判断不易，导致处理时间过长，影响了列车始发。
电力线绝缘检测主要分离线和在线检测两大类。
离线式主要采用兆欧表（摇表）或其他能够施加绝缘测试电压的设备在电力线投入工作前进行测量，在线式主要是在供电情况下采用电压法或电流法测试。
CRH3型动车组牵引中间直流电压（DC3000V）、中压交流电压（3AC440V）、直流控制电压（DC110V）均采用的是电压法检测方式，CRH5型动车组既有电压法也有电流法，25型客车直流供电母线（DC48V）采用了电压法。
根据实际情况，我们对DC600V运用中，机车、客车双方因漏电测试结果问题而影响运用的情况提出了解决方案：即在客车中再增加与机车测量方法、原理相同的监测装置，用于列车出库前和运行中进行在线绝缘检查。
DC600V 集中供电技术原理
用车端连接器，向被其牵引的整列客车供电。
在非电气化区段，内燃机车发电机组发电后，经过整 流、滤波，形成两套独立DC600V电源，分两路通过连接 器向空调客车供电。
DC600V 集中供电技术原理
4、机车集中供电
2路DC600V电源 首先到车厢内电气综 合控制柜；经手动或 PLC选择后，引至车下 逆变器箱； 逆变器箱内的2台 35kVA逆变器和1台 15 kVA隔离变压器输 出AC380V电供交流 用电设备和充电机工 作。
接触网
中性段
(B) 电源
惰行通过
轨道
切换用地面装置
切换用地面装置
※列车惰行通过中性段。
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DC600V 集中供电技术原理
方式1：列车自动过分相
车载断路器
“断开”
(A) 电源
接触网
中性段
(B) 电源
切换用地面装置
轨道
切换用地面装置
※列车没有完全通过分相区，车载断路器仍然在“断开”状态 。
23
DC600V 集中供电技术原理
性能优越的高速列车
动车组概念
动车组是自带动力、固定编组、两端分别设有司机室的列 车。
动车组往返不需掉转车头或摘挂机车，适合高速铁路高密 度公交化运行。
DC600V 集中供电技术原理
5、动车组辅助供电系统供电
动车组辅助供电系统主要由辅助 变流器、蓄电池、充电机等组成。 该系统将列车上牵引变压器或者主 变流器输出的电能进行处理，变成 三相交流电给用电设备工作。
25
CRH3-001C分相区停车故障及分析
8:18 CRH3-001C蓄电池供电，升Tc07车受电弓，仅EC08车 的牵引可以恢复，其他牵引恢复后跳主断，此时只有FC05 、TC07车辅助变流器正常，车顶隔离开关不能闭合，EC08 车没有牵引力。 8:26降Tc07车受电弓，升Tc02车受电弓，在HMI上依次切 除各牵引变流器、然后再恢复，主断、牵引变流器、辅助 变流器均正常工作，但无牵引力。3min后，牵引力正常。 动车组到达车站后，厂家技术人员上车和添乘人员及随 车机械师对动车组进行了诊断，确认动车组硬件无故障。
客车DC600V供电电源主电路设计
客车DC600V供电电源主电路设计
摘要：为了提高客车DC600 V供电电源的功率因数，减小输出电压的波动，对主电路提出了基于二极管不控整流+IGBT降压斩波的设计、通过对主电路的PSIM仿真，表明该电路能够大幅提高DC600 V电源的功率因数，而且使输出电压稳定在600 V左右，达到了设计目的，能满足对客车供电的质量需求，保证用电设备的正常工作。
目前，在电气化区段，列车供电系统，由装在机车（拖车）内的客车供电装置将接触网、受电弓送来的的25 kV单相交流电，经降压整流，滤波成600 V直流电压，提供DC600 V电乐等级的列车供电母线。
各空调客车通过配电柜供电选择开关将其中一路600 V直流送入空调逆变电源装置（简称逆变器）及直流110 V电源装置（简称充电器），分别向空调、电开水炉、冰箱等三相交流电器负载、电视机等单相220 V插座供电，并在给蓄电池充电的同时向照明、供电控制等直流负载供电。
由于现有的客车DC600 V供电电源装置的主电路采用是晶闸管单相半控整流电路，功率因数低，输出电压经
常在500~700 V间振荡，电压波动不稳，极易导致客车上的逆变器、充电器发生保护停机或损坏。
本文针对以上问题，对客车DC600V供电电源的主电路提出了二极
管整流+ICBT降压斩波的技术方案，对主电路进行设计，并用PSIM软件进。
DC600V供电机客车干线漏电分析及供电解决方法
DC600V供电机客车干线漏电分析及供电解决方法DC600V供电系统作为目前机客车供电的主要系统，因为机车和客车的漏电保护原理存在差别，当机客车干线出现漏电故障，有一些漏电保护的盲点存在，因而本文从漏电保护的角度去分析了干线漏电并思考了一些解决方法，仅供参考。
标签：DC600V供电系统;干线漏电;漏电保护DC600V是目前机客车的主要供电系统，它以机车受电弓从接触网引流经过车载变送电装置供给客车，用电效率得到提升，但是因为供电漏电保护不匹配问题的存在，一直在影响客车全列的供电问题。
一、DC600V供电机客车供电基本原理在十几年前，随着铁路提速，客车的供电制式就开始从发电车供电转为机车供电，并且在新造机车、客车上安装了漏电保护装置，目前，机车给客车供电已经从早期的本车发电机供给客车AC380V交流供电系统发展到机车由受电弓从接触网引流经过车载变送器供给DC600V直流供电系统。
在DC600V供电系统中，直供电机车将25kV的接触网工频交流电，通过变压器降压整流滤波后成为DC600V直流电，2×400kV A容量，分两路通过变送器向客车供电。
客车的DC600V供电系统有两路，通过车端的电力连接线、车体主干线，分线盒进入控制柜，PLC根据车厢的奇偶数自动选择直流电源供电或手动选择。
二、DCV600V供电机客车干线漏电及其解决方法分析DC600V机客车干线漏电基本算是绝缘故障，属于绝缘故障的一部分，即机车向客车输送电源的车险主干线发生绝缘不良现象，在客车的综合控制柜内，主干线与车上线路的分界点就是Q1和Q2。
这之后的一切供电线路都属于车上漏电情况。
（一）DC600V供电机车漏电保护针对某型机车的漏电，采取的是接地法测试绝缘电阻值，其漏电保护是典型的电阻中点接地保护电路。
在电路当中，有两个600Ω的电阻为电路中的整流器提供一个空载电阻，还有一个750Ω的电阻和一个实际的接地电阻，理想状态下，这个电阻整合后为零，即对地绝缘为零，此时通过750Ω电阻的电流值为285mA，接地电阻在900Ω以内（以900Ω计）时，保护动作的电流为153mA以内，动作电压为138.5V，此时测量电压表的两端电压和绝缘良好时的比值，会发现电压偏转超过161.5V，漏电保护就会动作。
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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。
※ ※ ※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23.1.1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.U2V2W2U1V1W1U3V3W3INVERTER2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。