TKDK型铁路客车电气综合控制柜简介Word文档格式.docx
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转换成12V向传感器供电；
DC110V/DC48V电源将DC110V转换成直流48V电源向尾灯、电话插头供电。
5WG型网关规格
WG网关用于铁路客车TKDK-1T1（卧铺车）、TKDK1T2（硬座车）型控制柜。
其中包括PLC网关、轴温报警器网关。
这些网关一方面通过通信接口实现PLC到安全记录仪之间、轴温报警器到PLC之间，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。
6DL-II代理节点
代理节点时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LONGWORKS通讯接口负责列车级网络通讯，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讯，转发集中控制命令，接收车厢级各应用节点传输的参数、工作状态信息。
（二）
系统功能说明
1
电源供电转换功能
综合控制柜的电源有两路供电，通过转换开关SA1“自动”和“试验Ⅰ路”、“试验Ⅱ路”、。
（1）．正常情况下，转换开关置于“自动”位
①Ⅰ路、Ⅱ路均有电，设定车厢号后，PLC按照均衡供电原则，奇数号车厢选择Ⅰ路供电、偶数号选择Ⅱ路供电，Ⅰ路和Ⅱ路互锁，显示屏显示相应信息，电源指示灯亮。
②如果Ⅰ路有电、Ⅱ路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择Ⅰ路供电，负载减半运行，同时在显示屏上提示相应信息。
此时如果Ⅱ路重新供电，则偶数车厢PLC通过检测可重新选择Ⅱ路供电。
③如果Ⅱ路有电，Ⅰ路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择Ⅱ路供电，负载减半运行，同时在显示屏上提示相应信息。
此时如果Ⅰ路重新供电，则偶数车厢PLC通过检测可重新选择Ⅰ路供电。
④可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示选择或转换供电回路。
⑤在Ⅰ路、Ⅱ路都有电，奇数号车厢Ⅰ路供电、偶数号车厢Ⅱ路供电的情况下，如果Ⅰ路（Ⅱ路）电源出现过压故障，PLC自动转换到另一路电源供电，同时负载减半运行。
当电源电压恢复正常，通过触摸屏操作解除故障保护或电源重新供电，通过PLC检测后，PLC自动转换回原供电回路，负载恢复全载运行。
两路供电回路重新供电时，PLC将自动解除保护，转换到原供电回路。
⑥在一路有电，另一路无电，所有车厢都是同一路供电的情况下，如果供电回路出现故障，则PLC停止供电，不进行转换。
⑦在一路正常，另一路存在故障未消除，车厢供电已经进行了一次转换的情况下，如果供电回路再出现故障，则PLC停止供电，不进行转换。
⑧故障排出后，可以通过触摸屏上的“电源控制”菜单，按下“停止供电”或“自动供电”触摸开关解除故障保护。
通过PLC检测后，PLC自动转换回原供电回路，负载恢复全负载运行。
⑨故障排出后也可以通过转换开关由“停止”位转换到“自动”位，PLC自动解除保护，转换回原供电回路，通过PLC检测后，负载恢复全载运行。
⑩出现过压故障，恢复正常后，两路供电回路重新供电时，PLC将自动解除保护转换回原供电回路，恢复全载运行。
（2）．试验时，可将转换开关置于“试验Ⅰ路”或“试验Ⅱ路”，人为选择Ⅰ路供电或Ⅱ路供电。
此时PLC只进行检测报警，不能进行电源回路的转换。
（3）．主电路中接有电流传感器、电压传感器，并设在线绝缘检测装置（6～150mA可调），显示触摸屏上可显示主电路的电压、电流、DC110V母线电压，本车蓄电池电电压、电源状态、逆变器输出电压等信息，当某路电源出现过压、绝缘等故障时，触摸屏显示显示故障提示，相应电源故障灯亮，可以按下“回主画面”触摸开关返回主画面，此时画面上出现“XX故障”文字，且背景变为闪烁提示。
（4）．正常供电时，DC600V电源给温水箱、车下电源箱、客室电热供电、逆变器为空调机组、开水炉、伴热等负载供电，DC110V电源向照明、车下电源箱控制
、轴温报警器供电。
2
空调机组控制功能
空调机组控制功能通过转换开关SA2分为“自动”、“试验暖”、“试验冷”。
（1）．正常情况下，转换开关SA2置于“自动”位。
①电源供电开始后，PLC控制空调机组自动进入“自动”运行，PLC根据当前逆变器状态以及车厢里温度传感器检出值与预先设定的“制冷”、“制暧”温度值进行比较后，进行空调机组的自动运转，空调机组有六种工况“弱风”、“强风”、“半冷”、“半暧”、“全冷”、“全暧”。
“制冷”温度设定值为空调机组从“半冷”工况转入“强风”工况时的临界温度；
“制暧”温度设定值为空调机组从“弱风”
工况转入“半暧”工况时的临界温度。
②可以根据显示触摸屏上的菜单和提示，选择“强风”、“半冷”、“全冷”、“弱风”、“半暧”、“全暧”等运行方式，此时空调机组不受温度控制，按下“全自动”触摸开关可以返回受温度控制“自动”状态，按下“停止”触摸开关，空调停止运行。
③制冷时，强风机发生故障，对应冷凝风机、压缩机停止工作；
冷凝风机发生故障时，对应压缩机停止工作；
制暧时，弱风机发生故障，对应空气预热器停止工作。
④在“半冷”或“半暧”工况下，压缩机或空气预热器运行时发生故障，有故障的压缩机或空气预热器将停止运行，并自动切换到另一组压缩机或空气预热器启动运行，保持无故障压缩机或空气预热器继续运行。
⑤空调机组有故障时，通过按下显示触摸屏上的“停空调”停止空调运行，故障排除后，再按下“启空调”空调机组重新运行后，PLC通过检测可以重新启动空调机组。
⑥故障排除后也可以通过转换开关由“停止“位转换到”自动位，空调机组自动转换到“自动”运行状态，通过PLC检测后，空调机组恢复运行。
⑦空调“全自动”运行时，空气预热器与客室电热器连动，按下“停电热”可取消连动。
连动取消后，客室电热的启停靠手动控制。
（2）．当空调在“自动”位运行时，PLC根据逆变器输出电压和逆变器自身给出的信号判断其工作状态。
如果根据输出电压判断逆变器Ⅰ发生故障，风机、压缩机或预热器停止工作，相应故障指示灯亮，触摸屏显示相应信息；
如果根据输出电压判断逆变器Ⅱ发生故障，则相应故障指示灯亮，空调控制部分动作不变。
（建议用户将供电和空调转换开关拨到“自动”位运行。
）两台逆变器相互热备，当其中一台逆变器自身检测出有故障时（此时逆变器给PLC一个故障信号），另一台逆变器负责本车供电，这时逆变器给出半载信号，当逆变器给出半载信号时，空调自动减载运行，触摸屏显示相应信息。
当逆变器故障恢复以后空调自动重新启动。
（3）．试验时，可将转换开关置于“试验冷”或“试验暖”，人为选择制冷工况，启动强风、冷凝风机或制暧工况启动弱风。
此时PLC只能对空调机组进行监测，不进行保护动作。
（4）．机组主回路中有电流传感器，显示触摸屏上可以显示空调机组的运行工况、压缩机或空气预热器运行状况、累计运行时间及电流值，可以显示“制冷”、“制暧”设定温度值。
当机组出现过载、过流、缺相及三相不平衡故障时，显示触摸屏显示故障提示状态，空调故障灯亮，可以按下“回主画面”触摸开关返回主画面。
（5）．空调机组的压缩机及空气预热器按照累计时间运行，半冷或半暧时累计时间少的机组启动运行，运行2小时后自动转换到另一组交替运行。
累计运行时间多的机组达到9997小时后，同一空调两台机组运行时间同时减去一定时间，保证两台机组累计时间差不变。
（6）．客车空调电流参数（常用）
序号
空调机组型号
适用车型
制暖电流设定值
制冷电流设定值
1
KLD-29P
YZ（硬座）
5.0
~5.5A
8.0A左右
2
KLD-35
RW（软卧）
5.5~6.0A
10.0A左右
3
KLD-40
CA、YW
12.0A左右
4
KLD-9
XL（行李）
3.0~3.5A
3.2A左右
注：
制暖/制冷电流设定植（值）均为单台负载的电流值
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提示功能，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）。
4
车下电源箱状态监视功能
通过WG型网关能够将轴温、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、车下电源箱的详细信息。
5
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通过代理节点把本车信息发送给其他车厢的命令传送到列车总线上，供其他车厢调用。
本车PLC可以通过代理节点读取列车总线上的其他任一节车厢的信息；
接受其他车厢发送给本车的命令并执行。
（注：
PLC上的PORT口的拨动开关置于OFF）
（三）
系统操作
供电、空调、车下电源运行参数、当前故障查询
在主画面按下“供电信息”触摸开关，调出“供电系统信息”，显示出目前状态及参数；
按下“空调信息”触摸开关切换到“空调系统信息”，显示出目前空调机组状态和参数：
按下“逆变信息”触摸开关切换到“逆变信息”画面，显示出目前车下电源变换箱状态和参数；
按下“当前故障”触摸开关切换到“当前故障”画面，显示当前电气系统存在的故障。
附图1：
主画面
附图2：
供电系统信息画面
附图3：
逆变信息画面
附图4：
空调信息画面
附图5：
当前故障画面
运行记录、故障记录、故障历史查询
在主画面按下“故障记录”触摸开关切，调出“故障记录”画面，显示最近故障前10分钟、每隔2分钟的电源和空调参数，下翻可依次查看其他故障记录。
在“当前故障”画面按下“故障历史”按钮，显示出电气系统最近出现的256个故障，在主画面按下“运行记录”触摸开关切换到“运行记录1”，显示出一定时间前电源参数和空调参数，下翻可依次查看其他运行记录，运行记录每隔10分钟记录一次，一共18幅；
通过触摸屏可以调出3小时内的各种工作状态和运行参数，正常运行状态时平均每隔10分钟记录一次，超过3小时后自动刷新；
当出现故障时，应能及时记录，并进行提示，通过记录可以查看故障前10分钟以内，每2分钟间隔的运行参数，用以分析故障原因。
附图6：
运行记录画面
附图7：
故障记录画面
3监视全列其他车厢状态、控制全列其他车厢
按下“全列监控”触摸开关可切换到“全列监控”画面，只要轻触监视车厢号数字显示处，调出“键盘”，，输入监控车厢号，所监视车厢的信息即可显示出来。
在“全列监视”画面，按下“全列控制”调出“全列控制”画面。
根据上面的触摸开关提示，可以根据实际情况选择开关。
附图8：
全列监控画面
附图9：
全列控制画面
附图10：
故障代码注释画面
车厢号：
OO
车内温度：
OOۨC
当前时间
OO：
OO
充电机、逆变器故障代码含义
00正常08超低温加热启动
01输入过压09散热器超温
02输入欠压OA限流充电失效
03输出过压0B温度补偿传感器故障
04输出欠压
0C预充电故障
05输出过流0D内部故障
06输出过载0E输入输出接触器故障
返
回
07IGBT故障FE节点离线
4WG型网关的使用维护
如果LSV指示灯闪烁，表明通讯故障，但不影响PLC正常工作。
处理方法如下：
检查列车中车厢号是否有重复的现象。
如果有，先断电，拔下网关的连接器LJ1；
然后PLC上电，修改车厢号后断电，再插上LJ1，重新上电。
检查接线是否有短路现象
3
检查列车网络先是否有短路、开路、对地绝缘不良现象。
4、检查供电电源是否正常（工作电源±
24V）。
更换网关。
二、25T客车三相逆变器原理和故障处理
1、主电路
2、外部接口
2．1主电路接口（具体配置见附图4）：
XT1:
17~XT1:
20、XT1:
22~XT1:
25DC600V直流输入端子
7、XT1:
8、XT1:
9、XT1:
10
变压器AC220V输出端子
1～XT1:
6逆变器2交流输出端子
11～XT1:
16逆变器1交流输出端子
XT3:
1、XT3:
DC600V直流输入端子（四方）
2．2、控制电路接口（具体配置见附图5）：
XT2:
1～XT2:
8DC110V直流输入端子
9、XT2:
10、XT2:
13、XT2:
14逆变器1状态输出端子
11、XT2:
12、XT2:
15、XT2:
16逆变器2状态输出端子
17、XT2:
18逆变器减载信号输出端子
19～XT2:
24RS485网络输入端子（长客）
XT4:
1～XT4:
4DC110V直流输入端子（四方）
7～XT4:
12RS485网络输入端子（四方）
3功能结构简介
TGF23型系列25T客车电源变换箱适用于具有DC600V供电电压的动车组、车辆或其它具有相应供电制式及功率等级的设备。
该电源变换箱包括2台35KVA的逆变电源装置和1台不小于10KW的变压器。
逆变电源为空调、电加热器以及其他车载交流380V用电设备供电，变压器为AC220V用电设备供电。
TGF23型系列包括提供给长客厂的TGF23型及TGF23D型（高寒高包车用）、提供给四方厂的TGF23A型（软硬车用）、TGF23B（高包车用）、TGF23C（餐车用），TGF23D型逆变器箱与其余四种的主要区别在于其三相变压器容量为15kVA，其余四种之间的主要区别在于柜体吊装、出线规划有较大差异。
TGF23、TGF23A、TGF23B及TGF23C四种型号对应用户的型号为25T-35kVA-12kVA，TGF23D型对应用户的型号为25T-35kVA-15kVA。
TGF23系列五种型号客车逆变器箱电气原理完全相同，均采用DC-AC变换技术，有两路35kVA逆变器及一路12kVA/15kVA三相四线变压器构成，两路逆变器之间可相互转换，互为冗余，
该电源系统箱体采用耐候钢结构，箱体为全密封结构，并装有防飞石装置。
功率电缆出线采用菲尼克斯接线端子，控制线采用万科接线端子。
控制装置位于箱体中间腔体前部，逆变器模块位于箱体中间腔体后部，控制箱的后面，正弦滤波器、EMC滤波器、变压器及输出接触器位于箱体两侧腔体。
其结构及安装尺寸如附图1所示。
25T客车电源变换箱逆变器为三相桥式电压型电路，采用IGBT作为开关器件，具有开关频率高、驱动简单、损耗低的特点。
其控制采用SPWM调制技术，依据U/F=常数实现软启动。
输出端配有正弦波滤波器，以保证输出电压谐波含量小于10%及减小电磁干扰，并具有输入输出隔离接触器及转换接触器，当出现故障时，可以自动实现电气上的完全隔离及故障转换。
过无电区时，逆变器失电停止工作，过无电区后30s后能自动软启动。
控制装置采用标准机箱，应用单片机控制技术，对外部指令识别、系统状态判定、故障诊断及显示实行全面的管理、控制，通过RS485接口与LONWORKS网关相连，实现与列车网络系统的互连，可方便地进行网络集中控制和信息查询，与外部进行信息交换。
该逆变器采用模块化设计，整体散热、全密封结构，可用于环境较恶劣的场合。
现在的配属地:
武昌、哈尔滨、西安
控制插件箱
控制箱插件面板的信号灯可以直观的反映外部控制信号的状态及本系统各组件的状态，通过这些信息可以及时判断排除部分故障。
相关信息如下：
输入输出插件中信号灯含义（所有灯均为黄灯）：
●
1A黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K7已经闭合
●2A黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K8已经闭合
●3A黄灯：
灯亮表示客车电源中直流接触器K1已经闭合
●4A黄灯：
灯亮表示客车电源中直流接触器K2已经闭合
5A黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K5（K6）已经闭合
●6A黄灯：
灯亮表示客车电源中放电电阻接触器K4已经闭合
●7A黄灯：
灯亮表示该路为逆变器1，灯灭表示该路为逆变器2
●8A黄灯：
灯亮表示客车电源的另一台逆变器正常
●10A黄灯：
灯亮表示客车电源的另一台逆变器有减载请求
●1B黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K7闭合命令已经发出
●2B黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K8闭合命令已经发出
3B黄灯：
灯亮表示客车电源中直流接触器K1闭合命令已经发出
4B黄灯：
灯亮表示客车电源中直流接触器K2闭合命令已经发出
5B黄灯：
灯亮表示客车电源中交流接触器K5（K6）闭合命令已经发出
6B黄灯：
灯亮表示客车电源中放电电阻接触器K4闭合命令已经发出
7B黄灯：
灯亮表示该路逆变器有减载请求（送箱体接线排）
8B黄灯：
灯亮表示该路逆变器正常
●9B黄灯：
灯亮表示该路逆变器故障
●10B黄灯：
灯亮表示该路逆变器有减载请求（送另一路逆变器输入输出板）
开关电源板插件中信号灯和插孔的含义：
◎
2A孔：
+15V电源检测孔
2B孔：
4A孔：
+5V电源检测孔
4B孔：
5A孔：
地检测孔
5B孔：
6A孔：
-15V电源检测孔
6B孔：
8A孔：
+24V电源检测孔
8B孔：
9A孔：
9B孔：
地检测孔
10A孔：
-24V电源检测孔
10B孔：
11B绿灯：
灯亮表示此插件正在工作
37B红灯：
灯亮表示此插件处于保护状态，不工作
开关：
方向向下，代表此开关电源插件不工作
方向朝上，代表开关电源插件处于工作状态
主控板插件面板上各灯及开关的含义：
4A黄灯：
此灯周期性闪烁代表CPU工作正常
此灯亮代表系统工作于减载状态
此灯亮表示控制系统允许接触器K1闭合
此灯亮表示控制系统发出逆变器工作信号
6A复位开关：
此开关为按钮开关，按下此开关后，整个系统的工作状态都重新设置，系统重新开始工作
6B红灯：
此灯亮表示控制系统正处于复位状态
26A黄灯：
此灯亮表示母线有电
26B红灯：
此灯亮表示冷却风扇故障
27A黄灯：
此灯周期性闪烁表示串行通信正常进行
27B红灯：
此灯亮表示串行通信故障
28A红灯：
此灯亮表示逆变器模块部分故障
28B红灯：
此灯亮表示逆变器板死机故障
29A红灯：
此灯亮表示主回路部分故障
29B红灯：
此灯亮表示放电回路部分故障
此插孔用来检测母线电压（-3V对应母线电压600V）
此插孔用来检测电容电压（-6V对应电容电压600V）
逆变器板插件面板信号灯及孔的含义：
2A红灯：
此灯亮代表逆变器板插件正给主控板发出故障信号
2B红灯：
此灯亮代表母线电压过压
3A红灯：
此灯亮代表逆变器过载
3B红灯：
此灯亮代表逆变器模块有故障
4A红灯：
此灯亮代表逆变器缺相或三相不平衡
此灯亮代表脉冲允许开放
此灯亮代表控制系统已发出了逆变器工作信号
6A黄灯：
此灯周期性闪烁代表逆变器板插件得电后工作正常
9A黄灯：
此灯代表有R相脉冲信号
9B黄灯：
此灯代表有S相脉冲信号
10A黄灯：
此灯代表有T相脉冲信号
31A孔：
此插孔用于检测逆变器的R-S相输出电压，
380V对应3.42V
31B孔：
此插孔用于检测逆变器的输出频率，0～2.5V对应0～50Hz
32A孔：
此插孔用于检测逆变器的S-T相输出电压，
32B孔：
此插孔用于检测逆变器的T-R相输出电压，
33A孔：
此插孔用于检测逆变器的中间直流输入电压（－1V代表100V）
33B孔：
此插孔用于检测逆变器的输出电流最大值（1V代表80A）
34A孔：
此插孔用于检测逆变器的R相输出电流（1V代表80A）
35A孔：
此插孔用于检测逆变器的S相输出电流（1V代表80A）
◎35B孔：
此插孔用于检测逆变器的T相输出电流（1V代表80A）
5故障处理、
一般在正常情况下，可以从置于车上的信息显示屏查看到逆变器正常的信号显示，表示逆变器正常。
一般情况下，当客车电源变换箱发生故障时，在置于车上的信息显示屏上会有相应的故障显示或故障提示。
检修时，可根据故障提示进行有针对性的检查、试验和处理，从而确定具体故障点。
在进行故障处理或检修结束后，应进行通电试验（先通110V控制电压无异常后再通600V强电），以确保电源状态完好。
利用本装置控制箱插件面板上信号灯及机车显示屏信息可对故障进行判断及排除。
序
号
现
象
描述
显示屏
输入输出板
主控板
逆变器控制板
3B灯亮、3A灯不亮
29A灯亮
K1触头卡位合不上
4B
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