国产25T型客车电气系统.docx

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国产25T型客车电气系统

第四章国产25T型客车电气系统

第一节综合控制柜概况

一、主要特点

1、实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。

2、综合控制柜根据预设参数实现自动控制、减轻了操作人员的工作强度，避免了人为操作引起的事故，便于操作和维护。

3、对电气系统参数进行适时监测，出现故障时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。

4、综合控制柜可对轴温、防滑器、烟火报警器，车门状态进行监视和显示。

5、综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。

6、根据《铁道客车配线布线规则》和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互间的电磁干扰。

7、综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。

8、综合控制柜主要具备六大功能：

电源转换与控制功能；空调机组控制功能；蓄电池欠压保护功能；照明供电功能；轴温、防滑器、烟火报警器、车门及电源箱状态监视功能；联网通信功能

二、技术规格

（一）主要技术参数及功能

1、综合控制柜控制单元

（1）PLC：

是可编程序控制器的缩写

（2）信息显示触摸屏

2、交、直流电源

（1）主电路电源

（2）蓄电池

（3）直流控制电源

（4）PLC、触摸屏及传感器供电电源

（5）尾灯、电话插座供电电源

（二）WG型网关功能

（三）DL-Ⅱ代理节点

三、系统功能

1、触摸屏功能

2、电源供电转换功能

3、空调机组控制功能

4、照明控制功能

第二节综合控制柜的工作原理

一、客车的供电控制与转换

自动控制流程：

1、上电初始化程序系统，准备运行

2、Ⅰ路、Ⅱ路有电源检测

3、数据判断（三种情况）

4、Ⅰ路供电启动，半载运行

5、Ⅰ路、Ⅱ路都有电，奇数车启动Ⅰ路供电，偶数车启动Ⅱ路供电，全载运行。

6、Ⅱ路供电，半载运行。

7、信号输出。

二、空调机组控制

空调机组控制原理在《客车空调装置》也有具体阐述

三、蓄电池欠压保护

综合控制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，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。

四、照明控制

照明控制功能通过转换开关分为“半灯”、“全灯”、“停止”。

KM5KM6KM7的常开触点闭合，使得终夜灯、半夜灯和应急灯工作。

五、轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视

通过WG型网关可以将轴温、防滑器、烟火报警器、车门、车下电源箱的状态送给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、防滑器、烟火报警器，车门的详细信息。

六、网络通信

代理节点能实现车辆间的通信。

各个车箱的PLC通过代理节点将本车信息发送给其他车厢的命令传送到列车总线上，供其它车厢调用。

第三节综合控制柜的使用、维护与检修

一、使用

1、系统参数设定

操作步骤:

总电源绝缘保护值出厂时预设为100mA，蓄电池欠压保护出厂时预设为92V,空调机组制冷（压缩机）、制暖（空气预热器）设定值按照机组型号在出厂前设定。

2、供电人工转换

按下主画面上的“供电信息”触摸开关进入“供电系统信息”画面3、空调人工转换

在主画面，按下“空调信息”触摸开关，进入“空调信息”画面

4、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”，显示出目前电源状态及参数；

5、运行记录、故障记录、故障历史查询触摸开关，调出“故障记录”，显示最近故障前十分钟、每隔两分钟的电源及空调参数，按下“下翻”触摸开关可依次查看其他故障记录。

6、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“全列监视”画面，只要轻触监视车厢号数字显示处，调出“键盘”输入监视车厢号，所监视车厢的信息即可显示出来。

7、更改系统时间

二、维护

（一）外观检查

（二）定期维护保养

1、月定期维护保养

检查各电器状态，测试按钮动作是否正常。

2、半年定期维护保养

（1）测试和验证断路器过流保护值

（2）对所有电器进行检查，有疑点，到试验台测试性能

（3）对传感器进行校验

3、一年定期维护保养,进行动态调试，各种参数重新统调

4、PLC单元的维护

5、显示触摸屏的维护

以下情况必须更换电池：

新电池已经装了5年

当运行灯为橘黄色（工作期间）或为红色（停止工作）

第四节显示触摸屏上电或重新启动时显示“电压太低”信心25T-2×35KV·A＋12KV·A逆变器的组成、参数与原理

三、结构组成

包括2台35KVA的逆变电源装置和1台不小于10KV.A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

四、主要技术参数

五、客车空调逆变器的基本原理

客车空调逆变器的基本原理为：

在每个正弦波周期内，将直流电压分割成若干个脉冲，这些脉冲的面积，正好等于正弦波的面积。

六、25T-2×35KV·A＋12KV·A逆变器的工作原理

（一）主电路的组成

1、输入输出隔离电路

2、中间支撑电路

3、缓和电路

4、桥式三相逆变电路

5、交流滤波电路

（二）主电路的工作原理

（三）逆变器的保护功能

1、过压保护

2、欠压保护

3、过流保护

4、过载保护

5、过热保护

（四）逆变器输出波形对负载的影响及改进逆变器鼓障时的对策

第五节25T-2×35KV·A＋12KV·A逆变器的使用与故障

七、使用

（一）使用中应注意的基本问题

1、必须注意输入DC600V，DC110V的极性不能接反

2、两个逆变器的输出不能并联，逆变器的输出三相禁止接入其他电源3、逆变器工作前，最好能测量负载三相是否平衡，是否存在短路

4、启动时先合DC110V控制电源再合主电源，停止时先断主电路电源，再断控制电源，禁止工作中突然断开控制电源。

5、避免逆变器在空载输出情况下，突加全部空调负载

6、模拟量控制线，数字信号线和通信线采用屏蔽线，屏蔽层靠近逆变器的一端接在控制电路的公共端，另一端悬空

7、开关量、控制信号线可以不用屏蔽线，但同一信号的进出两根线尽可能绞在一起

8、两台逆变器分别接地，不允许两逆变器的地线连接后再接地。

（二）逆变器使用中的问题

1、逆变器工作时对母电压的影响

2、电热器、PTC元件的漏电问题

3、电磁干扰问题

八、维护与维修

检修周期定义：

一级检修A1：

30万KM

二级检修A2:

60万KM

三级检修A3:

120万KM

四级检修A4:

240万KM

1、出入库检查

检查各吊装螺丝是否松动及门锁是否锁紧。

检查电源系统是否正常，接入DC600V应能正常工作

2、日常维修

该客车逆变器箱正常运行情况下不需要维护。

但为保证其正常安全运行，应经常检查箱体安装螺丝、各部分紧固螺丝及门锁、确保没有松动。

九、调试试验

调试实验的原则是先弱电，后强电，先轻载，后重载

十、处理

在正常情况下，从置于车上的信息显示灯查看到逆变器正常的信号显示，表示逆变器正常。

另外，显示屏还可以查看到有关逆变器的更详细的信息。

一般情况下。

当客车的逆变器发生故障时，显示屏会有相应的故障显示提示。

检修时可以根据提示，进行有针对的检查、试验、和处理。

第七节CP4-008/600（L）型DC110V充电机

一、主要技术参数

1、输入回路

2、输出回路

3、控制电源

二、充电机的结构设计原理

1、结构设计

2、工作原理

三、安装与调试

1、安装前切断电源

2、正确接线

3、调试原则

4、断电1分后方可接触模块

5、地面试验要有配套电源

6、弱电试验

7、空载试验

8、轻载试验

9、重载试验

10、充电机开机

四、微机板指示灯含义

1、VL0灭，表示设备工作不正常，有保护故障

2、VL0亮，表示工作

3、做

五、维护保养与故障处理

1、欠压保护

高频绝缘充电器在铁路上的应用，主要关键技术：

1、采用电压电流双闭环控制，实现蓄电池恒流定压充电

2、采用软开关技术，减小IGBT高频开关损耗，效率达到92%。

3、采用先进的非晶态铁芯制造变压器、电抗器、减小充电器体积

4、IGBT高频开关频率达到20KHZ以上，避开了音频区域，减小了充电器的电磁噪声。

十一、充电器基本原理

客车用大功率DC/DC变换的主电路一般采用适应高压变换的半桥或全桥结构充电器的输入隔离、滤波和缓冲电路与逆变器相同，逆变桥由4只IGBT组成，功率的传输靠高频变压器传递，变压器的输出经过高频整流和滤波后，供给直流负载和蓄电池电

（一）高频桥式逆变器主电路

“死区”，主要是防止上下桥臂的两只IGBT同时造成桥臂的“贯通”短路。

（二）电压变换的实现

主要是通过IGBT桥式逆变电路将600V电压变换成空比可调的高频方波电压，经变压器隔离后整流滤波成DC110V电压；兼容供电客车则是将AC380V整流后，变成DC54V，然后采取与DC600V相同的DC/DC变换。

（三）高频的影响

高频带来的影响就是损耗的增加。

IGBT，变压器、整流二极管、滤波电抗等，在高频时的损耗明显增加。

（四）DC/DC变换器的功能和保护

要注意：

由于全列蓄电池、充电器通过二极管并联，因此各个客车的充电器的输出电压尽可能地保持一致，否则，电压调整高的充电器要向列车母线提供更多的电流。

第八节TKB2-0035D/DC110（L）单相逆变器

一、逆变器的主要参数

（一）输入电压

（二）输出电压

（三）保护

二、逆变器的工作原理

1、逆变器的结构原理

原理框图主要包括几个部分：

输入滤波部分、升压斩波部分、逆变器部分、输出滤波部分和控制单元部分

2、逆变器的内部电路

三、逆变器的外部接线

四、维护、保养及常见故障处理

（一）维护与保养

1、在规定的环境条件下存储和使用逆变器

2、逆变器长期搁置不用时，应定期通电检查

3、经常检查逆变器对外接线及安装是否良好，并清洁散热器齿片。

4、使用过程中定期检查逆变器工作是否正常。

5、当发生故障时，故障指示灯亮，同时可通过逆变器箱内控制板上的发光二极管判断故障性质，排除故障。

（二）常见故障处理

第九节系统操作与故障处理

一、系统操作

（一）地面交流电源供电时的操作

（二）机车供电时的操作

（三）运行时的操作

（四）摘解机车前的操作

二、操作使用注意事项

三、常见故障分析及处理

1、机车跳闸或无法联系

2、机车不能同时提供两路电源

3、电源故障指示灯亮

4、Q1、Q2跳闸

5、断路器、熔断器动作

6、本车绝缘故障指示灯亮

7、KM3不吸合，综合控制柜不工作

8、车下电源箱故障红灯亮

9、本车DC110V欠压

10、整列车DC110V系统严重亏电

四、应急情况对策

1、发生火情时的操作

2、直流母线电压低

第五章机车DC600V电源出现故障电开水炉

第一节KSQ-ⅵ型电开水炉

五、结构及主要主要参数

（四）主要部件与功能

1、电器箱

电器箱在开水炉顶部，是开水炉的控制中心，内有空气断路器、控制板、接触器等元件。

2、电磁阀

在开水炉的上部，是开水炉的关键部件之一，它的好坏直接影响到开水炉的性能，在正常情况下，电磁阀将自动地关闭和开通水路。

3、平衡水箱

4、水位探头

三个水位探头，用以探测加热腔水位变化，从而进行加热控制、缺水报警和电磁阀进水控制。

5、过滤器:

使进入开水炉内的水保持清洁，并对水磁化。

6、电热管

（五）主要技术参数

六、工作原理

1、电气主回路

由断路器、接触器电加热管组成。

其中C、D、E型采用三相三线制，而Z型采用三相四线制。

2、水位控制原理

3、二次保护（防干烧原理）

4、储水腔水位控制原理

七、常见故障处理

故障：

1、缺水指示灯亮

可能原因：

1、车上水箱无水

2、过滤器堵塞

3、进水管堵塞

处理方法：

1、补水

2、清理过滤器

3、清除管道堵塞

故障：

2、接通电源后，加热缺水指示灯均不亮。

可能原因：

！

、电源无电

2、电线断开或接触不良

3、控制板电路故障

处理方法：

1、检查电源

2、检查电线，处理故障点

3、更换电路板

故障：

3、开水炉工作时，空气开关跳闸。

可能原因：

1、电热管对地短路

2、电源线有对地短路点

处理方法：

1、更换电热管

2、查找短路点并处理第二节DR50-16CT2型电开水炉

八、结构及主要主要参数

a）结构

主要由电器箱、过滤器、进水组件、电磁阀、冷水箱、煮水箱电热管、喷水管、开水箱、保温管、温控器、放水嘴、开水箱排污管、煮水箱排污管、溢流管组成

b）

c）主要技术参数

特点

1、抗振、缺水保护功能、缺水时能自动切断电源、防止烧坏开水炉2、设有低水压、高可靠性自动控制供水阀及方便拆洗的供水过滤器。

3、供应开水快。

4、设有开水保温功能；开水箱内有加热保温装置。

储存在开水箱内的开水，

可保证在90度以上。

九、工作原理

当打开进水阀，接通电源后，电开水炉在规定的正常水压、电压情况下工作时，自来水经过过滤器、电磁阀、进水组件、冷水箱、煮水箱、煮沸后通过喷水管向上喷如开水箱内。

十、常见故障处理

故障：

1、电源灯不亮，开水炉不煮水

可能原因：

1、电源电压不正常

2、零线断路；插座插头不良

处理方法：

检查电源、线路及插座插头

故障：

沸腾灯不亮，开水炉不煮水

可能原因：

！

、供水水压不正常

2、供水阀门意外关闭

3、滤水器的滤芯被堵塞

处理方法：

1、水箱加水

2、开启水阀

3、清洗滤芯

故障：

3、煮水时断时续，不能连续沸腾

可能原因：

1、供水水压过低

2、供水阀门未完全开放

3、滤水器滤芯大部分堵塞

处理方法：

1、水箱加水

2、将水阀完全打开

3、清洗滤芯

故障：

4、不进水

原因：

1、接触器2C不吸合

2、电磁阀DF损坏

3、功能控制板损坏

处理：

1、更换2C

2、更换电磁阀

3、更换功能控制板

故障：

产温水

原因：

1、加热管结垢严重烧毁

2、电磁阀关闭不严

处理：

1、加热管除垢或更换

2、更换电磁阀

故障：

不烧水

原因：

接触器IC不吸合

处理：

更换接触器IC

故障：

烧水不止

原因：

接触器IC触点不释放

电极6损坏或结垢

原因：

更换接触器IC

更换电极6

第三节TCL-12型电开水炉

一、结构及主要参数

（一）结构

由嵌入式面板、柜体、水位传感器、电磁阀、产水箱、储水箱、加热腔、电气控制箱等部件组成

（二）主要技术参数

二、性能特点

1、高效节能

2、清洁卫生

3、除垢简单

4、自动控制

5、采用非接触磁敏水位探测技术。

三、工作原理

1、电气控制原理

2、水位控制原理

3、自动保温原理

4、二次保护（防干烧）原理

四、常见故障及检修方法

1、电磁阀关闭不严

2、水位显示及传感器组件失效

3、感应线圈与加热腔绝缘击穿

4、感应线圈开路

5、电控箱损坏

第四节电开水炉的维护、操作与保养

一、安装

电开水炉安装注意事项

二、使用前检查

1、检查电源电压应为额定值

2、检查电源零线位置是否与电器箱电源线排中的N端子对应

3、车上的水压在10KPA以上，输水管道应畅通

4、检查主机与电器箱之间的接查件是否已经插好并扣紧

5、检查电器箱内的3个熔断器内是否装有熔芯

6、检查冷热水排水阀是否处于关闭状态。

检查排气阀是否畅通，如堵塞应做处

理

7、一切正常后，可以通水通电，开水炉可以全自动供水

三、使用

1、对开水炉进行人工手动上电操作时，须合上控制电路电源开关，再合上主电

路电源开关；在进行人工手动断电操作时，须先断开主电路电源开关，再断开控制电路电源开关。

2、完成使用前检查工作后，按上述顺序接通电源，开始进水，此时开水炉处于

缺水状态。

大约1分钟，缺水灯熄灭，加热灯自动点亮，开始加热。

四、维护与保养

五、注意事项

1、无水源应关闭电源

2、库停或夜间暂停使用时，应切断电源开关。

冬季停用时，排净炉内及管路中

的存水

3、出现故障时，请立即切断电源，关闭过滤器前的球阀

第六章KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置

第一节概况

一、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的组成

1、KZS/M-Ⅰ型轴温报警仪

2、温度传感器

3、KZS/M-Ⅰ型轴温数据监测记录仪

每一台控制显示器既是主机也是从机，它通过顺序发送的方式来完成信息交换。

二、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的作用

1、即时显示全列车各轴位轴温

2、只要有任一轴位轴温高于环境温度40度或轴温达到90度时，即声光同时报警。

3、乘务员在列车任一节车厢均可以了解全列车任以轴位轴温，实行时钟记录并存储报警记录，以供建立列车维修档案

4、自动检测显示轴温传感器线路是否短路或开路。

三、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的特点

1．数字信号，模拟信号兼容

2．具有全列车报警功能和单独报警功能

3．仪器采用一体化结构

4．采用先进的模块式开关稳压电源，能在直流36－72V范围内可靠工作。

5．可靠性高，仪器达到免维护。

6．采用数字传感器，抗干扰能力提高。

7．数据传输利用广播线或两根专用线完成。

8．仪器的联网采用分布结构，任意仪器就可构成网络。

9．带有传感器智能判断功能。

10．采用高亮度液晶显示屏，8个轴位的轴温，环温及车厢顺序号一同显示

四、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的主要性能指标

1．KZS/M-Ⅰ型轴温报警器

KZS/M-Ⅰ型轴温数据监测记录仪第二节KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置

工作原理

五、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的工作原理

模拟信号——数字信号——温度值

KZS/M-Ⅰ型轴报器单元电路功能如下：

1、液晶显示器

2、时钟

控制显示器自带，一主要用于记录报警数据

3、直流开关电源

列车直流电源多为48V，而控制显示器需要5V或10V电源，因此采用直流开关电源模块

4、调制解调器

专门用在特殊线路上发送和接受数据的电路，工作时与广播互不干扰。

六、传感器

1、模拟传感器

模拟传感器输出的是直流电压信号，并且内阻比较大，所以当受到干扰和绝缘条件变坏时，会产生误差甚至误报警。

这是模拟传感器的缺点。

2、数字温度传感器

数字传感器和控制显示器之间传的是数字信号，而不是电压值，且带有效验功能。

串联电阻和并联电阻对数字传感器的影响很小。

如果存在很强的干扰，会引起数据读错，经过检验后剔除，表现为开路现象。

因此在使用数字传感器时，车体布线宜采用屏蔽线。

七、KZS/M-Ⅰ型轴温数据监测记录仪工作原理

每列车配一台记录仪。

轴温数据记录仪通过一根电缆与任一台轴报器相连即可记录整列车的轴温数据。

可以查看运行时整个列车各个轴位的轴温。

可以把数据传送到大容量的IC卡上，并通过IC卡传给微机，由微机对所有记录的数据进行分析处理。

第三节KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的操作与使用

一、KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警器的使用

（一）功能键

1、递增、递减键

2、功能键

（二）KZS/M-Ⅰ型轴温报警器的使用方法

1、进入功能选择状态

2、轴温监测

3、报警记录

4、特殊显示

5、查阅电子身份号

6、超温报警

7、300微安恒流测试

8、传感器的选择

9、车厢顺位号重号自动识别

10、接口

二、KZS/M-Ⅰ型轴温数据监测记录仪的使用

（一）功能键

输入键

返回键

数字键

方向键

（二）轴温数据监测记录仪的使用

三、读卡器及读卡软件

（一）仪器的构成与安装

（二）读卡软件的安装与使用

第四节KZS/M-Ⅰ型集中式轴温报警装置的故障与处理

在安装和使用过程中可能发生的故障及相应处理方法如下：

1、开机后仪器无任何显示，显示屏背光也不亮

2、温度显示正常，但显示屏没有背光

3、温度显示器正常，但背光发暗或特别亮。

4、采用模拟传感器的报警器，轴温与实际温度相差过大

5、报警器显示某一轴位温度高或低、短路或开路，其余轴位温度正常6、有缺笔画‘断字符现象

7、显示一条黑杠且蜂鸣器长鸣

8、本机有时收不到或收不到其他报警器轴温数据

9、报警器通信指示灯不亮。

10.连网状态不正常，能报警但无声光。