CRH3型動(dòng)車組高壓側(cè)電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)

1、3 CRHs 型動(dòng)車組高壓側(cè)電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)動(dòng)車組高壓側(cè)器件主要有受電弓、 主電路斷路器、高壓電流互感器、高壓電 壓 互感器、接地保護(hù)器、主變壓器、真空斷路器等組成，其組成部分如圖 3.1 所示。本章將對(duì)這些元件進(jìn)行簡(jiǎn)介。每輛動(dòng)車組都由兩個(gè)對(duì)稱的牽引單元（EC 01至BC04車和FC05至EC08車） 組成，它們通過(guò)一根車頂線相連。高壓系統(tǒng)位于車頂。除車頂線和TC02和TC07車 之間的高壓轉(zhuǎn)換裝置外，高壓系統(tǒng)的下列所有組件都位于TC02和TC07變壓器車ECT接地電流互感器RAECT接地電流互感器RA車頂區(qū)M牽引電動(dòng)機(jī)RLDS車頂線路斷開(kāi) 開(kāi)關(guān)LCT線路電流互感器SA1, SA2電涌放 電器L

2、VT線電壓互感器TC牽引箱MCB主斷路器/接地 開(kāi)關(guān)TCT變壓器電流互感口口器MT主變壓器UA地板下區(qū)域P受電弓VLR限壓電阻器圖 3.1 CRH3 牽引傳動(dòng)系統(tǒng)組成高壓電器的主要組成部分位于每個(gè)完整動(dòng)力配置的變壓器車車頂上。 （具體每個(gè) 部件的分布見(jiàn)表 3.1 ）表 3.1 高壓系統(tǒng)部件布置頭車變壓器車頭車變壓器車中間車餐車EC01TC02IC03BC04無(wú)受電弓車頂電纜車頂電纜帶有接地車與車之車與車之開(kāi)關(guān)的主間高壓連間高壓連斷路器接接避雷器-等車中間車變壓器車頭車FC05IC06TC07EC08車頂電纜車頂電纜受電弓無(wú)車與車之車與車之帶有接地間高壓連間高壓連絕緣的主接接斷路器避雷器3.1

3、SS400受電弓CRH3型動(dòng)車組采用SS400型受電弓，升弓裝置安裝在底架上，通過(guò)鋼絲繩作用 于下臂。下臂、上臂和弓頭由較輕的鋁合金材料制成。 當(dāng)動(dòng)車組與供電網(wǎng) 連接/斷開(kāi) 時(shí)，受電弓即升起或降下。動(dòng)車組有兩個(gè)受電弓，都采用氣動(dòng)控制。 正常運(yùn)行時(shí)，采 用單弓受流，另一臺(tái)備用，處于折疊狀態(tài)。網(wǎng)側(cè)高壓母線將兩個(gè) 受電弓連通起來(lái)，并 將網(wǎng)側(cè)電壓傳輸給位于底架上的牽引變壓器。工作原理：受電弓配備了一個(gè)壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)升降裝置， 當(dāng)接觸接觸帶破裂時(shí)驅(qū)動(dòng) 裝 置將降低受電弓。在接觸接觸帶的摩擦塊中有一條溝槽里面充滿來(lái)自驅(qū)動(dòng)裝置 的壓縮 空氣，如果摩擦塊斷裂壓縮空氣就會(huì)泄漏， 底部驅(qū)動(dòng)裝置就會(huì)通過(guò)一個(gè)快

4、速排氣閥 將受電弓降低，同時(shí)主斷路器被觸發(fā)以免由于電弧引起損壞。 同樣的方 式當(dāng)絕緣舵 桿損壞時(shí)以相同的方式進(jìn)行控制。 在壓力管路損壞的情況下，該自動(dòng) 升降裝置通過(guò) 塞門(mén)在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)進(jìn)行隔離。自動(dòng)升降裝置受控于列車控制系統(tǒng)。受電弓所有功能以及監(jiān)控是通過(guò)各自的閥控制模塊實(shí)現(xiàn)。 受電弓升起是通過(guò) 一個(gè)安裝在控制閥模塊輸入電纜中的電磁閥實(shí)現(xiàn)。 升弓時(shí)間通過(guò)輸入電纜中的電 抗 設(shè)置。降弓時(shí)間以及靜態(tài)接觸力以及自動(dòng)升降裝置中的壓力開(kāi)關(guān)的壓力通過(guò)閥 控制面 板設(shè)置。閥控制模塊所需的壓縮空氣由 MR 管提供，當(dāng)列車整備時(shí)輔助空 氣壓縮機(jī)會(huì) 被使用。對(duì)高速動(dòng)車組受電弓的要求：（1）受電弓的滑板與接觸導(dǎo)線之間要

5、保持恒定的接觸壓力， 以實(shí)現(xiàn)比常速受 電弓更為可靠的連續(xù)電接觸。其接觸壓力不能過(guò)大或過(guò)小。（2）與常速受電弓相比要盡可能減輕受電弓運(yùn)動(dòng)部分的重量， 以保證與接觸 網(wǎng)有可靠的電接觸。列車運(yùn)行中，受電弓將隨著接觸導(dǎo)線高度變化而上下運(yùn) 動(dòng)。在高速條件下，這種運(yùn)動(dòng)更為頻繁，從而直接影響滑板與接觸導(dǎo)線之間 接觸壓力 的恒定。（ 3 ）由于高速運(yùn)行時(shí)空氣阻力很大， 因此高速受電弓在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要作充分 考 慮，力求使作用在滑板上的空氣制動(dòng)力有別的零件承擔(dān)，從而使受電弓滑 板在其 垂直工作范圍內(nèi)始終保持水平位置，以減小甚至消除空氣制動(dòng)力對(duì)滑 板與接觸導(dǎo) 線間接觸壓力的影響。（ 4 ）滑板的材料、 形狀和尺寸應(yīng)

6、適應(yīng)高速的要求， 以保證良好的接觸狀態(tài)及 更高的耐磨性能。（ 5 ）要求受電弓在其工作高度范圍內(nèi)升降弓時(shí)， 初始動(dòng)作迅速， 終了動(dòng)作較 為緩慢，以確保在降弓時(shí)快速斷弧， 并防止升降弓時(shí)受電弓對(duì)接觸網(wǎng)和底架有過(guò) 大 的沖擊載荷。（ 1） SS400 型受電弓技術(shù)參數(shù)額定頻率 50 Hz額定電壓 25 kV額定電流 （在牽引運(yùn)行時(shí) ） 700 A額定電流 （在靜止時(shí)） 60 A受流器頭的寬度 1950 mm距軌道面工作高度 4,6006,500 mm靜態(tài)接觸力在 40N 和 120N 之間可調(diào)接觸帶寬度 1250mm具有自動(dòng)降弓裝置 ADD接觸帶的材料碳（ 2） SS400 型受電弓結(jié)構(gòu)圖1集電器

7、頭8支持絕緣子2碳條9底座3電流連接器裝置，集電器10系統(tǒng)阻尼器4導(dǎo)桿11下拉臂5氣源12聯(lián)接桿6提升裝置13電流連接器裝置，拐點(diǎn)7電流連接器裝置，基底14上拉臂3.2牽引變壓器1牽引變壓器是牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，CRH3型動(dòng)車組牽引變壓器為單相 濕 式變壓器，額定電壓為單相AC25 kV / 50 Hz。它的次級(jí)繞組為牽引變流器提 供電 能。它使用一個(gè)電氣差動(dòng)保護(hù)、冷卻液流量計(jì)和電子溫度計(jì)對(duì)主變壓器進(jìn)行 監(jiān)控和 保護(hù)。TC02和TC07每個(gè)車安裝1臺(tái)，分別為兩個(gè)動(dòng)力單元供電，牽引變壓器工 作原理與普通變壓器相同，強(qiáng)迫油冷方式。牽引變壓器是高速動(dòng)車組高 壓系統(tǒng)中的 重要設(shè)備，它的安全性和穩(wěn)定

8、性對(duì)動(dòng)車組安全運(yùn)行起著重要作用。變壓器位于動(dòng)車組TC02 / TC07拖車的地板下，變壓器冷卻裝置配置在每個(gè) 變 壓器的旁邊。變壓器為單系統(tǒng)變壓器，設(shè)計(jì)在25 kV 50 Hz AC電源電壓下使用。該電源 電 壓用于生成牽引電壓。變壓器為單相操作，它將一次繞組上的接觸線電壓轉(zhuǎn)換 為四 個(gè)二次繞組(牽引繞組(TW1 TW4)的電壓，并給牽引變流裝置供電。變壓器上采取了多種適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施， 以防變壓器過(guò)載。 包括冷卻回路中以 防熱過(guò)載執(zhí)行的溫度監(jiān)測(cè)、 為檢查冷卻劑流量執(zhí)行的流量監(jiān)測(cè)及為檢測(cè)一次電路 接地故障執(zhí)行的一次隔離監(jiān)測(cè)（通過(guò)比較外向電流和返回電流進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)）。變壓器系統(tǒng)配有膨脹箱，它位于T

9、C02 / TC07車的車頂，從而補(bǔ)償因溫度 變化 而產(chǎn)生的冷卻劑量的變化。主要技術(shù)參數(shù)：?jiǎn)蜗唷A柱型繞運(yùn)行時(shí)外部溫度-25 C+40C額定功率大約 5.6 MVA標(biāo)稱電壓（初級(jí)） 25 Kv最高持續(xù)電壓 29 kV電壓波動(dòng)范圍 AC17.5 31 kV標(biāo)稱頻率 50 Hz牽引繞組的數(shù)目 4額定電壓（次級(jí)牽引繞組）大約4 X 1550 V 額定功率（次級(jí)牽引繞組）大約4 X 1410 kVA 額定效率 95%產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) EN 60310冷卻方式ODAF,功率280KW （強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)，風(fēng)冷油浸式）重量 5.6t最大總長(zhǎng)度 （含冷卻系統(tǒng)） 3 980 mm最大寬度 （含冷卻系統(tǒng) ） 2 030

10、mm3.3 牽引電機(jī)CRH3型動(dòng)車組采用4極三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為 仃B2019-0GC02,是西門(mén)子公司橫向安裝的三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。該電機(jī)能夠承受各種應(yīng)力并滿足 IEC349- 2和 VDE 0535對(duì)軌道車輛的要求。它屬于允許工作在惡劣環(huán)境條件下 的低磨損電 機(jī)。 電機(jī)采用轉(zhuǎn)向架架懸方式， 牽引電機(jī)橫向安裝在轉(zhuǎn)向架上， 整車 共有 16個(gè) 牽引電動(dòng)機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì) , 它應(yīng)能長(zhǎng)期工作僅需少量維修。表 1 牽引電機(jī)主要參數(shù)主要參數(shù)數(shù)值額定功率 562 kW額定電壓 2700V額定電流 145 A 額定轉(zhuǎn)速 4 100 r min -1 額定頻率 135Hz 額定功率下的效率 0.947極對(duì)數(shù)

11、 P 2額定功率下的功率因數(shù) 0.89最咼電壓 2800V最大電流 220 A最高轉(zhuǎn)速 5 900 r min -傳動(dòng)裝置效率 0.9753.4其它主要電器簡(jiǎn)介3.4.1 帶接地開(kāi)關(guān)的高壓斷路器帶接地開(kāi)關(guān)的高壓斷路器安裝在車頂，用于斷開(kāi)每個(gè)動(dòng)力單元的交流 25 kV 電路，安裝在TC02、TC07車（變壓器車）車頂端部位置。主斷路器不但用來(lái)控制牽引單元的運(yùn)行電流， 也可以用來(lái)中斷故障情況下的 過(guò) 流以及短路電流。為了維護(hù)和檢修高壓設(shè)備，在主斷路器兩極安裝了接地隔離 開(kāi) 關(guān)，隔離開(kāi)關(guān)將主斷路器兩端與運(yùn)行接地連接， 接地隔離開(kāi)關(guān)具有防止短路的 功 能。高壓斷路器是真空型斷路器，將受電弓和其牽引單元

12、主變壓器原邊繞組連接 起 來(lái)，同時(shí)通過(guò)車頂電纜與另一個(gè)牽引單元主變壓器原邊繞組連接起來(lái)。 真空主 斷路器中設(shè)置了裝有彈簧的空氣驅(qū)動(dòng)作動(dòng)力。高壓斷路器主要技術(shù)參數(shù)，如表 3.2表 3.2 高壓斷路器主要技術(shù)參數(shù)標(biāo)稱頻率50 Hz標(biāo)稱電壓25 kV額定電流500A額定短路產(chǎn)生電流（峰值）40 kA額定短時(shí)間電流（有效值）16 kA額定短路斷開(kāi)電流（r.m.s值）16 kA額定峰值短路電流（峰值）40 kA控制電壓DCIIOV電路斷路器的機(jī)械耐久大約250.000次開(kāi)關(guān)（在0電流時(shí)）接地開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)稱頻率50 Hz標(biāo)稱電壓25 kv額定峰值電流40kA額定短時(shí)電流（有效值）16 kA342 高壓互

13、感器（1） 高壓電壓互感器 在主電路斷路器的網(wǎng)側(cè)是一個(gè)線路電壓互感器，它被用作 AC 25 kV 線路電壓的 一個(gè)測(cè)量傳感器。CRH3型動(dòng)車組全列共設(shè)置兩個(gè)電壓互感器。技術(shù)參數(shù)如下： 標(biāo)稱頻率 50Hz 標(biāo)稱電壓 25 kV 變壓比25 kV/150 V 精度等級(jí) 0.5（2） 高壓電流互感器CRH3型動(dòng)車組在主電路高壓斷路器后部安裝一個(gè)線路電流互感器，用來(lái)檢測(cè)動(dòng)車組交流總電流。技術(shù)參數(shù)為： 標(biāo)稱頻率 50Hz 額定電流 500A 精度等級(jí) 0.5343 避雷器避雷器和主斷路器一起對(duì)通過(guò)接觸網(wǎng)導(dǎo)入的過(guò)壓進(jìn)行列車保護(hù)。 一個(gè)避雷器 安裝于每個(gè)受電弓后部，以防設(shè)備受到接觸網(wǎng)（例如，閃電）過(guò)壓損壞。避雷器 的 下游裝有線電壓互感器