動車組輔助供電系統(tǒng)概述

任務(wù)導(dǎo)入

2017年6月25日，“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組正式命名。次日上午11點05分，兩列“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組——鑲著紅邊的G123次列車和鑲著金邊的G124次列車，分別從北京南站和上海虹橋站雙向?qū)﹂_，一個形似“飛龍”，一個酷似“金鳳”。任務(wù)導(dǎo)入涉及高鐵動車組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)254項，其中84%都是中國標(biāo)準(zhǔn)，部分中國標(biāo)準(zhǔn)更是優(yōu)于國際標(biāo)準(zhǔn)。在車體不平穩(wěn)時，列車會自動降速；如果列車發(fā)生脫軌，列車還會沿著軌道的方向繼續(xù)行駛一段距離。任務(wù)導(dǎo)入

動車組輔助電氣系統(tǒng)直接關(guān)系到每一位乘客的乘車體驗?！皬?fù)興號”動車組列車上配有覆蓋全車的Wi-Fi系統(tǒng)，座椅上的乘客所對應(yīng)的始發(fā)/終點信息可通過LED顯示屏來顯示。中國標(biāo)準(zhǔn)動車組還首次采用了“鈦酸鋰電池”供電，供電效率更高，且更節(jié)能環(huán)保。一動車組輔助電氣系統(tǒng)

動車組輔助電氣系統(tǒng)主要由輔助供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)組成。一動車組輔助電氣系統(tǒng)1.動車組輔助電氣系統(tǒng)組成動車組輔助供電系統(tǒng)：除為牽引動力系統(tǒng)之外的所有需要用電力的負載設(shè)備提供電能的系統(tǒng)，包括輔助供電系統(tǒng)和蓄電池系統(tǒng)。蓄電池系統(tǒng)還需為列車控制系統(tǒng)提供不問斷安全電源。牽引變壓器牽引變流器牽引電機接觸網(wǎng)25KV50Hz三相交流電受電弓降壓整流、濾波、逆變1.動車組輔助電氣系統(tǒng)組成APU輔助繞組輔助變流器中間直流一動車組輔助電氣系統(tǒng)蓄電池外接電源輔助電路動車組輔助供電系統(tǒng)工作原理一動車組輔助電氣系統(tǒng)2.動車組輔助供電系統(tǒng)的負載輔助供電系統(tǒng)的負載設(shè)備包括：空氣壓縮機，牽引系統(tǒng)冷卻通風(fēng)機、油泵/水泵電機、空調(diào)系統(tǒng)、采暖、給水及衛(wèi)生設(shè)施、照明、TCMS系統(tǒng)、旅客信息系統(tǒng)、廣播、ATP等車載系統(tǒng)。一動車組輔助電氣系統(tǒng)1.動車組輔助電氣系統(tǒng)組成動車組配電系統(tǒng)的作用：將供電裝置、用電設(shè)備、控制保護設(shè)備聯(lián)成一個完整的電氣系統(tǒng)，并將電能予以輸送和分配。供電裝置用電設(shè)備1輸送用電設(shè)備3分配用電設(shè)備2控制保護設(shè)備二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成1.動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式根據(jù)牽引變壓器輔助繞組的設(shè)置形式不同，動車組輔助供電系統(tǒng)可分為主輔一體共用繞組供電和主輔分離獨立繞組供電兩種供電方式。動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成1.動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式1）主輔分離獨立繞組供電代表車型2）主輔一體共用繞組供電

代表車型CRH2型、CRH380ACRH1型、CRH3型、CRH5型CRH380B、CRH380C、CRH380DCR400AF、CR400BF二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成1.動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式在CRH2A動車組中，輔助供電系統(tǒng)由牽引變壓器3次繞組的AC400V提供電源，AC25kV的高壓電輸入牽引變壓器，經(jīng)過降壓變成AC400V，再輸入輔助電源裝置，經(jīng)過處理后，從輔助電源裝置輸出4路交流和1路直流電源，為列車的各設(shè)備供電。CRH2A動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成1.動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式AC25kV高壓電經(jīng)牽引變壓器降壓后輸入牽引變流器，輔助供電系統(tǒng)由牽引變流器上的DC3600V中間直流環(huán)節(jié)電壓供電，經(jīng)過處理后得到三相AC380V，向所有三相負載提供電源，如空調(diào)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)通風(fēng)和空氣壓縮機等；另外，設(shè)置充電機提供直流電源。CRH5A動車組輔助供電系統(tǒng)的供電方式二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成2.動車組輔助供電系統(tǒng)的電源制式輔助供電系統(tǒng)的電力輸出有交流電（AC）和直流電（DC）兩種形式，由此可將輔助供電系統(tǒng)分為交流電源和直流電源兩種電源制式。目前，我國動車組輔助供電系統(tǒng)常用的交流電源制式如下。

（1）三相AC380V，50Hz；（2）三相AC440V，60Hz；（3）單相AC400V，50Hz；（4）單相AC220V，50Hz；（5）單相AC230V，60Hz；（6）單相AC100V，50Hz。常用的直流電源制式如下。

（1）DC110V；

（2）DC100V；

（3）DC24V。二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成3.動車組輔助供電系統(tǒng)的負載表1-1各型動車組輔助供電系統(tǒng)的負載二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成3.動車組輔助供電系統(tǒng)的負載表1-1各型動車組輔助供電系統(tǒng)的負載（續(xù)）牽引變壓器輔助繞組輔助變流器外接電源充電機二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成3.動車組輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成3.動車組輔助供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成輸入濾波器斬波器濾波逆變器DC/DC輸出濾波器DC/AC濾波控制單元輔助變流器二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成4.主輔分離與主輔一體的區(qū)別1)采用主輔分離的輔助供電系統(tǒng)需設(shè)置為輔助系統(tǒng)供電的變壓器輔助繞組和輔助源裝置。過分相時，輔助供電系統(tǒng)交流電源將中斷供電,直流電源由蓄電池提供。二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成4.主輔分離與主輔一體的區(qū)別2)采用主輔一體的輔助供電系統(tǒng)其牽引變壓器不需設(shè)置輔助繞組,牽引變流器中直流回路為輔助變流器提供電源。過分相發(fā)電能量流動如圖所示過分相時，輔助供電系統(tǒng)不會中斷供電。二動車組輔助供電系統(tǒng)的組成5.動車組輔助供電系統(tǒng)特點1）輔助供電系統(tǒng)的供電母線在動車組全列車貫通。2）輔助供電系統(tǒng)的負載種類多，需要提供的電源規(guī)格多，布線復(fù)雜。3）輔助變流器向輕量化、小體積發(fā)展，近年均采用IGBT元件和高頻電力電子技術(shù)來提高效率和可靠性。

三、動車組輔助電氣設(shè)備1.CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備1．CRH1型動車組概況CRH1型動車組由青島四方龐巴迪鐵路運輸設(shè)備有限公司和瑞典龐巴迪運輸有限公司合作設(shè)計制造，列車采用8輛車編組，其中5輛動車，3輛拖車，如圖所示。圖CRH1型動車組編組Mc1，Mc2－車端帶駕駛室的動車；Tp1，Tp2－帶受電弓的中間拖車；

Tb－不帶受電弓的中間拖車（帶吧臺拖車）；M1，M2，M3－中間動車三、動車組輔助電氣設(shè)備1.CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備2．CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備的配置CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備的配置如表所示。表CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備的配置三、動車組輔助電氣設(shè)備1.CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備表CRH1型動車組輔助電氣設(shè)備的配置（續(xù)）三、動車組輔助電氣設(shè)備2.CRH380D型動車組輔助電氣設(shè)備CRH380D型動車組輔助電源系統(tǒng)由輔助變流器、充電機和蓄電池等設(shè)備組成，受電弓從電網(wǎng)接入高壓單相交流電，由主變壓器降壓到牽引變流器輸入交流電。降壓后的交流電經(jīng)過牽引變流器的四象限整流器得到直流環(huán)節(jié)供給牽引逆變器。輔助變流器將直流環(huán)節(jié)斬波降壓，后經(jīng)逆變得到三相交流400V/50Hz為動車組輔助設(shè)備供電。

CRH380D型動車組列車采用8輛車編組，其中4輛動車，4輛拖車。每輛車上都裝有1組蓄電池和充電機，充電機除為蓄電池充電外，還為輔助直流設(shè)備提供DC110V低壓電。三、動車組輔助電氣設(shè)備3.CRH2型動車組輔助電氣設(shè)備1．CRH2型動車組概況

CRH2型動車組由南車四方機車車輛股份有限公司設(shè)計制造，列車采用8輛車編組，其中4輛動車，4輛拖車，如圖所示。圖CRH2型動車組編組T1c，T2c，T1k，T2－拖車；M1，M2，M1s－動車三、動車組輔助電氣設(shè)備3.CRH2型動車組輔助電氣設(shè)備2．CRH2型動車組輔助電氣設(shè)備的配置表CRH2型動車組輔助電氣設(shè)備的配置22三、動車組輔助電氣設(shè)備4.CRH380A型動車組輔助電氣設(shè)備CRH380A型動車組由青島四方機車車輛股份有限公司生產(chǎn)，是以CRH2C型動車組為基礎(chǔ)，通過速度提升和優(yōu)化設(shè)計后實現(xiàn)的自主研制車型。列車采用8輛車編組，其中6輛動車，2輛拖車，如圖所示。

CRH380A型動車組編組T1，T2－拖車；M1，M2，M3，M4，M5，M6－動車三、動車組輔助電氣設(shè)備4.CRH380A型動車組輔助電氣設(shè)備2．CRH380A型動車組輔助電氣設(shè)備的配置車輛12345678代號T1cM2M1T2T1kM2M1sT2c受電弓00010100變壓器01010100牽引變流器01111110牽引電機04444440輔助電源裝置10001001制動單元11111111蓄電池箱01202010空調(diào)機組11111111主空壓機00101010輔空壓機01010100三、動車組輔助電氣設(shè)備5.CRH3型動車組輔助電氣設(shè)備1．CRH3動車組概況

CRH3型動車組由北車唐山軌道客車有限公司等單位設(shè)計制造。列車采用8輛車編組，其中4輛動車，4輛拖車，包括端車、變壓器車、變流器車、酒吧車和一等車5種車型，代號分別為EC01/EC08，TC02/TC07，IC03/IC06，BC04，F(xiàn)C05。三、動車組輔助電氣設(shè)備5.CRH3型動車組輔助電氣設(shè)備2．CRH3型動車組輔助電氣設(shè)備的配置CRH3型動車組設(shè)有4臺輔助變流器、兩臺充電機和兩組蓄電池組，充電機和蓄電池組安裝在FC05車和BC04車車下，如圖所示。CRH3型動車組主要輔助電氣設(shè)備的配置三、動車組輔助電氣設(shè)備6.CRH380B型動車組輔助電氣設(shè)備CRH380B型動車組由唐山軌道客車有限責(zé)任公司和長春軌道客車有限公司在CRH3C型動車組基礎(chǔ)上研發(fā)制造，列車采用8輛車編組，如圖所示。

CRH380B型動車組編組EC01/08－帶司機室的動車；TC02/07－帶受電弓的拖車；

IC03/06－中間動車；FC04－中間拖車；BC05－便餐車三、動車組輔助電氣設(shè)備6.CRH380B型動車組輔助電氣設(shè)備車輛12345678代號EC01TC02IC03BC04FC05IC06TC07EC08受電弓01000010變壓器01000010牽引變流器10100101單輔助變流器01000010雙輔助變流器00011000制動單元11111111蓄電池00011000充電機00011000空調(diào)機組11111111三、動車組輔助電氣設(shè)備7.CRH5型動車組輔助電氣設(shè)備CRH5型動車組由北車長春軌道客車有限公司設(shè)計制造，列車采用8輛車編組，其中5輛動車，3輛