AC380客车技术..doc

铁路客车AC380V 供电设计技术 内容提要: 本文介绍了铁路客车AC380V 供电系统的供电方式、负荷计算、发电机组容量确定、供电线路选择，以及供电控制系统的拟定；介绍了列车级供电控制系统和单车供电控制系统，以及供电系统的安全性设计。 1 概述 铁路客车供电系统是铁路客车的重要组成部分，早期的22 型采用DC48V 供电，随着铁路客车的发 展和旅客乘坐舒适度的要求，早期的25B 型车开始安装空调，随之出现了单车自带发电机组供电的客车， 及25B 型宿营车，后演变至25G 型车采用发电车集中供电，至此，AC380V 供电作为一种基本的供电形 式在铁路客车上得到广泛应用。 下面就铁路客车AC380V 供电系统的设计步骤和设计内容等方面阐述AC380V 供电系统的设计方法。 2 设计步骤 2．1 设计依据 2.1.1《技术规范》对AC380V 供电系统的有关规定； 2.1.2 总体设计、技术要求； 2.1.3 相关技术标准的规定； 2.1.4 同类车辆AC380V 供电系统设计； 2．2 设计定位（设计方案确定） 2.2.1 供电方式确定（集中供电还是单车供电）； 2.2.2 供电系统方案确定（系统原理图）； 2.2.3 重要部件确定（DC48V 应急蓄电池箱、电气综合控制柜、车端连接器等）； 2.2.4 电器电源确定（空调机组、照明灯具、电热器、开水炉、插座等）； 2.2.5 其它要求确定（系统冗余设计、技术要求等）。 2．3 设计验证 为了保证AC380V 辅助供电系统的合理性、安全性、可靠性。需要在系统设计前对整个系统以下 几个主要方面进行计算、验证：系统供电方式、系统容量计算等。 2．4 完成设计 3 供电方式 铁路客车AC380V 供电系统的供电方式可分为集中供电和单车供电。 3．1 集中供电 铁路客车AC380V 列车供电系统供电方式是集中式供电，就是在列车中的某一节车厢内设置发电站 或在列车上设立变电站，向整列车供电。目前我国铁路上使用最多的为发电车集中供电方式，即在专门的发电车内安装柴油发电机组，构成列车发电站。列车发电站的工作由专门的控制柜控制。发电站发出的电，通过贯穿全列车的输电干线和专门的车端连接器，送到列车各节车厢。 3．2 单车供电 25B 型宿营车，各型轨检车、电务试验车等特种车辆都以自生发电为主，即靠安装于本车的发电机组发电。 以25G 轨检车为例，其主要供电形式为本车发电机，其次可由整列发电车集中供电，其电气综合控制柜具备供电选择和转换功能。根据车上用电负荷不同，柴油发电机组的容量配置一般在30～50kVA。 4 负荷计算 如何正确地计算车辆用电负荷，是保证车辆安全可靠供电的重要前提。进行车辆电力负荷计算的主要目的就是为了正确选择车辆发电站发电机的容量，各种电气设备的型号、规格以及供电网络选用导线等提供科学的依据。 4．1 常用计算公式 三相总功率: A B C P = P + P + P ，式中， A B C P 、P 、P 分别为三相系统中各相功率； 负载对称时: 3 cos ? l l P = U I ，式中，U 、I 分别为三相系统中线电压和线电流， cos ? 为功率因素； 单相总功率： cos ? p p P = U I ，式中， p p U 、I 分别为三相系统中相电压和相电流。 同一回路中 l p I = I 4．2 单车负荷计算 要确定一辆车的用电负荷，应从用电设备以下几个方面进行考虑： a. 额定功率：电器设备铭牌标明的额定功率，即有功计算负荷，定义为P ； b. 功率因数：电器设备功率因数角的余弦值，我们可定义为cos ? ； c. 视在计算负荷： COS ? d. 同期使用系数： x K ； e. 计算电流： 3 U cos ? 4．3 编组列车负荷计算 铁路列车编组最大为18辆，按18 辆车编组计算全列负荷，则全列最大负荷应为：18 ? P总， 注意：编组列车一般为不同车种编组，这里的总P 可根据估算确定一个范围。 特殊编组列车可按实际编组情况计算全列负荷。 4．5 以25G 型车为例 单车计算负荷，以25G 硬座高寒车为例，见表1 表1 25G 硬座车高寒车负载表 计算负荷(kW) 序号设备名称 P(kW) cos? S（kVA) 数量 总负荷 （kVA) 同期使 用系数 夏 季 负 载 冬 季 负 载 1 电开水炉 4.5 0.8 5.63 1 5.63 0.4 ● ● 2 废排风机 0.09 0.8 0.11 1 0.11 1 ● ● 3 温水箱 3.6 0.8 4.5 1 4.5 0.2 ● ● 4 照明 1.86 0.8 2.33 1 2.33 1 ● ● 5 伴热 3 0.8 3.75 1 3.75 1 ● 压缩机 5.7 0.8 7.13 4 28.52