高铁动车组新型电力分配系统研究

高铁动车组新型电力分配系统研究

胡洋

中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 063000

摘要：随着我国科学技术的发展，我国的交通水平得到了很大的提高，高铁的正式投入运营在很大程度上改变了我国传统的交通结构，为居民的日常出行提供了很多的选择。原有的传统列车并不能完全满足人们的需求，制约了中国的经济发展，所以在2003年左右，中国大力发展了高铁动车组，高压配电系统对分布式电机组尤为重要。在此基础上，本文论述了传统汽车组的配电不足，以及新型汽车组的整体结构中心和汽车组的结构，介绍了汽车组的供电系统的设计思想，介绍了汽车组的功能，并对未来中国的汽车组进行了展望。

关键词：动车组；电力分配；车辆研究

引言：自改革开放以来，我国经济技术和科学技术取得大力的发展，在这个基础上，原来的传统列车已经完全满足不了人们的出行要求，制约了我国的经济发展，因此，作为完全电力驱动，动力分散分布型动车组，高压电力分配系统对其尤其重要。

1.传统电气设计的弊端

随着我国经济水平的迅速提高，高铁在我国得到了广泛的推广和应用。在实际的运行过程中，高铁具有稳定性强，运行速度快并且安全性高的优点。但是正式因为高铁运行速度比较快，所以一旦发生事故，相关工作人员必须要在短时间内采取有效的安全措施，才能确保高速铁路的安全运行。所以将安全保障系统应用在高速铁路电力分配系统中，可以全面有效地控制高速铁路的运行，以最大程度确保高速铁路在实际运行中的安全和稳定。传统电力系统存在设计效率低，配电混乱并且能耗大，浪费严重等缺点。由于电气设备设施安装位置不科学，对列车运行安全影响不大，电力控制系统落后，智能化程度低，列车空间相对狭小，各种控制设备配置不合理，对于运营运输和售后等工作要求都比较高，并且检测效率低，与此同时，调试和故障处理成本较低，且不断增加。

2.新车组供电系统模块设计

2.1网侧供电系统

在具体的工作过程中，网侧电压系统会在和网络产生接触时，在交流线路电压出产生滤波，但是这些滤波会对列车的运行产生负面影响，为了减少滤波对列车和电压的影响，并且在此基础上保护接触网不受列车短路问题的故障。这种系统的基本设备主要可以分为车顶的系统和车架的部分。新型的车顶部分设备则主要是将电弧和断路器进行结合，并且利用过渡电阻来减少滤波对列车的影响，以及网侧电压互感器等等。除此之外，相关工作人员还要在列车中安装避雷器，减少外界因素对于列车运行的影响，并且利用高压隔离开关，使用接地受电弓等设备这是车辆组与接触网之间的接触装置。当车辆组需要开关电源时，受电弓直接升降。受电弓运行采用电动平衡系统，受电弓头与接触网保持接触。动车内部安装自动强弓装置，用于检查动车头部系统的损坏状态。一旦发现任何损伤，工作人员就要对故障进行维修。另外，在更换设备之前，还要将皮电弓升降驻断路器以及接收到皮电弓的电网侧电流连接到车辆电气装置，并将电源线连接到主变压器或切断。发生过载或短路时，切断电源线。开关取决于实际电网的侧电压或司机的要求，当汽车组的高压牵引系统发生故障时，要及时切断配电网的连接，为了安全起见，在与相连的侧电压电路中运行时，动车组的变压器侧可以通过接地开关进行接地。隔离开关与被电弓之间有硬接线电路，只有在电弧的强弓状态下，才允许开关和开关动作，使用高压电路的接地开关，确保高压系统检修时的安全，所有主电路断路器上都有接地开关。安装主断路器两端接地。

2.2底架部分设备

安装在车辆底盘上的电源系统由安装在同一单元内的主变压器和主电流互感器组成。主变压器为所有变频器型号供电，将网侧电压转换为适用于牵引系统和底盘电流互感器的电压。单侧主绕组电流的测量值和测量值用于变频器控制计算。

2.3辅助电源系统

车辆底盘上安装有雨水，主要辅助供电设备包括辅助变频系统和蓄电池系统。与牵引系统一起安装在变频器和滤波器箱上，辅助变频系统将电网侧变频器直流环节的直流电压转换为固定频率和固定幅值的三相电压。考虑到汽车组空间有限，并且动车内部设备系统复杂，供电环境的要求比较高，所以在高速运行时，需要触摸屏进行供电的特点，干燥设备的供电要求和整车结构标准化，模块化设计，减少不必要的配电和损耗。辅助变压器降压至，电源通过三相母线分配到各种负载，如压缩机，空调排烟机和蓄电池充电电机等，其中蓄电池系统提供直流电力。

3.分析新车组辅助电气系统的运用

3.1在电气系统的布线

在电气系统的布线中需要有前期准备，首先设计布线是不容忽视的环节，根据图纸和动车组实际的车内线路，针对各个位置和电器零件建立一一对应的关系，在将电器零件和对应位置进行安装，为后续打下坚实的基础。其次是线束铺设，根据动车的组成部分进行划分。例如：车顶车身车架，有效确定线束的总成控制点，保证总控制点能够起到控制各线路的作用，达到有效的指挥。然后是对各线路的设计，根据动车组的实际情况按照信息参数设置各线路的位置和接法。一旦遇到不同线路在同一限速的模型下需要移到相应的系统中。最后需要对各个模块进行检测，一旦发现问题需要立即检修，满足设计的标准，铺设完毕后形成相应的数据信息报告。

3.2运用于火灾报警系统

在动车的运行当中，对动车的自身运行和乘客的安全火灾报警系统都是必要的。动作组内的火灾报警系统由单元控制和探测器组成，主要能够控制和监视。火灾发生时，利用探测器检测到烟雾和高温，然后发出鸣笛及时报警，在有效的时间内采取措施控制火灾。其次，元子探测器还能实时监控车内的情况，将数据显示在动车的信息大屏上。其次是采取预防措施，对火灾报警系统进行有效诊断，一旦发现问题及时处理，保证动车的安全运行。一把火警测试大致分为两种模式：自动和手动。激活维护模式发出信号进行测试，然后测试人员接入计算机对整个动作进行测试，最后将测试数据显示在网络上。根据测试结果运用相关的技术将火灾报警系统发挥到应有的作用，为乘客提供安全服务。

3.3运用在蓄电池

蓄电池可以为动车启动时的电工提供相应的电源，达到触电电网的供电，同时在紧急情况下可以为车门、照明、驱动、信号等应急设备进行有效供电。由于蓄电池的配置能够为动车组的安全运行带来的便利，在一定程度上节约了人力和资金，减轻日常动车组的维护工作，增加了电气设备为动车的安全运行和旅客的出行打下了坚实的基础。

3.4照明系统中

首先，它决定了照明效果的物理量。光通量主要是人员能够感受到的辐射能量，它相当于单位时间内某一波段的辐射能量以及该波段的相对视率的乘积。一般来说，将灯具各个方向的发光强度用三维空间矢量表示出来，最终通过终端连接构成相应的封闭发光体。根据动车组不同区域需要的照明强度和照明时间需要选择不同类型的灯具。一般灯具分为卤素灯泡、荧光灯。卤素灯主要是填充气体内含有卤素原始的充气白炽灯。普通白炽灯的高温容易造成钨的蒸发，灯泡出现发黑的现象，卤素灯则利用卤钨循坏的原理，有效杜绝发黑现象的出现，同时卤素灯可以延长使用寿命，动车组卤素灯安置在厨房、厕所，能够发挥出较好的灯光性能，为人们带来良好的动车室内环境。

结束语

保证动车组的电力供应的稳定性和分配的科学性是保障列车安全行驶的基础和前提，随着高铁技术的发展以及人们出行对舒适便捷性需求的提高，新型动车组的电气设备类型呈现复杂化的发展趋势，动车组供电系统的模块化，智能化在未来高铁发展体系中尤为重要。

参考文献：

[1]伊怀仙.基于多功能车辆总线的CRH3型动车组单车电气调试系统[J].中国铁道科学，2014（05）.

[2]李涛.高铁电气化铁路弓网关系[J].工程技术（文摘版），2016，10（06）.