浅析动车组辅助电气系统研究

浅析动车组辅助电气系统研究

张晓飞   ,李达礼  ,汲春波

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266110

摘要：基于当今社会科技的飞速发展，我国铁路交通时代已经全面进入了动车组时代，动车与以往的普通火车不同，拥有速度更快、环境更好的特点，可以最大程度地满足人们交通出行的需要。因此，目前在铁路交通出行中，动车占了很大一部分的市场比例。其中辅助电气系统是动车的一个不可缺少的组成部分，然而动车的辅助电气系统目前还存有不足，需要在实践过程中不断改善，从而提高动车组服务条件。

关键词：动车组；辅助；电气系统

动车电气系统是动车安全快速行驶，旅客乘坐是否心情舒畅、是否有安全感、是否感到出行方便的重要保证。辅助电气系统和牵引动力系统是动车组两个基本组成部分，电设备和电源是动车辅助电气系统中两个重要部分。辅助电气系统主要包括辅助供电系统和配电系统。而辅助供电系统是动车组主要的电能来源，辅助供电系统的电能主要来源是牵引供电电网和蓄电池。蓄电池的主要作用是来补充牵引供电电网不足的电能，并为列车控制系统提供不间断的电源。配电系统就是供电装置、用电设备和控制保护装置组成的统一整体。

一、动车组辅助电气系统的含义

动车组辅助电气系统是指除了为牵引力提供电力能量之外的系统，还要为动车上有其他需要用电量的系统提供电能的一种系统。动车上还存在其他一些用电设备，这些用电设备必须要拥有充足的电能，才可以正常运行。而动车组辅助电气系统就是起到为这些电力设备提供充足电源的作用。

二、动车组辅助电气系统的特点

（一）必要性

动车在运行过程中，不仅需要充足的牵引动力，而且动车上的一切设备，包括一些充电设备以及餐车上所需要的电量，都需要动车组辅助电气系统来提供，如果没有这种辅助电气设备那么动车上的一些其他的电力设备就很难运行，这将会影响动车整体的运行状况以及动车内部的环境质量。因此动车组辅助电气系统具有必要性，这是每一个动车组都会具备的一种系统。

（二）复杂性

因为动车内部的结构复杂，各个部分所需要的电量的数量也是不同的。充电区所用的数量较小，但是餐车上以及整个动车环境的空调设置都需要很多的电能。因此，在这样复杂的动车环境中进行供电工作，动车组辅助电气系统也具有复杂性，针对不同部门的一些供电设备要进行不同程度的供电。

三、动车组辅助电气系统的运用研究

（一）电气系统的布线

在电气系统中布线是必备的技术前提条件，也是电气系统正常工作的有力保证。1.前期准备

准备是否充分是布线的必不可少的重要环节。首先熟悉设计图，根据设计图探查车内线路，把图纸上的每个位置和电器零件建立一一对应关系，再把电器零件和车内各位置对应，为后面的工作打下必备的基础。

2.线束敷设

(1)线束分类

按组成分，如车顶、车身、车下；也可以按车内的设施分，比如播音系统、照明系统、动力系统等；还可以按列车的设备分，比如牵引系统、电气系统、空调系统等。

(2)确定线束总成

线束总成就是所有线束的总控制点。起到集中线束，控制各线路的作用是整个线束的枢纽指挥中心。

(3)各线路的设置

根据实际情况，对照信息参数，设置各线路位置与接法。如果遇到不同线束在同一个线束模型下，把它移到对应系统中。

(4)检测

用CATIA曲面设计模块进行检测，发现问题及时修正，直到达到要求的准确度。

(5)线束展开

3.报表数据输出

铺设完毕，根据线束名称、线束位置、线的粗细尺寸等进行分类汇总，把所有的数据、信息形成报告。

（二）火灾报警系统

无论对动车组的运行还是旅客自身，安全都是十分重要的。而火灾报警是安全的重要保障之一。

1.报警系统的组成和功能

动车组的火灾报警系统主要由控制单元和探测器组成。探测器有一个线性的和多个光学烟气探测器。主要功能是控制和监视，当发生火灾时，探测器检测到高温或烟气，通过一系列过程接通火警蜂鸣器，发出声音，及时报警，在第一时间内采取有效措施控制火灾。光学探测器还能检验车上是否发生火灾，随时监控，把车内的情况显示在信息系统上。

2.预防措施

故障诊断是有效的办法之一，随时对火灾报警系统进行诊断，发现问题及时处理，更好的保证列车正常运行。火警测试也是不可缺少的环节，有自动与手动两种方式。激活维护模式，发出测试信号，进行测试，测试人员通过外接计算机对全车测试，最后把测试结果显示在信息网络上，了解测试结果。

（三）蓄电池

蓄电池的作用是列车启动时为电弓提供电源，实现触电电网供电，在紧急情况下，为车门、驱动、照明、信号等应急设备供电。

1.馈电现象

由于工作人员马虎或操作不当，未及时关闭BN直连，蓄电池仍处于放电状态，就会出现蓄电池供电严重不足，也就是馈电现象。蓄电池电压降低，无法正常工作，不仅电池本身受损害，而且由于电压不足，无法升起电弓。供电电网无法正常运行，给动车组的正常运行带来很大的麻烦。

2.设置欠压保护

由控制板和接触器组成的欠压保护设施，能够检测蓄电池电压，当电压低于DC94．6伏时，蓄电池停止给动车组供电，保护了蓄电池。蓄电池保护设施，不只延长了蓄电池应用时长，更给动车组的安全维护提供了便利。节约了人力和资金，减轻了动车组日常维护工作。

（四）照明

1.决定照明效果的物理量

光通量指人眼所能感觉到的辐射能量。对于照明灯来说，光通量就是灯的总亮度，照度表示受照面明亮程度的物理量。光强是指光的强弱，衡量灯照明效果主要看光强和照度。对于动车组不同区域需要的照明的强弱，时间长短也不同，因此要选择不同类型的灯具。

2.荧光灯和卤素灯

卤素灯是填充气体内含部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。在普通白炽灯中，灯丝的高温造成钨的蒸发，蒸发的钨沉淀在玻壳上，产生灯泡玻壳发黑的现象。卤素灯利用了卤钨循环的原理消除了这一发黑的现象，卤素灯的特点是使用寿命长，曝光时间长，点灯快，照度强，具有稳定的操作性能。根据这一特点，选用卤素灯安置在厕所、厨房、车外门罩等处，而荧光灯亮度好，安设在一般客室、行李架、驾驶室等处效果更好。

四、如何更好的促进动车组辅助电气系统的发展

（一）加大资金投入

首先，一定要加大资金投入，不能让资金紧缺成为发展受限的阻碍力量，相关的铁路部门一定要不断地加大资金投入，采用各种不同的供电方案，以寻找出最佳的系统配置，帮助动车组在运行过程中可以更加安全和高效。要提升有关的研究部门的福利待遇，提升研究人员进行科研工作的积极性，从而推动整个动车组辅助电气系统更加成熟和完善。

（二）建立专门的实验室

一定要给相关的科研工作者提供最好的研究环境，要建立专门的动车辅助电气系统的实验室，选取各种高端人才，通过相互合作，不断改进动车组辅助电气系统的技术，组织专家们通过实验室进行各种不同的实验，来寻找出最佳的配电方案。

（三）学习国外先进经验

对于国外的一些先进经验，可以选派优秀的研究者去国外留学，学习相关的经验，把这些经验带回国内，并结合本国实际情况来设计一种最佳的电气辅助系统的安装方案。或者可以聘请国外专家进行指导电气系统的安装与设计过程，不断地促进我国动车组辅助电气系统的进一步升级。

五、结语

综上所述，现阶段我国动车组已广泛应用于交通，促使人们出行更方便更快捷。而辅助电气系统作为动车组的一个重要部分，直接关系到旅客的乘车效果。旅客是否能安全准时到达目的地辅助电气系统起决定作用。因此，研究人员应不断探索动车组辅助电气系统的合理运用，最大程度地满足人民的日常出行，同时也可以更加完善我国的铁路交通系统。

参考文献：

[1]崔秀军.动车组辅助电气系统的分析与比较[J].黑龙江科技信息,2015(35):143.

[2]赵文武.动车组辅助电气系统的分析与比较[J].内蒙古科技与经济,2013(2):82-84.

[3]马颖涛.动车组牵引与辅助供电的综合直流系统[J].电源学报,2021,19(4):112-117.