耿 岩， 李 博， 张 波， 黎梅云

(1. 中国铁路呼和浩特局集团有限公司，内蒙古 呼和浩特 010057；2.中车青岛四方车辆研究所有限公司，山东 青岛 266031)

铁路客车单相逆变器主要为本车的插座提供AC 220 V/50 Hz单相交流电源，其可靠性直接影响本车乘客插座连接负载的安全稳定，甚至影响乘客的用电安全。

F101、F102.熔断器；KM101、KM102.接触器；R101、R102.电阻；L101、L102.交流电抗器；C101、C104、C105、C106、C107、C108.电容；Q101～Q103.IGBT桥臂；T101.工频隔离变压器。图1 铁路客车单相逆变器主电路原理图

在列车运用过程中，因为单相逆变器的内部器件本身故障、输入电源或负载异常等原因，可能会导致输出产生过电压，引发用电安全。因而，单相逆变器输出侧过电压保护策略的全面可靠尤为重要。

近年来，铁路客车单相逆变器多次发生过因交流滤波电容故障导致输出过电压烧毁负载的问题。经过调查发现，单相逆变器在发生交流滤波电容故障后，输出电压升高，超出技术要求，但未触发输出过压保护动作，仍持续工作最终导致负载过压烧损。

本文将探讨这类故障产生的机理以及现行保护失效的原因，并研究有效的保护策略。

1 工作原理

主流的铁路客车单相逆变器为统型产品，其主电路原理图如图1所示。

铁路客车单相逆变器的设计参数遵循TJ/CL251—2012《铁道客车DC 600 V电源装置技术条件》 中的要求。

单相逆变器将输入的DC 110 V直流电压经boost升压整流电路变换输出稳定的DC 350 V直流电压，经全桥逆变电路转换为交变脉冲电压，通过LC输出滤波器滤除交变脉冲电压中的高频部分，由工频隔离变压器隔离输出AC 220 V/50 Hz交流电压。……