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高铁动车组新型电力分配系统研究

2021-09-10赵岩孙兴贵庄耀辉唐俊强冷辉方

科学与生活 2021年13期

赵岩 孙兴贵 庄耀辉 唐俊强 冷辉方

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,并且在短短的时间里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。期待能对高水平汽车队的设计有所帮助。

关键词:高铁动车组;新型电力;分配系统

一、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。

二、新电气系统设计理念

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。

三、新车组供电系统模块设计

工作人员可以根据车辆的电气系统的不同,将车辆总电源进行科学的分类,根据以往分类类型,我们可以知道,车辆总电源主要可以分为两种,第一种是网侧电压供电系统其次还有辅助供电系统。网侧供电系统有着较为丰富的功能,主要是通过系统内部的接触网将电能进行传输,其次,这种供电系统还可以对电气系统中的电能进行科学的转换。而辅助供电系统的主要功能则是为列车的运行提供重要的电能,辅助系统可以将系统电源进行转换,并且将变压系统狗变频器的工作进行有效的结合。列车一旦失去紧密的电源连接,蓄电池系统就可能提供启动列车的重要电源。

3.1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。

3.2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。

3.3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電电机等,其中蓄电池系统提供直流电力。

四、结束语

随着高速铁路技术的发展,人们出行的舒适性和方便性的提高,保证汽车组供电的稳定性和科学配电是保证列车安全运行的基础和前提。人们,新型汽车集团的电气设备种类呈现出复杂的发展趋势。汽车集团将实现电气系统的模块化和未来高速铁路发展系统的智能化,这一点尤为重要。

参考文献:

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[2]黄俊辉,肖翔,康洪军,兰英.中国高铁动车组创新发展的对策研究[J].城市公共交通,2018(05):27-31.

[3]刘涛,周博伦,王路.银西高铁即将正式通车 新型“复兴号”动车组亮相[J].城市轨道交通研究,2020,23(12):127.