内容发布更新时间 : 2024/11/16 12:03:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

DC600V地面电源

一、 设计原则

可靠、实用、经济、人机界面直观；辅助功能-检测、记录系统与电源系统完全独立，互不干扰。 1.1半控整流桥是成熟、经济的整流模式

整流模式有以下几种： ①

旋转电动机-发电机组。应用在电力电子器件诞生前，噪音大、

效率低；

②

水银整流器。也应用在电力电子器件诞生前，有毒、维护困难，结合变压器原边或次边调压； ③

不可控整流桥。应用在电力电子器件发展后，现在化工、冶炼行业等大电流、低电压，允许大波动场合仍较多应用。成本低、可靠。 ④

半控整流桥。应用在电力电子器件发展中，开发出晶闸管（可控硅）后，具有控制特性好，反应快、精度高，成本适中。 ⑤ ⑥

全控整流桥。相对半控整流桥控制复杂，成本高。

脉冲整流器。随着电力电子器件进一步发展，开发出比可控更进一步的可关断器件，如GTO、IGBT、IPM、IGCT，性能更先进，但成本高、控制复杂。贵局联合其他单位研制成功的“中原之星”的主传动中，就应用了IGBT的脉冲整流器，但车电回路中仍是采用半控整流桥。

另外，如果引入开关电源概念，形式就更多。综合分析各种整流模式，本方案采用成熟、经济的三相半控桥整流。 1.2常规的继电控制很直观

现在计算机很发达，应用广泛。“中原之星”及其他机车中都大量应用计算机技术，上了计算机网络、计算机逻辑控制，还有彩色显示屏。我们在地面变频供水装置中应用了工业可编程控制器，自己开发了JR-2000型智能控制器，具有通讯、电话线联网功能；完全有条件在本电源装置中上计算机逻辑控制系统或工业可编程控制器及显示器、触摸屏或彩色显示屏。考虑装置控制逻辑很简单，继电器、指示灯不多，没有什么时序要求，且继电器、指示灯直观，判断、检修方便，所以未采用计算机控制。

1.3 本方案的基本内容经过运用考核证明稳定可靠，郑州、武昌、杭州、合肥、天津车辆段等地面电源已运行多年，未发生故障，2007年初在三亚车站的投入运用地面电源一直正常。

本装置本质是提供直流600伏的电源，其负载是DC/AC逆变器及DC/DC充电机,并且它们工作时将使干线电压中谐波非常丰富，没有必要化高成本换取过高电源品质，因此，根据机车车辆实际情况取性价比适中的三相半控桥整流、继电控制方式。

1.4为提高整流装置的可靠性, 采用铜质整流桥散热器,以杜绝散热器与铜母排电联接处铜铝接触电腐蚀现象。滤波支撑电容采用机车上所用的金属化膜电容，性能稳定可靠，寿命长（是电解电容的5-10倍）。 1.5有绝缘检测、运行参数记录和数据存储功能。设计思路是实现功

能的装置与电源系统完全独立，避免装置干扰、影响DC600伏电源的正常输出；也可方便实施改进与增加功能。

二、 基本原理 2.1 主电路

电气原理图（见下页）为一路400KW主电路图，整个电源2×400KW有二路。

由变电所配电系统引入三相380V交流电源，送入低压室内的控制柜，经保护、控制后送入整流主变压器变压，再送入整流柜内三相半控整流桥相控整流后输出直流600V，再经过平波电抗器滤波，通过电缆送至股道傍插座，再通过KC20D电力连接器把DC600V电源送入客车车辆。

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电流传感器UA11检测负载电流反馈信号给电子控制装置，进行直流侧过载保护。在直流侧配电箱中装有电压传感器UV11，检测整流输出电压，反馈电压信号给电子控制装置，用于控制、补偿负载