阿根廷米軌內燃動車組輔助供電系統

■天津北車軌道裝備有限公司 （300300）馬秋紅

阿根廷米軌內燃電傳動車組項目用于阿根廷線路旅客運輸。能夠以最高100km/h的速度運行。動車組為交流電傳動，3輛車編組，其中2輛動車和1輛拖車（即：Mc+T+Mc），兩列動車組可以編組連掛運行。

阿根廷米軌內燃動車組工作環境為環境溫度為－25℃～＋40℃，最大相對濕度80%，最大風速15m/s，最大海拔高度10～20m，最大坡度≤8.3‰，無沙漠、無灰塵。

列車編組：Mc+T+Mc，如圖1所示。

圖1

1.輔助供電系統

輔助供電系統（見表1）由輔助發電機組（帶拖車充電機）、牽引柴油機自帶的動車充電機、動車蓄電池、拖車蓄電池、控制柜、連接器以及車輛負載組成。

表1 輔助供電系統構成表

圖2 輔助供電直流系統框圖

內燃動車組（DMU）的動車設置動車充電機及動車蓄電池組均安裝在車下。

內燃動車組（DMU）拖車車下吊裝有兩臺輔助發電機和拖車蓄電池組（見圖2）。

（1）直流供電。牽引柴油機由動車蓄電池啟動，啟動后動車充電機向整車提供24V直流電源，向動車蓄電池充電并為車輛控制系統、應急照明及其他DC 24V負載供電。列車DC 24V并網供電，MC車上的兩組動車蓄電池組并聯掛在母線上，正負極懸空不進行負極接地。由DC24V并網供電的所有負載負極不允許單獨接地或是通過接地電阻接地。

輔助柴油機由拖車蓄電池啟動，拖車蓄電池輸出的DC24V電源只負責啟動兩臺輔助柴油機不向其他負載供電，拖車蓄電池負極接地。拖車柴油機自帶的充電機為拖車蓄電池充電。

（2）交流供電。兩臺輔助發電機為列車的輔助設備提供三項四線380V交流電源，主要為空調、空壓機等設備供電。拖車蓄電池組只負責為拖車的輔助柴油機啟動提供電源，不向整車負載供電。

交流母線設置為貫通全車的兩路，正常情況下，輔助發電機一為交流一路供電，輔助發電機二為交流二路供電。每車的交流負載分半，一半由交流一路供電，一半由交流二路供電，交流一路和交流二路設轉換開關。如果一個輔助發電機關閉，這個發電機帶的所有負載將由另一個發電機供電，這主要是考慮當空調不工作的季節，一個柴油機就可以為所有負載供電，以減少柴油機由低負荷運轉而產生的故障。空壓機增加選擇開關可以選擇任何一路電源供電。拖車上的蓄電池可以選擇任何一個柴油機自帶的充電機進行充電。

輔助供電系統交流干線和直流干線均設有漏電保護檢測功能（見圖3）。

圖3 輔助供電系統交流框圖

2.輔助供電系統及結構特性

（1）輔助發電機控制。拖車車下布置兩套輔助柴油發電機組（各自帶一個充電機），為整列車的輔助設備即空調等負載，提供三相四線380V交流電源。其參數如表2所示。

表2

輔助柴油發電機組控制系統實現柴油機啟動、停機、調速及各種保護功能，并對柴油機各重要參數進行監測。

在拖車電氣柜柜面上設置兩個柴油機控制開關，即三擋位、關位、運行位及啟動位，用于分別控制拖車車下兩個輔助柴油機的啟動停機。同時在司機臺上設置兩個柴油機控制開關，即三擋位、關位、運行位及啟動位，用于分別控制就近端輔助柴油機的啟動停機。為保證啟動過程安全可靠，啟動回路中設有聯鎖保護，保證此啟動時間不超過15s且在啟動過程中轉速不超過300 r/min。

在拖車電氣柜柜面上每個柴油發電機組設置一個柴油機轉速調節開關和一個電壓調節開關，用于調節發電機組輸出頻率及電壓。

具體控制要求如下：要求頻率為額定頻率50Hz，參照標準GB/T2820.1－1997第7條性能等級劃分和GB/T2820.5－1997第16條關于性能等級的極限值執行，頻率變化范圍，瞬態：40～56Hz，穩態：50～51Hz。當頻率值不在范圍內，調節柴油機轉速調節開關，進而調節發電機輸出頻率。

要求電壓為額定電壓400V，參照標準GB/T2820.1－1997第7條性能等級劃分和GB/T2820.5－1997第16條關于性能等級的極限值執行，電壓變化范圍，瞬態：320～500V，穩態：390～410V。當電壓值不在范圍內，調節電壓調節開關，進而調節輔助發電機輸出電壓。

在每臺輔助柴油機設置一轉速傳感器，采集此信號輸入到網絡，在司機室HMI上顯示轉速值。同時也將輔助柴油機故障信號輸入到網絡，在司機室HMI上顯示。在每臺主發電機輸出端設置一電壓傳感器，設置三個電流傳感器，采集此信號輸入到網絡，在司機室HMI上顯示交流電壓值、交流電流值；同時在拖車電氣柜面上設置交流電壓表。

（2）充電機。充電機為柴油機自帶部件，包括牽引柴油機自帶充電機和輔助發電柴油機自帶充電機兩種。

（3）蓄電池。動車組的蓄電池分為動車蓄電池和拖車蓄電池兩種。每輛動車上都設有一個動車蓄電池組，用于向動車組的直流負載供電并啟動牽引柴油機。拖車蓄電池只用于啟動拖車柴油機，不負責整車負載的供電。

動車蓄電池容量保證在應急工況下，應急照明能工作30min。動車蓄電池組參數：額定容量240A h，標稱電壓24V；拖車蓄電池組參數：額定容量80Ah，標稱電壓24V。

（4）外部供電。動車組在拖車的每個車下設有外接供電插座，當動車組輔助發電機沒有電能輸出時，可以通過外接供電實現列車的交流供電。交流供電的外接供電設置與牽引系統和輔助發電機組供電連鎖，只有鎖閉牽引系統和輔助發電機時，才能操作外接供電。