淺談CRH5A型動車組DJ三級環路

摘 要：DJ環路的主要功能是控制DJ的安全閉合和分斷，一旦DJ閉合，25kV高壓就會進入變壓器。因此，它是控制系統中最復雜、最重要的控制環路。

關鍵詞：CRH5動車組；真空斷路器；DJ；三級環路；高壓；變壓器

為保證DJ閉合時的安全性，控制環路共為三級。一級環路是由硬線構成的，通過列車線串接上安全控制設備構成控制回路，作為二級回路的電源。二級環路主要是由主變壓器保護、高壓箱狀態以及牽引輔助變流的狀態構成保護環節，一級和二級環路在B100閉合后只要車輛狀態正常就可以構成。三級環路主要涉及高壓絕緣保護、自動過分相、受電弓動作等的一些保護。二級環路的結果串接在三級控制回路中。因此，只要三級環路中任何一個環節出現問題，DJ就會斷開。在三級環路全部構成后DJ就可以閉合。

在DJ三級環路都正常的情況下，DJ的閉合和斷開是通過操縱司機臺上的DJ斷開和閉合按鈕來完成的。DJ閉合按鈕只負責向TCMS發送閉合指令，最后由TCMS根據車輛斷開判定是否可以閉合DJ。DJ斷開按鈕有兩個功能，一是斷開DJ一級環路，使后面的二級環路失去電源斷開DJ，同時將斷開指令發給TCMS，由TCMS檢測判定DJ是否斷開，并根據實際情況采取相應的保護措施。

1 DJ一級環路

DJ一級環路由DJ斷開按鈕、頭繼電器、列車連掛繼電器以及貫通全列的列車控制線構成。因為在電路中使了KRB1頭繼電器，因此DJ一級環路走向是由頭車供電到尾車，由尾車供給負責給二級環路供電的列車線“LACE C”，并在3車分給二級環路。

[1車2708]+24V電源→空開27Q108→閉合的車輛連掛繼電器53K07（KAC1）、53K08（KAC2）的常閉觸點→閉合的DJ分斷按鈕27S05（SADJ）的常閉觸點31-32→1車二位端車端連接器90XBA2的30針→經過2、3、4車車端連接器90XBA1、90XBA2的30針→[5車2705] 5車一位端連接器90XBA1的30針→5車二位端連接器90XBA2的33針→經過6車、7車車端連接器90XBA2、90XBA1的33針→ [8車2709] 8車90XBA2的33針→[8車2708]尾車DJ斷開按鈕27S05（SADJ）的41-42→二極管94A57→閉合的頭繼電器27K11、27K12的常閉觸點→閉合的車輛連掛繼電器53K08、53K07的常閉觸點→[8車2709]8車二位端連接器90XBA2的37針→經7車、6車、5車、4車車端連接器90XBA2、90XBA1的37針→[3車2714]空開27Q13作為DJ二級環路的電源。

在這條電路構成的同時，另一條電路由尾車供電，經尾車27Q108，走和上述電路相同的路徑到達頭車二極管94A57后，由于頭繼電器27K11、27K12得電，其常閉觸點斷開，后續電路無法構成，因此只有從頭車開始的第一條電路有效。

2 DJ二級環路構成

2.1 主變壓器冷卻油壓力保護

主變壓器在工作時會發熱，其冷卻方式采用冷卻器風冷的方式，并且在油路上設置油泵，利用油泵進行循環。為檢測油路是否堵塞，在冷卻器處設有壓力開關10.1A04（3車2715）。在管路壓力大于0.8bar時，壓力開關動作同時切斷DJ環路，斷開DJ。在油路壓力正常后，壓力開關可以自動復位。但壓力開關用來控制電路的觸點不能自動復位，需要手動復位。因此即使壓力開關恢復了，DJ環路也不能自動恢復。在壓力開關動作后可以通過斷開DJ1，用旁路保持DJ環路閉合，維持車輛運行。在正常情況下壓力開關10.1A04X10的16-18通，過壓后，18-17通。

2.2 TCU控制DJ環路

牽引輔助變流器的狀態也參與了DJ環路的控制當中，這樣一旦在使用過程中牽引輔助變流器發生故障可以斷開DJ，保護變流器自身不受更大的損害。變流器狀態由TCU的一對常開觸點來表示，并通過10.1A01X09的21和29針的輸出參與電路的控制。在牽引輔助變流器都正常的情況下，TCU的常開觸點閉合，牽引輔助變流器在使用過程中如果有一個故障，會打開常開觸點（這時斷開主斷DJ），并從TCMS的控制序列中排除（即出現故障的變流器系統就不再檢測）。經過重新配置后，如果變流器的故障恢復，就會重新加入到TCMS控制序列中，恢復正常的功能。只要牽引變流器和輔助變流器兩個中有一個是正常的，TCU輸出的常開觸點就會閉合，但若牽引輔助兩部分都出現故障，TCU的輸出就不會在閉合。

1、2、4、7、8車牽引輔助變流器的狀態通過TCU 10.1A10X09的21和29針的輸出直接接入到DJ環路中。4車是比較特殊的，由于兩個主變壓器都有向它供高壓電的電路，因此4車TCU輸出的狀態要同時供給3車DJ環路和6車DJ環路，所以采用了中間繼電器KTCU來擴展TCU的狀態輸出。

2.3 牽引輔助變流器和斷路器KSAZ之間的關系

KSAZ斷路器安裝在主變壓器的副邊，負責將主變壓器輸出的1770v交流高壓分配給各個牽引輔助變流器。3車高壓箱內的KSAZ11、KSAZ12負責向2車牽引輔助變流器提供電壓，KSAZ21、KSAZ22負責1車，KSAZ31、KSAZ32、KSAZ3負責4車。6車高壓箱內的KSAZ11、KSAZ12負責7車，KSAZ21、KSAZ22負責8車，KSAZ31、KSAZ32、KSAZ3負責4車。在同一時刻，3車和6車中只能有一個車向4車的牽引輔助變流器供電。無論各車的牽引輔助變流器中的牽引、輔助部分全工作還是只有其中一部分工作，都需要向它分配高壓，相應的KSAZ就會閉合，若兩部分都不工作，相應的KSAZ就不會閉合。

在正常情況下3車和6車的27K08繼電器總是得電激活的，只有在某一環節出現問題時才會先電，并打開DJ環路。

3 DJ三級環路

當DJ二級環路正常，B100開關閉合，受電弓升起，網壓正常（未進入分相區），CLT檢主變壓器原邊電流和副邊電流相同（差值小于50A）時就具備了主斷閉合的所有條件，此時在司機臺按下DJ閉合按鈕（持續時間大于1秒鐘）TCMS就會控制相應的KABDJ，KDJC，KDJM繼電器動作，使DJ閉合。DJ閉合的順序和過程同DJ1。當車輛運行到分相區前時。過分相裝置激活繼電器26K16（KGFX），促使主斷斷開，通過分相區后，26K16線圈失電，分斷再閉合。6車DJ三級環路同3車相同。

4 DJ狀態輸出

在列車中DJ閉合后利用其常開觸電來控制繼電器。表示DJ的狀態，并通過列車線傳送到1，2，3，4，6，7，8各車。

[3車2706]+24V電源→空開27Q06→閉合的DJ常開觸電XDJ插的S-V針→繼電器95K03（KDJ）線圈→-LL

同時通過車端連接插90XBB1，90XBB2的20針送到其他車。使用KDJ繼電器在1，2，4，7，8中控制斷路器KAUX。在3，6車控制斷路器KSAZ3，這些斷路器都是電機驅動動作的分斷和閉合均較慢。要求其動作必須在沒有負載（DJ斷開）狀態下完成，一旦DJ閉合就不允許起再動作。

參考文獻

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京：中國鐵道出版社，2009.

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