DC600 V 客车互备供电试验台的设计方案及试验方法

胡 伟 上海铁路局合肥车辆段

标准25G 型DC600 V 空调客车辅助电源装配两台35 kVA 逆变器，列车运行途中当车辆中一台逆变器发生故障，可以自动转换使用另外一台逆变器。DC600 V 供电减配客车仅一台35 kVA逆变器，如硬卧车、软卧车。为了确保减配客车在逆变器发生故障时的用电安全，客车制造厂在减配客车上设置了AC380 V 互备供电系统。这样当减配客车逆变器发生不可自恢复故障且无法正常工作时，通过逆变器与综合控制柜的控制配合，使减配故障车与减配邻车构成互备供电车组，实行扩展送电，保证故障车的用电安全。

但是，减配客车做段修时，因是单辆段修单辆交验，以及检修流程的限制，无法联挂在一起测试互备供电系统功能。这就为车辆电气装置安全运行埋下了故障隐患。因此设计一台互备供电试验装置模拟减配客车，以满足测试减配客车做段修时互备供电系统的功能。

1 互备供电试验台的功能

减配客车向试验台送电，检验减配客车扩展送电系统的可靠性。

试验台向减配客车送电，检验减配客车扩展受电系统的可靠性。

2 互备供电试验台的工作原理

试验台的电气原理图如图1 所示。

图1 互备供电试验台电气原理图

（1）减配客车向试验台扩展送电：减配客车综合控制柜正常工作时，由试验台向减配客车发送供电请求信号，本车综合控制柜内PLC 模块在收到试验设备的供电请求信号后，停止本车逆变器工作，发出互备供电允许信号，并吸合互备供电接触器，同时发出减载信号，并经一定延时重新启动本车逆变器，向试验台输送AC380 V 交流电，试验设备在得到AC380 V 交流电后，电源指示灯组H1、H2、H3 亮。同时本车空调装置在PLC 模块控制下半载运行，确保本车负载不超载。当关断试验设备请求供电信号后，减配客车在一段时间内收不到供电请求信号，就自动切断互备供电接触器,停止向试验设备扩展供电，同时消除互备供电允许信号及减载信号，经过一定延时转为正常供电模式。

（2）试验台向减配客车扩展送电：更换减配客车综合柜内部分继电器，模拟出现本车逆变器不可自恢复故障，当减配车PLC 模块检测到正常信号消失，故障信号得电，通过网络发送相应故障代码，切断本车逆变装置交流接触器,停止向本车供电，通过手动操作本车互备供电转换开关, 向试验台发出供电请求信号，同时本车PLC 模块做好各项负载半载运行模式准备。试验台在收到供电请求信号后，向减配车发出供电允许信号，并自动闭合相应交流接触器向故障车输送AC380 V 交流电源，同时输送电源指示灯（m1、m2、m3）亮，表明试验设备扩展送电成功，本车PLC 模块在收到供电允许信号后，自动闭合相应交流接触器向本车供电，本车空调装置在PLC 模块控制下半负载运行。

3 互备供电试验台组成

交流接触器2 个、空气开关7 个，漏电保护器1 个，电源信号指示灯3 组共9 个（红、黄、绿），AC380 V 变压整流DC110 V 装置1 个、直流继电器3 个，转换开关2 个，二极管2 个，KC8－4 型电力连接器座及线1 组、KTL39GX 型39 芯连接器座及线1 组。

4 互备供电试验台的保护装置

漏电保护装置，如图1 中Q2,当发送漏电情况时Q2 自动跳闸，确保作业人员的人身安全。

过载保护装置，如图1 中空气开关Q1、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8，当线路发送过载时，空气开关跳闸，确保线路及设备使用安全。

双重互锁保护装置，由图1 中转换开关SA1、SA2 及交流接触器KM1、KM2组成。一是操作转换开关SA1、SA2 本身只能选择互备供电请求或互备供电接收其中的一个项目进行试验。二是当操作SA1,试验台向减配客车发送请求供电信号时，交流接触器KM1 得电吸合，串入互备供电接收线路KM1 的常闭点得电断开，请求供电接收线路断路；当操作SA1 接收减配客车的供电请求信号时，交流接触器KM2 得电吸合，串入供电请求信号线路KM2 的常闭点自动断电，请求供电发送线路断开。即每次操作只能进行一个项目的试验，不能同时进行两个项目的试验，防止撞车的出现，确保试验过程的安全。

5 试验准备

（1）减配客车供电转换开关及互备供电试验台供电开关打到断位，减配客车连接上DC600V 外接电源，互备供电试验台连接AC380V 外接电源，减配客车与互备供电试验台之间连接上AC380V 互备供电连接器以及39 芯通信连接器。

（2）减配客车互备转换开关打到断位，进行正常工况试验。

（3）为试验准备好继电器：准备正常信号继电器KA15，用常闭点代替常开点，使正常信号消失，准备逆变器故障信号继电器KA25，用常闭点代替常开点，以发送逆变器故障信号，准备逆变器减载继电器KA18，用常闭点代替常开点，以发送减载信号。

（4）减配客车送上外接DC600 V,DC110 V 电源，转换开关SA6 转到相临对应端。

6 试验方法

（1）减配客车向试验台扩展送电：通过连接相应连接器及操作互备供电转换开关，使减配客车与试验设备组成互备供电组，本车供电转换开关转到自动位，空调转换开关打到自动位，本车电源及空调装置在自动模式下正常运行。操作试验台，断开空开Q1,合上开关Q2-Q8,SA1 打到互备供电请求发送位，SA2 打到互备供电允许接收位，按下请求供电按钮SB1 向减配客车发送供电请求信号，本车综合控制柜内PLC 模块在收到试验台的供电请求信号后，停止本车逆变器，发出互备供电允许信号，并吸合互备供电接触器，同时发出减载信号，并经一定延时重新启动本车逆变器，向试验台输送AC380 V 交流电，试验台在得到AC380 V 交流电后，电源指示灯组H1、H2、H3 亮。同时本车空调装置在PLC 模块控制下半载运行，确保本车负载不超载。当关断试验台SA1 请求供电信号后，减配客车在一段时间内收不到供电请求信号，就自动切断互备供电接触器,停止向试验设备扩展供电，同时消除互备供电允许信号及减载信号，经过一定延时转为正常供电模式。

（2）试验台向减配客车扩展送电：试验台及减配客车的供电选择开关及各项负载开关全部打到断位，更换准备好的模拟故障继电器KA15、KA25、KA18，更换完毕后，合上试验台各空气开关，试验台转换开关SA1 打到互备供电请求接收位，SA2 互备供电允许发送位，减配客车各项转换开关打到自动位，减配客车PLC 模块通过自检，因更换的KA15 的常闭点得电断开，PLC 模块511 号逆变器正常信号失去。更换的KA25 继电器的常开改为常闭点，PLC 的510 号逆变器故障信号线得电，PLC 模块收到逆变器故障信号后，断开逆变器内KM67 交流接触器，停止本车逆变器工作。停止向车内输送AC380 V 交流电，更换的KA18 由常开改为常闭后，PLC 收到减载信号。

逆变器出现模拟故障后，操作减配客车互备供电转换SA6 开关，向试验台发出请求供电信号，试验台收到互备供电请求信号后，发出互备供电允许信号，同时互备供电试验台交流接触器KM1吸合，试验台输送电源指示灯亮，同时向减配客车输送AC380 V 交流电，减配客车逆变器在收到互备供电允许信号后，相应交流接触器KM66 或KM68 吸合，向用电设备输送AC380 V 交流电，空调机组受到PLC 控制半载运行。

DC600 V 供电减配客车在做段修时，通过互备供电试验可以检查减配客车互备供电系统扩展送电和受电工作的可靠性，及时发现和解决出现以及隐藏的问题，为减配客车用电设备上线安全运行打好牢固的基础。