CRH380CL型高速动车组牵引冷却系统

王华伟

[摘 要]本文介绍了CRH380CL型高速动车组牵引冷却系统的基本组成和主要技术参数，阐述了牵引冷却系统的设计和控制方法，最后通过试验对牵引冷却系统进行了验证。

[关键词]CRH380CL型高速动车组；牵引变流器；牵引冷却系统

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.24.054

[中图分类号]U26 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）24-00-02

0 引 言

CRH380CL型高速动车组是为我国时速300 km/h等级的高速铁路设计的车型。该动车组以CRH380BL型高速动车组为基础，在保持编组及车体结构基本不变的前提下，最高设计运营时速由350 km/h提高到380 km/h，牵引系统的容量增大，牵引冷却系统的相应容量也应增大。CRH380CL型高速动车组车下部件的结构及吊装与CRH380BL型高速动车组保持基本一致，而且车外噪声限值也要保持一致，这对牵引冷却系统的设计提出了更高的要求。

1 牵引冷却系统设计

1.1 牵引冷却系统组成

牵引系统冷却系统主要包括牵引变流器冷却系统和牵引电机冷却系统。

1.1.1 牵引变流器冷却系统

CRH380CL型动车组为16辆编组，由8个动车和8个拖车组成，8个动车各装有一个牵引变流器。牵引变流器冷却系统采用沸腾冷却强迫通风的方式，功率模块（IGBT）采用沸腾式冷却，并通过冷却风扇对散热片进行通风冷却。如图1所示。

每个牵引变流器配置了3个交流440 V冷却风机，其中2个冷却风机对牵引变流器的整流器进行冷却，1个冷却风机对逆变器进行冷却，参数见表1。

1.1.2 牵引电动机冷却系统

牵引电机由冷却风机进行强迫通风，冷却风机的电机为双速电机，以适应牵引电机在不同情况下对冷却风量的需求。一个冷却风机对每个转向架上的两台牵引电机进行冷却，参数见表2。

牵引电机冷却风机带有配套的空气过滤器，安装在动车组车下区域的裙板内，冷却风机从侧裙板吸入必要的冷却空气并把这些冷却空气传送到安装在车体地板的风道，空气通过此风道再经软风道传到牵引电机非驱动端，最后从电机驱动端排出。

1.2 牵引冷却系统控制

1.2.1 牵引变流器冷却风机控制

牵引变流器冷却风机由牵引变流器和列车网络控制系统共同控制。牵引变流器通过安装在内部的若干个温度传感器监测变流器内部的功率模块的温度，变流器的控制单元通过判断功率模块的温度、列车速度及变流器工作模式等条件向列车网络控制系统发出开启冷却风机的指令；列车网络系统在无故障的情况下，根据牵引变流器发出的冷却风机启动指令，并对中压供电及负载管理信号、冷却风机空开和接触器状态等条件进行逻辑判断，最终发出牵引变流器冷却风机启动指令；在列车网络发生通讯故障时，在特定条件下，单车的网络控制器将会发出冷却风机强制启动的信号。

1.2.2 牵引电机冷却风机控制

牵引电机冷却风机有两种工作模式：高速和低速。在保证牵引电机冷却的前提下，根据不同的情况，牵引电机冷却风机进行高低速的切换，以满足在动车组各种运行条件下的噪声及冷却要求。牵引电机冷却风机在对牵引电机进行冷却时，除了要提供冷却所需的风量，还要考虑动车组的运行状态。在列车进站或停车时为了降低动车组的噪声，牵引电机在满足温度限制的条件下需要进入低速模式，以降低噪声。

牵引电机冷却风机也由牵引变流器和列车网络控制系统共同控制。列车网络系统在无故障的情况下，根据牵引变流器发出的逆变器工作信号，对牵引电机温度、列车速度、中压供电及负载管理信号、冷却风机空开和接触器状态等条件进行逻辑判断，最终发出牵引电机冷却风机启动指令；在列车网络发生通讯故障时，在特定条件下，单车的网络控制器将会发出牵引冷却风机高速强制启动的信号。

2 牵引冷却系统试验

牵引变流器装配完成后进行了试验。列车在高速时列车表面负压增大，在进行牵引变流器的地面温升试验时，为模拟列车在高速时的进风量，堵塞了60%的滤网，其试验结果能够满足设计的要求。

牵引电机冷却风机完成技术规范规定的试验项目并合格后，与实际动车组使用的风道组合进行地面组合试验，其试验结果满足动车组运用的需求。图2为牵引电机冷却系统地面试验系统图。

3 结 语

本文主要介绍了CRH380CL型高速动车组的牵引冷却系统的设计及试验。2011年5月到2011年12月，CRH380CL型高速动车组在铁道科学研究院的环形铁道线进行了整车试验。期间，在夏季的高温环境下，进行了200 km/h以下速度等级的整车试验。目前，CRH380CL型高速动车组已经完成了30万千米的运营考核试验，试验过程中，牵引冷却系统性能良好，列车从未发生因牵引冷却系统引起的故障，试验结果表明，牵引冷却系统完全满足了设计的要求。

主要参考文献

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