機供

鐵路術語,機車供電的簡稱,指由機車直接向列車提供電能,用於列車內空調和水爐等設備需要,因此列車不需要再額外加掛一節空調發電車

基本介紹

  • 中文名:機供
  • 屬於:鐵路術語
  • 全稱:機車供電
  • 特點:機車直接向列車提供電能
供電,逆變技術,逆變裝置,

供電

我國的機車供電電壓共有兩種標準,AC380V和DC600V。可以進行機供的機車有東風4DF,11G型內燃機車、韶山7C、7D、7E、8、9,HXD3C、HXD3D,HXD1D型電力機車。
DC600V供電系統是25T客車、第三代25G車體有別於25K、第一代和第二代25G車體的最大特點。
在電氣化區段,電力機車的列車輔助供電裝置將受電弓接受的25KV單相高壓交流電降壓、整流、濾波,形成兩套獨立DC600V直流電源,兩套裝置分兩路通過KC20D連線器向空調客車供電,供電容量2x400kW;
在非電氣化區段,內燃機車發電機組發電、整流、濾波,形成兩套獨立DC600V直流電源,兩套裝置分兩路通過KC20D連線器向空調客車供電,供電容量2x400kW;
空調客車通過綜合控制櫃自動(按車廂號分奇偶選擇)將其中一路DC600V送入逆變電源裝置(簡稱逆變器箱,型號:25T-2X35KVA+15KVA,包括兩個35KVA逆變器和一個15KVA三相四線制隔離變壓器)及DC110V電源裝置(簡稱充電器箱,型號:25T-8KW+3.5KVA,包括一個8KW充電器和一個3.5KVA單相不間斷逆變器)。2X35KVA逆變器將DC600V逆變成兩路三相50Hz、AC380V交流電,向空調裝置、電開水爐等三相交流用電負載供電;8KW充電器將DC600V變換成DC110V直流電,給蓄電池組充電的同時向照明、供電控制等直流負載供電;客室電熱和溫水箱採用DC600V直接加熱。
採用2X35KVA逆變器供電,主要從兩方面考慮:一是25T客車除空調機組外,還新增加了許多設備,腳踏車負載容量較大;另一方面是為了適應新的運行方式,增加供電系統的可靠性和安全性。兩個逆變器其中一個主要給空調機組供電,另一個給開水爐、伴熱等交流負載供電;正常情況下,兩個逆變器相互獨立,互為熱備份。但當其中一個發生故障時,由另一個負責繼續向負載供電,只是部分受控負載要減載運行(如空調機組轉入半冷或半熱工況)。客室電熱器、溫水箱等電阻性負載之所以採用DC600V直接加熱的方式,一方面減輕了逆變器的冬季負載,另一方面減少了電阻性負載引起的漏電流。
由於電氣化區段每隔25km左右有一個分相區, DC600V電源裝置在過分相區時沒有輸入電源,因此逆變器和充電器均沒有輸出;為了避免照明負載的頻繁斷電,所以照明採用DC110V供電,在牽引區段,由充電器向照明負載供電,而過無電區時則由安裝在車下的蓄電池供電。同樣,為了保證空調等控制電路的控制電器不頻繁吸合和釋放,控制電路也採用DC110V供電。
為了防止本車蓄電池過放或故障,保證重要負載(如軸溫報警器和防滑器等)的供電,全列蓄電池通過阻斷二極體並聯。尾燈、共線電話等設施從延續性的角度考慮仍採用DC48V供電。

逆變技術

將交流電變成直流電的過程稱為整流,將直流電變成交流電的過程稱為逆變。電力機車接觸網電壓是單相供電,而且供電品質很差,不能降壓後直接供給列車的用電負載,因此必須用到逆變技術,將單相交流電變成直流電後再逆變成三相交流電供給客車負載。近幾年,國內逆變技術已經達到實用化程度,為DC600V供電列車提供了技術基礎。
客車逆變器的基本原理為:在每個正弦波周期內,將直流電壓分割成若干個脈衝,這些脈衝的面積,正好等於正弦波的面積。通常情況下,一個周期內脈衝的個數乘以50即為調製頻率,調製頻率越高,輸出的脈衝個數越多,在沒有濾波器時,電動機負載的電流越接近於正弦波,而如果有濾波器,則濾波器的體積可以減小,輸出電壓波形的諧波成分越低。調製頻率越高,對IGBT的驅動和保護要求越高,技術難度大。

逆變裝置

空調客車通過綜合控制櫃自動(按車廂號分奇偶選擇)將其中一路DC600V送入逆變電源裝置(簡稱逆變器箱,型號:25T-2X35KVA+15KVA,包括兩個35KVA逆變器和一個15KVA三相四線制隔離變壓器)及DC110V電源裝置(簡稱充電器箱,型號:25T-8KW+3.5KVA,包括一個8KW充電器和一個3.5KVA單相不間斷逆變器)。2X35KVA逆變器將DC600V逆變成兩路三相50Hz、AC380V交流電,向空調裝置、電開水爐等三相交流用電負載供電;8KW充電器將DC600V變換成DC110V直流電,給蓄電池組充電的同時向照明、供電控制等直流負載供電;客室電熱和溫水箱採用DC600V直接加熱。

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