1、1地铁车辆辅助电源系统的介绍摘 要：在国内以电力驱动的地铁车辆中，辅助电源系统是其重要的组成部分，担负着除牵引系统主电路以外的各种设备的供电任务，包括车内乘客的安全和乘坐环境维持系统的用电。因此，辅助电源系统的正常运行，不仅仅关系到乘客乘坐的舒适性，更直接关系到地铁车辆能否正常行驶。 关键词：地铁 辅助电源系统 1.系统概要 每列车安装 2 套辅助电源装置即静止逆变器（SIV）和蓄电池组，其输出能力满足 6 辆编组列车各种负载工况的用电要求，静止逆变器的总容量为 180KVA。 输出的交流电压基波为正弦波，并具有足够的过载能力，在短时间内能承受住负载起动电流的冲击；并在输入电源及负载突变条件下
2、，瞬间输出电压变化量小，所有负载电机电器均能正常工作。 当其中一套辅助电源装置故障情况下，系统采用扩展供电方式由另一套辅助电源装置来保证全列车辅助负载用电，此时列车空调系统减载运行。 2.辅助系统主电路 电网电压 DC1500V，经辅助隔离开关（IVS） 、辅助熔断器（IVF） 、变压器中的滤波电抗器（FL）进入 SIV 静止逆变器。 2辅助系统主要包括如下设备：辅助隔离开关 IVS 和辅助熔断器 IVF、静止逆变器装置（SIV） 、变压器（其功能是将三相交流电源变换为AC380V 工频电源） 、DC110V/DC24V 电压变换装置、蓄电池装置 3.SIV 起动 电网电压 DC1500V 给
3、定，车辆控制电压 DC110V 给定，然后接触器IVK 投入工作； IVK 投入后经由变压器内的 FL 进入 SIV 内部的 FC 电容；主电路对辅助滤波电容器 FC 进行充电至网压的 80%以后；辅助逆变器开始，此时IGBT 逆变单元开始工作；SIV 输出的交流电源经由变压器后的输出端达到稳定的 AC380V；50Hz；当变压器输出 AC380V 电源，进入 SIV 后一部分为交流负载供电，另一部分通过整流除数 DC110V 电源。 SIV 输出 DC110V 供列车直流负载使用，同时给 DC110V 蓄电池充电；同时一部分的 DC110V 电源继续通过 DC/DC 变化成 DC24V 电源
4、给车辆的头灯、雨刷、电笛以及信号系统供电。 直流 750V 电源通过辅助隔离开关（IVS）和辅助熔断器（AF）由第三轨道接入逆变器设备。IvHB 为使用 IGBT 的高速断路器。该逆变器是一个 IGBT 变流器，它可将直流 750V 的电转换为 PWM 波形的三相交流电。此交流电通过逆变设备内的主变压器 IVTR 变为 380V 电压。 从任何一条三相的输出线与其中性点之间均可得到交流单相 220V 电压。 4.SIV 的保护动作 （1）轻故障 3轻故障发生的同时，IBGT 功率单元停止工作，SIV 停止输出；轻故障发生 0.5s 后，三相输出接触器断开；轻故障发生 5s 后，IGBT 功率单
5、元自动恢复工作，同时变压器的输出端电压开始上升，与 SIV 启动过程相同，当变压器的输出端电压达到 AC342V，经过 3s，三相交流输出接触器投入工作，SIV 逆变器输出稳定的三相交流电。 （2）需进行放电处理的轻故障 轻故障发生的同时，IBGT 功率单元停止工作，SIV 停止输出，辅助高速断路器 IVK 断开；轻故障发生 0.5s 后，三相输出接触器断开；轻故障发生 5s 后，放电接触器动作，辅助主电路开始放电，放电结束，放电接触器触头断开；放电接触器触头断开 1s 后， IVK 闭合，主电路开始充电；当 IGBT 功率单元自动恢复工作，变压器的输出端电压开始上升；当变压器 T0 的输出端
6、电压达到 AC342V，经过 3s，三相交流输出接触器投入工作，SIV 逆变器输出稳定的三相交流电。 （3）当负载端发生短路时，SIV 输出停止，同时 IGBT 功率单元及三相交流输出接触器也停止工作；5s 后自动恢复工作。 （4）欠压保护 当网压过低时，IGBT 功率单元停止工作，SIV 停止输出，0.5s 后，三相输出接触器断开；当网压过低并持续 1s，此时 IVK 断开；5s 后， ，辅助主电路开始放电，然后开始自动恢复起动。当电网电压 DC1500V 断电后，如果在 10ms 内恢复网压，SIV 可以正常自动恢复。 4.蓄电池箱及蓄电池控制箱 头车上设有蓄电池箱，作为辅助逆变器的启动电源，又是牵引制动4控制电路、辅助控制电路、开关门电路及直流照明、ATP/ATO、通信、广播、视频设备等 DC110V、DC24V 负载的备用电源。在车辆运行时，蓄电池处于浮充电状态。当车辆在运营中出现无高压或 2 套辅助电源逆变器都因故障停止运行时，由蓄电池组给空调系统供电，作为应急通风的电源。同时蓄电池还保证所有控制用电：DC110V、DC24V 紧急负载供电 45分钟。 蓄电池箱由蓄电池箱和蓄电池控制箱两部分组成。 参考文献： 1康亚庆.地铁车辆辅助系统两种供电网络的分析J；现在城市轨道交通；2009（04） 2郭晓燕.铁道机车车辆的辅助电源系统J；机车电传动；2008（04）
