客车电气综合控制柜使用说明书DC600V
TKDG型铁路客车电气综合控制柜使用说明书25G型DC600V供电客车用TKDG型铁道客车电气综合控制柜使 用 说 明 书武汉新创芯科技有限责任公司二九年一月一 概述TKDG型铁道客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电旅客列车,是集电源转换控制(控制柜可实现两1×35kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能)、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制、车载网络通讯等功能单元于一体的智能型综合控制柜。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器(以下简称PLC),PLC通过微型可编程终端PT(以下简称显示触摸屏)接受各种指令并自动执行相应的操作步骤,对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能,实现电气控制系统的综合控制,可进行车对车通信,并为逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯打下基础。由于2009年铁道部屯兵车为减配客车,电气系统的部分功能被减掉,但为了保持使用说明书描述的完整性,满足铁道部标配统图要求,使用说明书仍保留了被减掉功能部分的说明描述,控制柜的功能配置以实际电气原理图为准。例如此批车无防滑器及其通信、无温水箱、无水位显示仪、无轴报器网关、无车门通信、无烟火报警器通信等,但仍保留了上述各功能单元的描述。二 主要特点1综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。2综合控制柜根据预设参数实现自动控制,减轻了操作人员的工作强度,避免由于人为误操作引起的事故,便于操作和维护。3综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测,出现故障时及时进行保护动作,避免了由于保护不及时而引起的严重后果。4综合控制柜可对轴温报警器、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。5综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作,使整个电气系统工作更加安全可靠。6根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题,不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离,结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。7综合控制柜的控制方案以自动为主,同时考虑控制系统故障的应急措施,包括极端情况下的手动应急措施。8综合控制柜主要具备六大部分功能:电源转换控制功能(控制柜可实现两1×35kVA单逆变器车邻车AC380V互备供电功能);空调机组控制功能;蓄电池欠压保护功能; 照明供电功能;轴温报警器、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能;联网通讯功能。三 产品型号:TKDG-1T1-40(D)、TKDG-1T1-35(D)、TKDG-1T2-29(D)四 技术规格(一) 结构参数控制柜外形尺寸:2000mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)上柜外形尺寸:850mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)下柜外形尺寸:1150mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)。(二) 主要技术参数及功能1 综合控制柜控制单元由PLC主机单元(CPM2A-CPU61)、12/8点的I/O扩展模块(CPM1A-20EDR1)、信息显示触摸屏(NT31-ST123-EV3)组成。PLC功能 PLC是可编程逻辑控制器的缩写,对整个电气系统进行自动控制,实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析,出现故障时自动处理,通过显示触摸屏实现人机对话,响应显示触摸屏输入的命令、参数,将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。模拟量输入点: 17点(010V)温度输入点: 1点(PT100)开关量输入点: 24点(直流24V,8mA),开关量输出点: 24点(继电器输出)输出端最大开关能力:2A,250VAC(cos=1);2A,DC24V输出端最小开关能力:10mA,5VDC显示触摸屏功能显示触摸屏是一种微型可编程终端,采用全中文液晶显示触摸屏(带背光),具有字符类型和图象类型显示,由通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。主要功能是现场参数设定,电源转换、空调机组等功能单元运行工况的人为控制,运行工况参数的显示,实时显示各功能单元的运行状态及实时报告故障现象。字符、图象类型显示:20×15个汉字液晶显示器规格: 320×240点有效显示面积: 122×92mm22 交、直流电源规格:主电路电源主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源,向逆变器、充电器、客室电热等供电,并由逆变器、逆变器变换成AC380V/50Hz,向车内空调、伴热等交流负载供电直流主电源: DC600V额定工作电压: DC600V电压波动范围: DC500VDC660V交流主电源: AC380V额定工作电压: 三相交流380V电压波动范围: 三相交流323V437V额定工作频率: 50Hz ±1 Hz蓄电池DC110V电源全列贯通,各车厢蓄电池及充电器通过逆流二极管与DC110V干线并联。蓄电池在充电机停止或故障时,向本车照明、水位显示、车下电源箱控制、温水箱开水炉控制等DC110V用电负载供电。电池欠压保护动作值: DC 91V±1V 恢复值:DC 97±1V直流控制电源车下电源箱、应急灯、轴温报警器、防滑器、PLC等重要负载由列车DC 110V母线供电;照明、温水箱、开水炉、水位显示等负载的控制电源由本车DC 110V电源提供;控制柜内的DY1电源模块将DC110V电源转换成DC 24V电源向PLC、显示触摸屏、网关、安全用电记录仪供电;转换成DC12V向传感器供电;DC110V/DC48V电源将DC110V转换成DC 48V电源向尾灯、电话插供电。直流电器控制电路额定工作电压: DC110V电压波动范围: DC 77VDC137.5V,空调控制部分可为DC 88VDC121VPLC、触摸屏电路额定工作电压: DC 24V电压波动范围: DC 20.4V26.4V信号采集电路(传感器)额定工作电压: DC 12V电压波动范围: DC 11.4V12.6V输出电压范围: DC 010V;05VPLC、触摸屏及传感器供电电源模块额定输入电压: DC 110V输入电压波动范围: DC 77137.5V额定输出电压: DC 24V(±5%);DC 12V(±5%)额定输出电流: DC24V不小于3A;DC12V不小于1A电压调整率: 不大于1%电流调整率: 不大于1%输出电压纹波峰-谷值(VP-P): 不大于1.0V变换效率: 大于 80%尾灯、电话插座供电电源额定输入电压: DC 110V输入电压波动范围: DC 77137.5V额定输出电压: DC 48V(±5%);额定输出电流: 不小于1A电压调整率: 不大于1%电流调整率: 不大于1%输出电压纹波峰-谷值(VP-P): 不大于1.0V变换效率: 大于 80%3 WG型网关规格WG型网关用于铁道客车TKDT或TKDG型电气综合控制柜。其中包括PLC网关、轴温报警器网关、防滑器网关、烟火报警器网关等。这些网关一方面通过各种通信接口实现PLC到安全记录仪之间、轴温报警器到PLC之间、防滑器到PLC之间、烟火报警器到PLC之间的数据传递,另一方面通过Lonworks接口及列车总线实现车辆间的信息和命令传递。额定输入电压:DC 24V;输入电压波动范围:DC 20V27V外形尺寸:160mm×90mm×42mm安装尺寸:145mm×63mm,安装螺丝:M4 4 DL-代理节点 代理节点是联接列车网和车辆网的桥梁,有2个独立的Lonworks通讯接口。上行Lonworks通讯接口负责列车级网络通信,接收列车主机的信息,并将信息转发给下行Lonworks通讯模块。下行Lonworks通讯接口负责车辆级网络通信,转发集中控制命令,接收车辆级各应用节点传输的参数、工作状态等信息。额定输入电压:DC 24V输入电压波动范围:DC 20V27V外形尺寸:160mm×90mm×56mm。安装尺寸:145mm×63mm,安装螺丝:M4(三) 环境条件1工作环境温度:0502 存储温度:25603 相对湿度:最湿月月平均最大相对湿度不大于90%(该月月平均最低温度为25)。4 海拔高度:2500m。5 振动:相对于客车的垂向、横向和纵向存在着频率f为150Hz的正弦振动,其振动加速度在频率f为110Hz时等于0.1g(g为重力加速度,可以减化为10m/s2计算),当频率f为1050Hz时等于1g。因机车连挂时的冲击,沿机车纵向激起的加速度不大于3g。五 系统功能说明(一)电源供电转换功能综合控制柜的电源有两路直流母线,通过转换开关SA1分“自动”和“试验路”、“ 试验路”、“停止”。1 正常情况下,转换开关置于“自动”位 路、路均有电(电压高于DC500V),设定车厢号后,PLC按照均衡供电原则,奇数号车厢选择路供电、偶数号车厢选择路供电,路和路供电互锁,显示屏显示相应信息,电源指示灯亮。 如果路有电、路无电,所有车厢PLC通过检测可自动选择路供电,空调(客室电热)减载运行。此时如果路重新供电,则偶数车厢PLC通过检测可重新选择路供电。 如果路有电、路无电,所有车厢PLC通过检测可自动选择路供电,空调(客室电热)减载运行。此时如果路重新供电,则奇数车厢PLC通过检测可重新选择路供电。可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示选择或转换供电回路。 在路、路都有电,奇数号车厢路供电、偶数号车厢路供电的情况下,如果路(路)电源出现过压故障,PLC自动转换到另一路电源供电,同时空调(客室电热)减载运行。当电源电压值恢复正常,通过触摸屏操作解除故障保护或电源重新供电, PLC自动转换回原供电回路,负载恢复恢复原工况运行。两路供电回路重新供电时,PLC将自动解除保护,转换到原供电回路。 在一路有电,另一路无电,所有车厢都是同一路供电的情况下,如果供电回路出现故障,则PLC停止供电,不进行转换。 在一路正常,另一路存在故障未消除,车厢供电已经进行了一次转换的情况下,如果供电回路再出现故障,则PLC停止供电,不进行转换。故障排除后,可以通过触摸屏上的“电源控制”菜单,按下“停止供电”或“自动供电”触摸开关解除故障保护。通过PLC检测后,PLC自动转换回原供电回路,负载恢复原工况运行。故障排除后也可以通过转换开关由“停止”位转换到“自动”位来解除保护,转换回原供电回路,通过PLC检测后,负载恢复原工况运行。出现过压故障,恢复正常后,两路供电回路重新供电时,PLC将自动解除保护转换到原供电回路,恢复原工况运行。2试验时,可将转换开关置于“试验路”或“试验路”,人为选择路供电或路供电,此时PLC只进行检测报警,不能进行电源回路的转换。3主电路中接有电流传感器、电压传