项目九 城市轨道交通车辆辅助供电系统检修.pptx

城市轨道交通车辆检修城市轨道交通车辆检修项目九 城市轨道交通车辆辅助供电系统检修 目录辅助供电系统概述1辅助供电系统主要设备2辅助供电系统维护与检修31任务一 辅助供电系统概述Part辅助供电系统是城市个轨道交通车辆上一个必不可少的部分，包括辅助逆变器（SIV）、蓄电池、紧急通风逆变器等设备，主要功能是为通风机、空气压缩机、空调、照明灯等辅助设备供电，同时也为开关车门、蓄电池充电、列车监视系统、乘客信息显示系统及各系统控制电路、车载信号和通信设备供电辅助供电系统结构图蓄电池是将所获得的电能以化学能的形式储存并可将化学能转化为电能的一种电化学装置。通过蓄电池能够在列车启动前激活各控制系统，同时还可以在没有高压的情况下为列车辅助系统提供紧急供电，其容量应能满足车辆在故障情况下的应急照明、外部照明、车载安全设备、广播、通讯、应急通风等系统工作不低于45min。紧急通风逆变器则是当列车两组辅助逆变器均无法正常工作或接触轨无电时，仅由蓄电池输出DC110V低压电源，本车的紧急通风逆变器则将蓄电池DC110V逆变为三相交流电，作为车厢内空调机组的备用电源，供给空调通风机实现空调系统紧急通风，保证车厢内通风顺畅。蓄电池是将所获得的电能以化学能的形式储存并可将化学能转化为电能的一种电化学装置。通过蓄电池能够在列车启动前激活各控制系统，同时还可以在没有高压的情况下为列车辅助系统提供紧急供电，其容量应能满足车辆在故障情况下的应急照明、外部照明、车载安全设备、广播、通讯、应急通风等系统工作不低于45min。紧急通风逆变器则是当列车两组辅助逆变器均无法正常工作或接触轨无电时，仅由蓄电池输出DC110V低压电源，本车的紧急通风逆变器则将蓄电池DC110V逆变为三相交流电，作为车厢内空调机组的备用电源，供给空调通风机实现空调系统紧急通风，保证车厢内通风顺畅。Tc 车车下布置情况T0车车下布置情况M1车车下布置情况M2车车下布置情况2任务二 辅助供电系统主要设备Part一、辅助逆变器箱（一、辅助逆变器箱（SIVSIV）天津地铁3号线电动客车的辅助逆变器是使用 IGBT元件的电压型逆变器，它将来自接触网的DC750V直流电逆变为三相四线制AC380V交流电给整车提供辅助电源，其输出容量为185kVA。辅助逆变器可以输出稳定的交流 380V、直流110V及直流24V电源。IGBT元件采用走行风自冷热管冷却方式，重量约1800kg。与其相关的电器设备还包括高速断路器箱（IVHB）、接地开关箱、蓄电池充电箱及扩展供电箱等。高速断路器箱（IVHB）在每列车的每辆拖车上装有一个SIV用断路器箱，用于分断SIV装置和高压电源的连接每列车的每辆 Tc车上均装有一个接地开关箱，接地开关分高压接地开关和低压接地开关。高压接地开关用于分断辅助供电系统主电路与地的连接；低压接地开关用于切断整个Tc车所有低压控制回路的负载，方便维护及检查整个回路各部分情况，并且确保正常运行时，整个Tc车所有低压控制回路负载可以一点接地，减少故障点。一、辅助逆变器箱（一、辅助逆变器箱（SIVSIV）序号序号内容内容额定值额定值1额定电压 1000V2额定电流1000A3控制电压DC 110V 4最小工作电压DC 77V 以下520C 时的线圈电阻14.436分断电流(2000V、L=2mH 时)10000A7过流整定值 1500A8机械反应时间 5 ms 或 5 ms-直接过流 (10，000A、L=2mH)5 ms 或 5 ms(10000A、L=2mH)9-主触点间-主电路对地 -低压电路对地 AC 3880V 60Hz 1 分钟 AC 3880V 60Hz 1 分钟AC 1500V 60Hz 1 分钟10跳闸次数（无电流）20000 机械寿命 正常操作（包括易耗件）5000011互锁辅助触点数量 2a2b一、辅助逆变器箱（一、辅助逆变器箱（SIVSIV）每辆Tc车上均装有一个蓄电池充电箱，从SIV静态逆变器箱获得AC 380V输入电源，输出DC110V和DC24V电压，供给控制回路电源，同时给蓄电池充电。在T0车下装有一个扩展供电箱，当一个单元的辅助逆变器故障，可通过扩展供电箱向故障单元提供AC380V电源，保证整车辅助设备用电正常，但部分设备需减载运行。当故障辅助逆变器重新正常工作时，扩展供电箱内的电磁接触器会自动切断，由两台SIV分别供给本单元的负载。辅助逆变器的工作原理与主牵引逆变器是一致的，只是辅助系统的供电频率和幅值是固定的，其控制相对主逆变器来说较为简单。辅助逆变器的控制单元与牵引控制单元一样，采用模块化设计，分电源、输入输出模块及中央处理器等几个部分。二、蓄电池二、蓄电池1.蓄电池的构造由正极板，负极板，隔板，整块电解槽及电槽盖，液口栓盖，电池盖套，电解液，极柱，垫圈，螺栓构成，电能转变为化学能之后，在内部储备。使用时供给直流电流。(1)正极板：将镍粉末用高温烧结为多孔性的导电板。氢氧化镍作为这个导电板的活性物质。(2)负极板：以氢氧化镉为活性物质，与用加强筋制造的膏涂敷多孔性的导电板。(3)隔板：隔离正极板与负极板，防短路，由耐碱性合成树脂纤维与合成树脂薄膜组成，多层构造。(4)整块电池槽以及盖子：由质量良好的合成树脂制作，具有充分的机械强度。通过热封焊接合。(5)液口栓盖：安装液口栓盖，将充电时产生的液体排出，而且防止异物从外边进入。(6)蓄电池盖套：用来保护蓄电池接头部与通电部不会附着尘埃，而且有绝缘作用。(7)电解液：以氢氧化钾为主体的水溶液。这个电解液在20的标准比重是 1.15-1.30。(8)各节之间连接板：连接各节之间，材料为铜镀镍的连接板，固定用不锈钢螺栓，碟形弹簧。(9)其他配件：蓄电池极柱，螺栓，垫圈，碟形弹簧是镀镍的钢铁制品或不锈钢制品。二、蓄电池二、蓄电池2.蓄电池的技术参数蓄电池的主要技术参数适用蓄电池形式螺丝扭矩值LPHA螺丝直径两面宽度（mm）(kgf.cm)(N.m)M121912012注：内，表示额定容量。3.蓄电池的日常保护、使用（1）浮动充电通常使用时，浮动充电电压按表9-3要求操作。若浮充电压高于此要求，会导致电池过充，减少补水时间间隔。但若低于此要求，会导致电池充电不足，电池电压减低，并缩短电池使用寿命。形式 浮动充电电压（V）LPHA-78 108.3113.8注:内，表示额定容量。二、蓄电池二、蓄电池（2）充水 排气式蓄电池的电解液由于水的电气分解与蒸发会减少，电解液的减少速度是判断蓄电池充电状态正确与否的依据，需要检验电解液面和减少量。液面到最低液面线（LOWER LEVEL）充水到最高液面线（UPPER LEVER）以上，会造成电解液溢失，漏电。高温的夏季，会造成电解液频繁的减少。精制水在充水时请使用专用保养用具，避免使用硫酸用具，那样会造成蓄电池损坏。给蓄电池充水时，除精制水以外请不要添加任何杂物。加入混杂物时会引起发热、发火、有毒性气体散发。二、蓄电池二、蓄电池（3）补水方法 将蓄电池的液口栓盖从电槽盖上取出。将液口栓盖对着3个排气筒插到底。插入时确认栓盖有没有裂缝，劣化等。如图9-6所示。将精制水注入玻璃吸管内补水进行充水时电解液面会从注液部溢出。补水时补到液位在补水指示棒的顶部位置（LEVEL 的圆棒）。电解液面达到最高液面线位置时将液口栓盖拔出，电解液面会自动高速最高液面线，如图9-7所示。盖液口栓盖时，液口栓盖上的标记和电槽盖的标记对称，如图9-8所示。若不用上述装置要注意液面水平，不要超过最高液面线。图 9-6 蓄电池液口栓盖 图9-7 最高液面线图9-8 盖液口栓盖示意图二、蓄电池二、蓄电池（4）补水时间出厂时，以调整到浮动充电状态的最高液面线。但根据充电电压的变化、放置、放电而有变动。因此，按下述合适的时期按照补水顺序进行补水。蓄电池装载在车辆上定期检查时蓄电池不在车辆上拆卸进行补水时，在浮动充电状态下电压稳定时进行补水。车辆起动蓄电池进行稳定充电时，在充电状态下按指定方法补水。停止充电或放电时补水的话其状态下的液面较底，看不出正常的液面，这时若将水加到最高液面线之后进行浮动充电的话，电解液会超过最高液面线溢出。为了修理等原因拆下蓄电池时充电完成后经1624h后，将位置调整到最高液面，若充电完成后无法满足所定时间后补水，其状态下直接进行补水也可。但可能达不到最高液面线，其后进行定期检查时最好进行细微调整。三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器5TXL110型逆变器额定供电电压为来自车辆蓄电池的DC110V，将蓄电池的直流DC110V（波动范围 DC77VDC137.5V）变成频率和电压稳定的三相340V/45HZ交流正弦波电压供给通风机。当接通输入DC110V，紧急逆变器立即处于预备工作状态，待外部启动信号送入后，逆变器正常工作，同时送出一运行信号给空调控制单元。逆变器检测到外部故障或内部故障时，将自动停机并输出故障信号。三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器主要电气主要电气条件条件额定输入额定输入电压电压 DC110V DC110V机械条件机械条件逆变器外逆变器外形尺寸形尺寸844844（长）（长）570570（宽）（宽）245245（深）（深）输入电压范围DC77VDC137.5V逆变器重量65kg额定输出电压AC304V5%逆变器防护等级 IP65额定容量 3.5kVA使用条件海拔高度小于 2500m额定输出功率 2.4kW工作环境温度-2045额定输出频率 额定 45Hz相对湿度95噪声65dB冷却方式自然冷却三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器（4）参照标准5TXL110型逆变器系统的各部件都参照以下标准进行设计和制造，并通过试验验证。TB/T3058-2002 铁路应用-机车车辆设备-冲击和振动试验TB/T3021-2001 铁路机车车辆用电子装置TB/T3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容试验及其限值TB/T1333.1 铁路应用-机车车辆设备-般使用条件和通用规则GB/T2423 电工电子产品基本试验环境试验规程TB2402 非金属材料阻燃要求GB4208-2008 外壳防护等级三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器3.安全注意事项5TXL110型逆变器为空调系统提供交流380V电源，一旦电压接入系统，系统内部器件、电路板、电连接器、插芯等均可能带有超过安全电压的危险电压。随意接触非常危险，可能导致严重损伤甚至人员伤亡。断电后5分钟内，由于内部有储能电容，系统内部仍然存在危险电压，因此当输入电压接入或断开5分钟内，严禁做任何测量和接线工作。在每次通电前确认各部件安装牢固，盖板盖好。即使断电时也请不要触摸电路板上任何器件，因为静电可能会损坏某些元件。4.存储要求逆变器在使用前的存储环境要求为：存储温度：-2045；相对湿度：95（不结露）三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器5.操作使用（1）充分了解有关安全的注意事项（2）接线和安装完后，请检查确认下述事项：各部件外壳接地良好；所有连线满足布线要求（线径、型号）；（3）检查输入电源是否在规定范围内，正负极是否接反；（4）检查负载是否在规定范围内；6.故障处理如出现故障，请按下述步骤处理：（1）检查输入电压是否正常，连接器接触是否良好,输入电源是否正常；（2）如无输出电压，则可能是逆变器内部故障，可断开输入断路器并等待约 5分钟后重新开机。如仍然出现相同现象，应及时通知经过培训的专业维修人员来排除故障。注意：每次关机后，需等待 5 分钟后才能进行接线工作。三、紧急通风逆变器三、紧急通风逆变器端子号 功能 信号定义X1:A1 输入 DC110V+来自蓄电池的输入电源X1:A3 输入 DC110V-X1:B1 逆变器启动信号线 来自空调控制单元X1:B2 预留 X1:B3 运行输出信号线 1输出给空调控制单元X1:B4 运行输出信号线 2X1:B5 输出故障信号线 1输出给空调控制单元X1:B6 输出故障信号线 2X2:1 逆变器输出线 U交流电压输出X2:2逆变器输出线 VX2:3逆变器输出线 W7.7.电气连接电气连接33任务三 辅助供电系统维护与检修Part一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）1.辅助逆变器系统维护城市轨道交通车辆辅助逆变器系统的故障在车辆的日常临修中比较常见。辅助逆变器的故障在高温季节较为突出，其故障大多是由空调机组的故障引起的，或者是由于辅助逆变器内各类接插件松动引起的，也可能是辅助逆变器内电气元器件损坏引起的，在辅助逆变器临修作业中尤其应该注意以下几种情况。（1）因空调故障引起的辅助逆变器故障对于因空调故障引起的辅助逆变器的故障比较容易判断，一般来说此时辅助逆变器的故障记录多为输出三相不平衡等内容，具体的判断方法是：将空调切除，如果辅助逆变器故障消失，那么该故障很可能是空调机组故障引起的。常见的空调故障一般有以下几种：空调通风机故障、空调冷凝风机故障、压缩机电动机故障、空调机组与车体连接插件接触不良。此外，辅助设备柜中与空调控制相关的接触器、低压断路器的接线松动、触点接触不良损坏等在临修的过程中需要特别予以注意。（2）辅助逆变器自身故障对于辅助逆变器自身的故障，在临修中同样十分常见。一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）辅助逆变器检查处理流程图一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）（3）雷击过电压引起的辅助逆变器故障在雷雨季节，列车遭受雷击的可能性增大。一般来说雷击有两种情况：第一种是雷电击中接触网，然后传递到受电弓上，这种情况在正线运行中比较常见；第二种情况是雷电直接击中受电弓。这两种情况雷击造成的辅助逆变器输入电压的变化率不同，雷击的能量也有很大差别。一般情况下，辅助逆变器可以在雷击发生后自行恢复工作，不会影响列车的运营；如果雷击的能量特别巨大，则有肯呢个造成辅助逆变器关停、闭锁，甚至发生损坏。对于遭受雷击而出现辅助逆变器故障的车辆，通常可以先进行收车作业，等待一段时间后重新起动列车，辅助逆变器能够重新起动并恢复正常；如果辅助逆变器仍不能起动，则可以进行应急起动；如果应急起动同样失败，则有可能是辅助逆变器或车间电源内部的相关元器件损坏，这时需要仔细检查发生故障的辅助逆变器与车间电源内部的各电气部件。最为常见的是车间电源的熔断器熔断、高压隔离二极管被击穿等，必要时需要使用绝缘电阻表对辅助逆变器进行绝缘等级测定，判定是否有其他元器件被击穿，以保证逆变器完好。一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）（4）再生制动电压反馈异常引起的辅助逆变器故障列车在进行再生制动时，如果与牵引变电站配合存在问题，接触网（或接触轨）的电压将升高，造成辅助逆变器过电压保护。通常在一定的时间（一般为10s左右）内辅助逆变器可以恢复正常工作，在该段时间内列车进入紧急照明、通风等工况，列车的控制系统将记录类似辅助逆变器负载等相关信息。但有时网压上升十分迅速，通过列车辅助电路的瞬间电流将很大，这时辅助电路中的受流器供电熔断器将可能因此熔断，甚至高压隔离二极管也会被击穿，造成列车的辅助供电电路失电，辅助逆变器无法正常工作，进而造成设备通风丧失，引起车辆救援。因此驾驶员在操纵再生制动时，一定要严密监视网压，一旦出现异常情况应立即切除再生制动，避免造成故障扩大，影响行车。（5）车载蓄电池故障城市轨道交通车辆蓄电池通常采用镍镉碱性蓄电池，其临修作业多是对电池进行补液。由于蓄电池在充电的过程中要大量发热，电解液会有所蒸发，甚至发生电解液缺乏。这样在检修过程中需要经常查看蓄电池电解液的液面，如果液面有所下降，则需要及时地进行补液，或者采取相应的维护措施。如果蓄电池漏液严重，则蓄电池很有可能因此报废，甚至发生爆炸，造成严重的后果。一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）3.辅助逆变器检修由于辅助逆变器的结构和牵引逆变器相似，其检修方式也基本一致。检修主要是对通风区域。散热片、半导体元件的安装等进行清洁检查，并视工作环境的情况检查清洁控制板。在清洁过程中，应采取防静电措施。同时，如控制板上有接线端子，应对接线端子进行清洁，必要时进行打磨，以保证与电缆、控制线接触良好。一、辅助逆变器（一、辅助逆变器（SIV）检修内容检修内容技术标准技术标准检查并清洁箱体和盖板1）盖板无损坏和变形，锁闭功能良好；2）箱盖密封良好，密封胶条存在2mm裂纹时更换；进出线外观、连接器锁紧接头1）进出线清洁，无积尘、无损坏；2）插头或接线无腐蚀或污垢，插头接触良好、电缆锁紧头锁闭紧固。箱体内部，功率单元散热片、SIV风机清洁箱体内部，功率单元散热片检查，清洁散热片，SIV风机清洁。1）箱内清洁、无积尘；2）内部金属器件无锈蚀、无烧伤、无变色；3）风机扇叶、风机内部、散热片表面无积尘。清洁SIV箱体滤网滤网无灰尘、无破损。IVK接触器IVK接触器清洁并打磨IVK主触头。1）触头无烧伤痕迹，安装状态良好无松动，动作灵敏无卡滞；2）打磨触头，对烧伤严重的触头进行更换；控制单元外观、印刷电路板、安装螺母、接线端子、插头1）控制单元、印制电路板无褪色、无损坏、无变形；接线端子、插头无松动退针；2）安装螺栓紧固，无松动。变压器线圈、电抗器线圈及其接线接头1）线圈清洁，无尘土、无杂物；2）表面无损伤、无变色、无脱漆；3）接线牢固无松动。风机安装、紧固螺栓、风机叶片、电源线、接地线1）安装螺栓紧固、无松动；2）线路连接紧固、无松动。箱体内部电阻、电容、电感测量测量电容容量FC：10000F10%；ACC：502.5F（+10%,-0%）；2）测量电阻阻值SG单元(RC)：702S=140 5%；CG电源（RD）：20010%3）线圈电阻 SG单元接触器电磁线圈电阻：356.88%(吸合值小于60V、释放值大于11V)高压回路绝缘电阻使用1000V兆欧表绝缘电阻20M。箱体所有固定螺母和螺栓箱体固定螺栓紧固良好、无松动。风机防爆胶泥更换风机防爆胶泥，密封性能良好，无缝隙。二、蓄电池的维护和检修二、蓄电池的维护和检修1.蓄电池的维护重要部分检查及全检查时若将蓄电池从车上拆下，请按以下程序操作维护。（1）电解液面点检蓄电池从车上拆下时请检查电解液面。注意以下事项：电解液面高于最低液面的情况下，请不要添加水，若添加水充电时电解液会产生溢漏。电解液面低于最低液面线的情况下，将水添加到最低液面线，如不及时充水，直接充电时会引起蓄电池的损烧危险请注意。二、蓄电池的维护和检修二、蓄电池的维护和检修（2）充放电在充电时蓄电池会排出氢气，充电换气时要十分小心，若蓄电池喷火花或靠近烟火氢气会燃烧。第一回放电（残留容量）用 0.25A 的电流放电止 1.2V单位电池个数。第一回的充电容量能满足规定情况下，第二回的充电可以省略。（5：5 小时为额定容量 Ah数值）第一回充电0.25A 的电流要充电78小时。第二回放电（容量试验）用0.25A的电流放电止 1.0V单位电池个数。第二回充电0.25A 的电流要充电78小时 液面调整充电完了后经1624小时后，将位置调整到最高液面。清扫蓄电池在脏染后需进行清扫。二、蓄电池的维护和检修二、蓄电池的维护和检修2.蓄电池的检修（1）一个月点检点检项目项目项目内容内容基准基准处置处置蓄电池外箱损伤及安装状态目试外箱有无损坏和安装松懈情况不准存在损坏或松懈现象如出现损坏现象进行修补或替换，如出现松懈现象时请再次进行捆装。如果能看箱内，请点检液面。（2）3 个月点检点检项项目内容基准处置外箱、连接线等的损坏、腐蚀、松懈及漏液等 进行对外箱有无损坏，安装松懈的点检。进行连接线，端子损坏，腐蚀等的点检。有无漏液现象不许存在损坏，松懈，腐蚀，泄漏等状态 如出现损坏情况要进行修补或替换，如出现松懈需再次捆装。连接线的导电部分出现异常时需更换或修理。出现漏液现象需及时清扫，长时间漏液需查找原因。电槽或盖口出现裂纹时需更换电池。电解液面 确认全槽内液面是否在标准范围。浮动充电状态时在最高、最低液面线范围内。低于最低液面线的情况下，将精制水添加到最高液面线。蓄电池电压 蓄电池的总电压（端子电压）在直流电压计，但必须在浮动充电稳定状态下进行测定。要在108.3113.8V的范围内。电压有出入时，请调整浮动充电电压(按表9-3)。二、蓄电池的维护和检修二、蓄电池的维护和检修（3）天津地铁3号线电客车架修规程规定蓄电池的检修工艺基础数据测量测量记录环境温度、湿度；测量记录各单体开路电压；测量记录电池组总电压；测量记录各单体电解液密度。1）要求记录准确；2）电解液密度标准：20时，电解液密度：1.19kg/L，最大允许的误差:+/-0.01kg/L（温度修正系数：0.0007 kg/L/K）。蓄电池控制箱体和蓄电池箱体、安装吊挂件、接线盒、单体外壳、电解液液面高度1）密封胶条粘贴紧固，密封状态良好；2）箱体清洁、箱盖无变形、损坏，通风口、漏水口无堵塞，箱体进出线状态良好、接线盒及吊挂螺栓紧固无异常，单体外壳无破损等异常；3）检查箱体内部有无积水，检查积液盘状态，无腐蚀掉漆；电解液液面与上刻度线平齐。4）更换箱体底部橡胶呼吸塞，检查蓄电池控制箱密封胶条，状态良好。箱体及控制箱锁闭功能箱体及控制箱锁闭功能正常，锁体防尘盖齐全，无损坏。单向阀，电池气塞状态检查单向阀表面清洁无尘土，无电解液结晶，阀口单向透气，更换不符合要求的单向阀。连接片、极柱，电池单体的电池头防护盖状态蓄电池表面清洁，无灰尘，连接片无腐蚀、变形，极柱涂凡士林。螺栓紧固无松动，画防松线。更换连接片紧固螺母、碟形弹簧。电缆1）接线无老化变形，绝缘层无破损；2）接线紧固，无松动。三、紧急通风逆变器的维护和检修三、紧急通风逆变器的维护和检修在正常情况下,紧急通风逆变器是免维护的。天津地铁3号线电客车架修规程规定紧急通风逆变器的检修工艺箱体、盖板1）箱体外部清洁，无灰尘、无污物；2）盖板无损坏和变形，盖板螺栓无松动，防松线无错位；3）插头或接线无腐蚀或污垢。安装螺母和螺栓螺母、插头无松动、无裂纹，防松线清晰、无错位。谢 谢 观 赏