CRH380A型動車組的電氣系統可靠性分析

張長青 宋增明

摘 要：本文簡要分析了CRH380A型動車組部分電氣系統的可靠性設計，能夠有效的保證動車組安全正點運行。

關鍵詞：CRH380A動車組；電氣系統；可靠性

CRH380A型高速動車組具有技術先進、安全可靠的優勢，達到了世界先進水平。本文主要是對動車組電氣系統的可靠性進行了分析。

1 CRH380A型動車組高壓供電系統的可靠性分析

1.1 電氣系統可靠性分析

電氣系統主要有受電弓、高壓機器箱、真空斷路器等。圖1為CRH380A型動車組主電路連接示意圖。

25kV接觸網與受電弓工作可靠是確保高速動車組安全運行的根本保證。通過受電弓將電流接入到高壓機箱內，再連通到牽引變壓器原邊繞組上。同時設置了高壓系統聯鎖控制回路，保護檢修人員安全，在受電弓降下或保護接地開關閉合時，高壓設備箱可以打開，否則不能打開高壓設備箱。[1]因此在進行車頂作業時，必須進行放電處理；否則不能登頂作業。

CRH380A型動車組4車和6車各安裝一套受電弓。動車組采用單弓運行，另一架受電弓留作備用。當動車組運行中使用的受電弓發生故障時，備用受電弓可以立即啟用，避免動車組處于癱瘓狀態。

動車組接觸網供電應屬于一級用電負荷，接觸網是25kV電網高壓。因此屬于接觸網屬于專用供電線路，不允許中斷供電。這種供電方式具有較高的可靠性。

1.2 主牽引電氣系統可靠性分析

CRH380A型動車組基本動力單元由真空斷路器進行控制，因此各個系統是相互獨立的。同時在每個動力單元內每個動車也可以單獨切除，而不影響另外一個動車的工作。因此這種多種冗余的配置方式不會導致動車組因其完全失去動力而申請救援。最大限度的保護了動車組牽引系統的可靠性。但是當其中某個動力車故障需要切除運行時，會影響運行速度，按照《CRH380A（L）型動車組途中應急故障處理手冊》中限速要求執行。

1.3 高壓供電系統線路的可靠性分析

為了保證CRH380A型動車組高壓供電系統的可靠性，應避免電纜受到擊打損壞、各類腐蝕等危害，要便于安裝和日常檢修，達到一定的防雪防水要求。

CRH380A型動車組特高壓電路全部采用車頂走線，高壓單元從2車車頂連到7車車頂。特高壓線路能夠有效的保障動車組供電。

2 CRH380A型動車組輔助供電系統的可靠性分析

2.1 輔助電源裝置可靠性分析

CRH380A型動車組的輔助供電系統主要是采用干線供電方式。從動車組的牽引變壓器3次繞組獲得輔助電路電源。圖2為輔助電源裝置供電示意圖。[2]

在CRH380A動車組上安裝了3臺輔助電源裝置，每臺輔助電源裝置保證各自輔助系統用電。當其中任何一臺輔助電源裝置出現問題時，另一臺輔助電源裝置向該故障單元擴展供電。因此，任一輔助電源裝置出現故障時，可以由正常工作的輔助電源裝置向出現故障的輔助電源裝置供電。輔助電源裝置之間通過擴展供電方式進行冗余。這種冗余設計保證了輔助供電的可靠性。

2.2 蓄電池可靠性分析

CRH380A型動車組采用了堿性蓄電池。在動車組高壓供電停止時，從源頭設計上要求蓄電池能夠使輔助設備工作30分鐘以上。因此，當高壓供電停止時，僅通過蓄電池可實現向車內照明、電話廣播、車外紅色標識燈等裝置提供2小時以上的應急供電。當動車組電源系統故障時，蓄電池有效保證了動車組應急供電。[2]

3 CRH380A型動車組接地的可靠性分析

3.1 計算機接地

CRH380A型動車組控制系統主要由中央控制裝置、終端裝置、車輛信息顯示器、顯示控制裝置等設備組成。中央控制裝置用于控制系統各類信息的運算處理以及信息記錄。屬于動車組的大腦。中央控制裝置具有防電磁干擾，提高抗干擾能力。由光纖連接各個中央裝置及終端裝置，構成雙重環形回路結構，抗干擾能力強。

3.2 電氣柜接地保護

CRH380A型動車組用電設備繁多，設計高壓、中壓、低壓等，而且電壓不同，交直流不同。電氣柜內接地有效的保護了各供電系統的用電安全。通過接地端子，一旦發生漏電將有效的保護設備的安全。[3-4]

3.3 接地裝置保護

每個接地裝置安裝在轉向架的齒輪箱裝置的非車輪一側或非動力軸軸端。接地裝置采用接地碳刷把高壓電路的回流直接流到車軸，通過車軸與輪餅傳遞至鋼軌上。有效的保護了高壓設備故障后，車體上高壓直接導入鋼軌上。動車組接地碳刷屬于磨耗件，要定期更換保證接地的可靠性。

4 CRH380A型動車組煙火報警系統分析

煙火報警系統是一個火災早期發現的探測系統。煙火報警系統檢測到動車組乘客區域以及配電柜內的電氣元件的產生的煙霧，發現火災情況及時提示動車組工作人員采取措施。當動車組出現煙火報警時，提示列車工作人員采取緊急措施。

通過設置煙火報警系統可以有效地預防動車組車內火災的發生，在確保動車組設備安全的同時，提高動車組的可靠性，并且有效的保證了旅客的人身安全。

5 結語

本文對CRH380A動車組電氣系統進行了分析，電氣系統的可靠性是一個綜合性的問題，還要與接觸網的網壓變化、動車組本身電氣電子元件的質量以及運行環境等因素的影響有關。動車組是載人的交通工具，這樣才能保證旅客及列車工作人員的安全。

參考文獻

[1]秦文照，馬志濤.淺析CRH2型動車組高壓設備箱的檢修[J].鐵道車輛，2012.7：41-42.

[2]胡學永，鄧學壽.CRH2型200km/h動車組輔助供電系統[J].機車電傳動，2008.5：1-7.

[3]趙文武.動車組輔助電氣系統的分析與比較[J].內蒙古科技與經濟，2013.2：82-84.

[4]郭秀偉，李剛，陸開元.300km/h動車組輔助系統電氣柜結構和工藝特點分析[J].鐵道車輛，2010.6：14-16.