摘要：铁路提速使用的25T 型客车，部分快速客车采用了电力机车向客车供电技术，25T 型客车电气系统应用了很多新技术。本文介绍了25T 型客车供电系统应用的技术，并提出了25T 型客车运用中的问题。
关键词：25T 型客车；供电系统；监控
随着国内电气化铁路的快速发展，客车逐渐由发电车和内燃机车供电过渡到由电力机车供电。BST25T型客车铁路运输设备有限公司为铁路设计制造的高档客车，主要行驶在电气化铁路区段，原设计由发电车或内燃机车集中供电，如果改为电力机车供电，将节约大量的运用维护成本，同时降低环境污染。
一、DC600V 供电系统工作原理
DC600V 供电制式的空调客运列车，在电气化区段运行时，采用电力机车集中供电（DC600V）、客车分散变流供电方式。其工作原理为电力机车的列车辅助供电装置将受电弓接受的25 kV 单相高压交流电降压、整流、滤波成600V 直流电。机车上安装了两套DC600V 电源装置，两套装置分两路通过KC20D 连接器向空调客车供电。空调客车通过电气综合控制柜自动将其中一路DC600V 直流电送入空调逆变电源装置及DC110V 电源装置。逆变器将DC600V 直流电逆变成三相50Hz交流电，向空调装置、电开水炉等三相交流用电负载供电；充电器将DC600 V 直流电变换成DC11O V 直流电，给蓄电池组充电，同时向照明、供电控制等负载供电。客室电热器采用DC600V 电源直接加热。电力机车采用单相相控整流方式提供DC600V电源，采用两路供电，具有一定的冗余。一路电源故障时，另一路仍可向客车供电，供电系统可以实现集中控制，操作简单。
二、25T 型客车应用的新技术
1、机车向客车供电的DC600V 供电系统技术。25T 型客车采用机车直接向客车供电的DC600V 供电系统。我国DC600V 供电系统采用集中供电分散变流的方式，即机车集中提供DC600V 电源，客车进行分散变流。电力机车主变压器的副边有2 个客车供电绕组，输出单相AC860V 电压到相控整流装置，整流后输出独立的2 路DC600V 电源供给客车，容量2×400 kW；客车上装有逆变器和充电器，将DC600V 电压逆变成三相AC380 V 电压后供给空调机组等三相负载，同时将DC600 V 电压变换成DC110V 电压后供蓄电池充电、照明和其他控制系统用电。
2、车辆级的自动控制技术。25T 型客车的供电系统、空调控制系统采用了以PLC 为核心的自动控制技术。客车供电系统的回路选择、转换、保护和故障策略全部采用自动控制技术；空调控制可根据车厢内的温度传感器检测值自动控制空调机组的工况，实现温度自动调节。同时，PLC 可以对供电系统与空调系统的运行参数、工作状态、故障信息进行记录和显示，方便运用和检修。
3、车辆级的网络监控技术。由于25T 型客车电气系统的供电装置、用电设备和各种安全保护装置安装在客车的不同部位，为了便于掌握运用中车辆电气系统和用电设备的运行状况和参数，采用了网络监控技术，在触摸屏上集中显示供电系统、空调控制系统、车下逆变器充电器、蓄电池的工作状态和运行参数，各车轴的轴温信息、防滑装置动作状况、烟火报警系统和车门的信息也都可以在触摸屏上集中显示，使乘务人员可以方便地了解车辆电气系统各部件的运行参数和信息。
4、列车级网络监控技术。25T 型客车的电气控制系统实现了无主式网络监控技术，即乘务人员可以在任何一个车厢内通过触摸屏对全列其他客车的供电、空调系统进行控制，可以通过触摸屏监测其他车辆的运行状况和故障信息，为新的乘务体制提供技术上的支持。
5、列车电气系统集中管理。25T 型客车在车辆工程师室内设置了电气系统主控站，车辆工程师可以在主控站触摸屏上对全列各车厢电气系统进行实时监控。通过触摸屏可以控制全列任何车辆的供电系统和空调系统，可以监测全列车辆的供电系统、空调系统、车下逆变器充电器的运行状况和参数以及全列各车辆的车轴运行状况和故障信息，对出现异常的电气部件及时进行故障处理，对运行异常的参数进行跟踪。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，在主控站内设置了运行数据记录卡，记录了全列各车辆的运行工作参数和故障信息，当列车返段后，可以将数据存储CF 卡内的数据下载到地面计算机内，进行数据分析。
6、车辆安全监测系统。25T 型客车安装了检测车辆走行部分和制动系统的安全监测系统，通过安装在转向架、车体和制动系统的传感器，车辆工程师可以了解列车运行的有关信息，发现问题及时通知司机采取必要的措施。同时，安全监测系统将车辆走行部分和制动系统的运行参数记录下来，为车辆检修提供参考。
7、车辆运行参数的无线数据传输。25T 型客车采用GPS 卫星定位技术和基于GPRS 的无线网络技术，将列车运行的信息实时地传输到地面监控系统，通过地面数据中心可以实时地了解车辆运行的信息。经过数据库处理和专家系统软件分析，用户可以登陆专业网站，实时查询车辆运行的基本参数，掌握车辆运行状况。
三、25T 型客车运用中的问题
1、技术方面
（1）DC600 V 供电系统。现有电力机车相控整流供电电源在过无电区和负载匹配方面存在振荡和过压现象，DC600V 供电电源的稳定性需进一步提高；车端电气连接器、39 芯通信连接器密封性能不良；逆变器性能不稳定，参数不统一，使用维护困难；充电器与蓄电池的匹配关系需要研究，蓄电池放电容量不足；电力机车采用有源接地和中点接地2 种保护形式，机车与客车的接地保护逻辑关系需要进一步确认；目前的系统中没有考虑在DC600V 故障条件下的通风问题，夏季电网或逆变器故障时，由于车辆密封、室内环境恶劣，应急通风的问题应引起重视。
（2）车载网络监控系统。车辆间的通讯连接器接触不良，影响网络通讯的稳定性；车辆配线及屏蔽的不规范造成网络通信受干扰而短时中断；列车安全监测系统的参数显示太专业化，随车乘务人员无法掌握，监测的信息不能与机车通信，司机无法了解车辆运行的情况，在故障情况下不能及时采取有效的措施；另外，安全监测系统的故障判据需要完善，否则始终拿不出令人信服的故障判据，反而造成误报甚至对随车乘务员产生误导。
（3）地面无线监控系统。车辆运行信息通过无线网络传输到地面计算机，地面检修中心能够实时地监控车辆运行状况，这在技术上是一次重大突破。目前采用通过各段的地面终端计算机登录四方车辆研究所网站的方式，不仅大大减少了运用单位的投资，同时也使各段能够直接应用，减少了网络管理和维护方面的问题。但是，作为专业网站，应当扩展其功能，发挥更大的作用，例如回答对使用维护方面的咨询，发布有关标准、规程等。
2、管理方面
（1）列车整备。由于机车采用长交路轮乘制，司乘人员对列车供电操纵较少，应进一步加强机车乘务员对列车供电操纵的培训。同时，机车出库检查应进一步强化。由于车辆出库时只能通过地面电源通电试验，即使在库内整备完好，与机车连挂时仍有问题，机车和客车的整备条件与实际运用有差距。
（2）地面电源及检修设备。客车入库后地面电源是保证车辆供电系统状态的基本手段。目前，部分车辆段配备地面电源容量不足，造成客车入库检查不全面，冬季防寒工作量大。由于机车的中、小修程中没有相应的列车供电设备，而只有电阻性模拟负载，列车供电设备的性能无法完全保证。
25T 型客车的DC600 V 供电系统、自动化控制的电气控制系统和网络化监控系统提升了我国客车电气系统和车辆装备的技术水平，为新的运行乘务体制提供了有力的技术支持，同时也为实现数字化、网络化铁路运输进行了积极的探索。随着我国铁路电气化建设的推进，DC600V 供电系统和25T 型客车应用的新技术具有更广阔的发展空间。
参考文献：
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［3］徐林云，郭志刚． PLC 在铁路客车监控系统上的应用［J］．电气应用，2014（ 08）：40 － 41．
论文作者:王晓敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/23
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