CRH380A型动车组的电气系统可靠性分析

张长青 宋增明

摘 要：本文简要分析了CRH380A型动车组部分电气系统的可靠性设计，能够有效的保证动车组安全正点运行。

关键词：CRH380A动车组；电气系统；可靠性

CRH380A型高速动车组具有技术先进、安全可靠的优势，达到了世界先进水平。本文主要是对动车组电气系统的可靠性进行了分析。

1 CRH380A型动车组高压供电系统的可靠性分析

1.1 电气系统可靠性分析

电气系统主要有受电弓、高压机器箱、真空断路器等。图1为CRH380A型动车组主电路连接示意图。

25kV接触网与受电弓工作可靠是确保高速动车组安全运行的根本保证。通过受电弓将电流接入到高压机箱内，再连通到牵引变压器原边绕组上。同时设置了高压系统联锁控制回路，保护检修人员安全，在受电弓降下或保护接地开关闭合时，高压设备箱可以打开，否则不能打开高压设备箱。[1]因此在进行车顶作业时，必须进行放电处理；否则不能登顶作业。

CRH380A型动车组4车和6车各安装一套受电弓。动车组采用单弓运行，另一架受电弓留作备用。当动车组运行中使用的受电弓发生故障时，备用受电弓可以立即启用，避免动车组处于瘫痪状态。

动车组接触网供电应属于一级用电负荷，接触网是25kV电网高压。因此属于接触网属于专用供电线路，不允许中断供电。这种供电方式具有较高的可靠性。

1.2 主牵引电气系统可靠性分析

CRH380A型动车组基本动力单元由真空断路器进行控制，因此各个系统是相互独立的。同时在每个动力单元内每个动车也可以单独切除，而不影响另外一个动车的工作。因此这种多种冗余的配置方式不会导致动车组因其完全失去动力而申请救援。最大限度的保护了动车组牵引系统的可靠性。但是当其中某个动力车故障需要切除运行时，会影响运行速度，按照《CRH380A（L）型动车组途中应急故障处理手册》中限速要求执行。

1.3 高压供电系统线路的可靠性分析

为了保证CRH380A型动车组高压供电系统的可靠性，应避免电缆受到击打损坏、各类腐蚀等危害，要便于安装和日常检修，达到一定的防雪防水要求。

CRH380A型动车组特高压电路全部采用车顶走线，高压单元从2车车顶连到7车车顶。特高压线路能够有效的保障动车组供电。

2 CRH380A型动车组辅助供电系统的可靠性分析

2.1 辅助电源装置可靠性分析

CRH380A型动车组的辅助供电系统主要是采用干线供电方式。从动车组的牵引变压器3次绕组获得辅助电路电源。图2为辅助电源装置供电示意图。[2]

在CRH380A动车组上安装了3台辅助电源装置，每台辅助电源装置保证各自辅助系统用电。当其中任何一台辅助电源装置出现问题时，另一台辅助电源装置向该故障单元扩展供电。因此，任一辅助电源装置出现故障时，可以由正常工作的辅助电源装置向出现故障的辅助电源装置供电。辅助电源装置之间通过扩展供电方式进行冗余。这种冗余设计保证了辅助供电的可靠性。

2.2 蓄电池可靠性分析

CRH380A型动车组采用了碱性蓄电池。在动车组高压供电停止时，从源头设计上要求蓄电池能够使辅助设备工作30分钟以上。因此，当高压供电停止时，仅通过蓄电池可实现向车内照明、电话广播、车外红色标识灯等装置提供2小时以上的应急供电。当动车组电源系统故障时，蓄电池有效保证了动车组应急供电。[2]

3 CRH380A型动车组接地的可靠性分析

3.1 计算机接地

CRH380A型动车组控制系统主要由中央控制装置、终端装置、车辆信息显示器、显示控制装置等设备组成。中央控制装置用于控制系统各类信息的运算处理以及信息记录。属于动车组的大脑。中央控制装置具有防电磁干扰，提高抗干扰能力。由光纤连接各个中央装置及终端装置，构成双重环形回路结构，抗干扰能力强。

3.2 电气柜接地保护

CRH380A型动车组用电设备繁多，设计高压、中压、低压等，而且电压不同，交直流不同。电气柜内接地有效的保护了各供电系统的用电安全。通过接地端子，一旦發生漏电将有效的保护设备的安全。[3-4]

3.3 接地装置保护

每个接地装置安装在转向架的齿轮箱装置的非车轮一侧或非动力轴轴端。接地装置采用接地碳刷把高压电路的回流直接流到车轴，通过车轴与轮饼传递至钢轨上。有效的保护了高压设备故障后，车体上高压直接导入钢轨上。动车组接地碳刷属于磨耗件，要定期更换保证接地的可靠性。

4 CRH380A型动车组烟火报警系统分析

烟火报警系统是一个火灾早期发现的探测系统。烟火报警系统检测到动车组乘客区域以及配电柜内的电气元件的产生的烟雾，发现火灾情况及时提示动车组工作人员采取措施。当动车组出现烟火报警时，提示列车工作人员采取紧急措施。

通过设置烟火报警系统可以有效地预防动车组车内火灾的发生，在确保动车组设备安全的同时，提高动车组的可靠性，并且有效的保证了旅客的人身安全。

5 结语

本文对CRH380A动车组电气系统进行了分析，电气系统的可靠性是一个综合性的问题，还要与接触网的网压变化、动车组本身电气电子元件的质量以及运行环境等因素的影响有关。动车组是载人的交通工具，这样才能保证旅客及列车工作人员的安全。

参考文献

[1]秦文照，马志涛.浅析CRH2型动车组高压设备箱的检修[J].铁道车辆，2012.7：41-42.

[2]胡学永，邓学寿.CRH2型200km/h动车组辅助供电系统[J].机车电传动，2008.5：1-7.

[3]赵文武.动车组辅助电气系统的分析与比较[J].内蒙古科技与经济，2013.2：82-84.

[4]郭秀伟，李刚，陆开元.300km/h动车组辅助系统电气柜结构和工艺特点分析[J].铁道车辆，2010.6：14-16.