杜春光

（大連耐恩電氣有限公司，遼寧　大連　116081）

HCD3B電力機(jī)車低壓電源柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及改進(jìn)

杜春光

（大連耐恩電氣有限公司，遼寧大連116081）

【摘要】通過(guò)對(duì)低壓電源柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，使得結(jié)構(gòu)更科學(xué)化，合理化，同時(shí)方便了機(jī)車人員對(duì)設(shè)備的操作與維護(hù)，減少了故障判斷的難度。從而達(dá)到為機(jī)車控制（監(jiān)控）系統(tǒng)提供持續(xù)、穩(wěn)定的DC110V控制電源，實(shí)現(xiàn)其低功耗、高可靠性的設(shè)計(jì)預(yù)期。

【關(guān)鍵詞】低壓電源柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)特征；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

加快我國(guó)鐵路運(yùn)輸裝備現(xiàn)代化，要按照引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)、打造中國(guó)品牌的總體要求，HXD3B型電力機(jī)車是中國(guó)鐵路的電力機(jī)車車型之一，是在HXD3型電力機(jī)車設(shè)計(jì)制造技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，借鑒龐巴迪公司的IORE型電力機(jī)車，為滿足中國(guó)鐵路重載貨運(yùn)需要而研發(fā)的大功率交流傳動(dòng)干線貨運(yùn)用六軸電力機(jī)車，其中低壓電源柜為HXD B型電力機(jī)車控制電源裝置，是機(jī)車的重要部件。其與蓄電池為機(jī)車控制系統(tǒng)供電。

1　低壓電源柜設(shè)計(jì)的引用標(biāo)準(zhǔn)

TB/T 1126-1999機(jī)車控制與照明電路標(biāo)準(zhǔn)電壓

TB/T 1333.1-2002鐵路應(yīng)用機(jī)車車輛電氣設(shè)備第1部分：一般使用條件和通用規(guī)則

TB/T 3021-2001鐵道機(jī)車車輛電子裝置

TB/T 3034-2002機(jī)車車輛電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)及其限值

TB/T 3058-2002鐵路應(yīng)用機(jī)車車輛設(shè)備沖擊和振動(dòng)試驗(yàn)

TB/T 1395-2003直流110V機(jī)車控制電源柜技術(shù)條件

2　總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1設(shè)計(jì)特征

本品內(nèi)設(shè)有容量相同的兩套功率單元，每套功率單元單獨(dú)工作都可滿足系統(tǒng)輸出要求，在單元選擇開(kāi)關(guān)位于自動(dòng)檔位時(shí)兩套單元根據(jù)微機(jī)發(fā)出的單雙日指示信號(hào)工作，單日默認(rèn)一單元工作，雙日默認(rèn)二單元工作，工作過(guò)程中當(dāng)有一套功率單元發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指示信號(hào)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到另一套功率單元進(jìn)行工作，從而用作故障時(shí)的備份，提高系統(tǒng)輸出可靠性。

2.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本設(shè)備具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，操作、維護(hù)方便等特點(diǎn)。內(nèi)部分為四個(gè)部分。

前半部分分上中下三層（見(jiàn)圖1），上層為接觸器腔體，主要用于放置接觸器。把接觸器單獨(dú)放置在一個(gè)腔體，不僅可以減少電流的干擾，也方便維護(hù)。中層為單元腔體，主要用于擺放兩個(gè)功率單元、一個(gè)輔助單元及信號(hào)采集模塊和一些控制部件，功率單元設(shè)計(jì)為獨(dú)立的單元結(jié)構(gòu)，這樣大大方便了設(shè)備的維護(hù)，減少了故障判斷的難度和維修時(shí)間，確保了機(jī)車的正常運(yùn)行。下層為蓄電池組腔體，該腔體位于整個(gè)柜體的下層，用于放置蓄電池組，由于蓄電池組重625KG，此次蓄電池組安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)為軸承軌道的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，與HXD 3機(jī)車的蓄電池組固定安裝結(jié)構(gòu)相比，具有操作，測(cè)量電壓，檢修方便，省時(shí)省力的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。另外還增加了蓄電池產(chǎn)生的有害氣體的排氣管，直接排到車體外，從而減少有害氣體對(duì)人的傷害。前下門板采用鉸鏈的安裝方式，斷路器開(kāi)關(guān)和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)采用把手開(kāi)關(guān)外置式，這樣既方便操作又節(jié)省時(shí)間。

圖1　產(chǎn)品內(nèi)部正面及側(cè)面視圖

產(chǎn)品后部為一個(gè)開(kāi)放式腔體。主要放置不易損耗的變壓器、電抗器、風(fēng)機(jī)以及單元散熱器等元器件。

3　結(jié)論

改進(jìn)后的低壓電源柜做為HXD3B型電力機(jī)車控制電源裝置，為機(jī)車控制（監(jiān)控）系統(tǒng)提供持續(xù)、穩(wěn)定的DC110V控制電源，同時(shí)為車載蓄電池組充電。本設(shè)備的技術(shù)特點(diǎn)在于能夠最大程度保證機(jī)車控制系統(tǒng)在額定電壓DC110V的范圍工作，實(shí)現(xiàn)其低功耗、高可靠性的設(shè)計(jì)預(yù)期；使得系統(tǒng)內(nèi)的傳感器、變送器狀態(tài)和精確度穩(wěn)定。以利于控制（監(jiān)控）系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、精確的實(shí)現(xiàn)其功能。為以后電力機(jī)車的設(shè)計(jì)提供了寶貴資料和經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

［1］陳開(kāi)運(yùn)，言武，姜志新主編.TB/T 1333.1-2002［Z］.鐵路應(yīng)用機(jī)車車輛電氣設(shè)備.中國(guó)鐵道出版社.

［2］成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.化學(xué)工業(yè)出版社.