城軌車輛控制系統(tǒng)1.城市軌道交通車輛主電路電器

城市軌道交通車輛電氣控制系統(tǒng)部件是用來對城市軌道交通車輛以及其他的牽引設備進行切換、檢測、控制、保護和調節(jié)的電器及裝置，也可稱為牽引電器。2026/1/141城市軌道交通車輛主電路電器

主電路電器主要包括受電弓、高速斷路器、制動電阻器等等。

牽引電器一般分為主電路電器、控制電路電器和輔助電路電器三部分。受電弓HSCB主熔斷器制動電阻2026/1/1411.底座2.下臂3.下導桿4.上臂5.上導桿6.弓頭7.張緊彈簧8.氣壓升弓裝置9.導電橋線機構10.阻尼器11.托12.最低點位置指示器13.高位阻擋

受電弓（氣動彈簧弓）城市軌道交通車輛主電路電器

當受電弓升起時，弓與網接觸滑行，從接觸網受流取電，通過車頂云母線傳到車輛內部，供車輛設備使用。

組成作用2026/1/141城市軌道交通車輛主電路電器

受流器（下部受流）

受流器（上部受流）2026/1/141作用

低壓控制高壓的開關設備。其作用就是將電網與車輛高壓設備分開，利用HSCB過電流(如短路)后的快速響應特性來保護直流側設備。

在正常運行時，HSCB用于接通、關斷電源回路和保護牽引設備。它的限流特性和高速切斷能力能防止由于短路或過載而引起的毀壞。高速斷路器城市軌道交通車輛主電路電器2026/1/141

制動電阻

制動電阻箱懸掛于車輛底架下方。

電阻制動時，制動電阻吸收慣性轉動產生的電動機發(fā)電能量，將電能轉換成熱能散逸到大氣中去。城市軌道交通車輛主電路電器

除了上面介紹的主電路電器設備之外，還有哪些呢？2026/1/141城市軌道交通車輛主電路電器接觸器浪涌吸收器接地電阻用于頻繁的接通和切斷主電路保護車輛免受雷擊過電壓為主回路提供回流通路2.受電弓控制2026/1/141受電弓控制受電弓控制分為氣路控制和電路控制。受電弓電路控制：由列車電源線30420提供電源(DC110V)，由受電弓和高速斷路器控制保護空氣開關2F30進行過流保護操作：升弓開關2S01執(zhí)行“升弓”指令，操降弓控制開關2S02執(zhí)行“降弓”指令受電弓和高速斷路器控制保護空氣開關升弓開關降弓開關升弓起動繼電器受電弓保持繼電器電源列車線自動空氣開關緊急制動繼電器降弓繼電器2026/1/141受電弓控制（1）升弓控制——2K33控制開通升弓氣路，當風壓≥3bar時

自動升弓?？刂七壿嫗?30420·2F33·2K10·2K32·2K33·

2Y01·30400——2K31控制各自單元車輛受電弓保持繼電器

2K33得電吸合。具體電路為：30420·2F33·2K10·2K32·(2K31+2K33)·3K08·2K33·30400按下升弓開關2S01，升弓啟動繼電器2K31得電。

控制邏輯為：30420·2F30·2K04·2S02·2S01·2F31·2K31·

30400（2）降弓控制按下降弓控制開關2S02，升弓啟動繼電器2K31失電，降弓繼電器2K32得電，控制電路邏輯為:30420·2S02·2F32·2K32·

30400——2K32控制2K33和2Y01失電，受電弓（2K6）落弓受電弓控制緊急情況下的降弓操作：單只受電弓，操作設在A車司機控制面板的緊急制動開關。邏輯為：開關被激活，2K10繼電器失電，直接分斷2K33和2Y01?！坝须姛o氣”情況下的升弓：當升弓氣壓小于3bar時，先按下升弓按鈕，使電磁閥2Y01得電開通受電弓氣路，然后腳踩位于A車8號座位下的腳踏泵，人工供風升弓。（2）降弓控制（續(xù)）受電弓控制受電弓的狀態(tài)可以從按鈕燈上判斷：

當升弓按鈕綠燈亮時，表示所有受電弓都已升起；

當降弓按鈕紅燈亮時，表示所有受電弓都已降下；當升弓按鈕綠燈和降弓按鈕紅燈都不亮時，表示兩個受電弓處于不同的狀態(tài)（如升單弓）。（2）受電弓狀態(tài)檢測3.高速斷路器控制2026/1/141高速斷路器控制高速斷路器“合”按鈕開關高速斷路器“合”啟動繼電器高速斷路器起動“合”列車線高速斷路器“分”啟動繼電器

高速斷路器(HSCB)lQ02的起動控制由列車電源線30420供電(DC110V)，由受電弓和高速斷路器控制自動空氣開關2F30進行過流保護，控制電路如圖：2026/1/14高速斷路器控制（1）合閘控制高速斷路器“合”按鈕開關2S04置“合”位高速斷路器“合”啟動繼電器2K34得電吸合，控制邏輯為：21100·2K04·2S03·2S04·2F34·2K34·30400——2K34使高速斷路器啟動“合”列車線21212被激活，并通過車鉤連接器傳遞到另一單元，激活相應的高速斷路器“合”啟動繼電器。高速斷路器控制自動空氣開關啟動限制時間繼電器高速斷路器線圈驅動繼電器限流電阻高速斷路器“分”啟動繼電器（1）合閘控制（續(xù)）高速斷路器控制（1）合閘控制（續(xù)）高速斷路器的控制分為兩個階段：2）高速斷路器保持階段：

隨著斷路器聯(lián)鎖裝置到相應位置，其輔助觸頭A3-A4和B3-B4閉合。由于時間繼電器2K36的延時時間是1秒，之后常開觸頭斷開

此時，高速斷路器線圈繼續(xù)由限流電阻2R01電路供電。

電路邏輯為：30420·2V10·2R01·1Q02(A3-A4)·

1Q02·30400。2026/1/14高速斷路器控制（2）分閘控制——2K35使高速斷路器啟動“分”列車線被激活，并通過車鉤傳遞到另一單元激活相應的高速斷路器“分”啟動繼電器。——2K35使高速斷路器線圈失電，高速斷路器主觸頭斷開。高速斷路器“分”按鈕開關2S03置“分”位，人為分斷；先分斷高速斷路器“合”啟動繼電器2K34回路，然后高速斷路器“分”啟動繼電器2K35得電，控制邏輯為：21100·2K04·2S03·2F35·21204·2K35·30400X2026/1/14高速斷路器控制（3）斷路器狀態(tài)顯示高速斷路器的狀態(tài)可以從按鈕燈上判斷。當主斷合按鈕綠燈亮時，表示所有高速斷路器已處于閉合狀態(tài)；當主斷分按鈕紅燈亮時，表示所有高速斷路器已處于斷開狀態(tài)。若主斷合按鈕綠燈和主斷分按鈕紅燈都不亮，則表示所有高速斷路器不處于同一狀態(tài)（比如有1-3個發(fā)生跳閘）。4.認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/141

輔助供電系統(tǒng)是城市軌道交通車輛的一個重要組成部分，安裝于拖車構架上。主要為除牽引系統(tǒng)以外的所有用電設備供電：通風機、空調設備、空氣壓縮機、電加熱器、電動刮雨器等?？照{機組通風機空壓機組認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/14

供電方案的發(fā)展：早期：旋轉式電動機-發(fā)電機組的供電方案；靜止式變流機組方案。旋轉式電動機-發(fā)電機組的供電方案輔助供電方案的發(fā)展：靜止式變流機組方案。2認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/143

輔助逆變系統(tǒng)一般由受電電路、電容器充放電電路、三相逆變器、交直流濾波電路、變壓器及相關控制電路等部分構成。輔助逆變系統(tǒng)通常需要滿足如下基本要求:1.輸出電壓為三相四線制，電壓和頻率滿足要求；2.寬輸入電壓變化范圍內，能夠輸出額定容量；3.輸出電壓為正弦波形或準正弦波形；4.較強的負載突變能力；5.一定的冗余度。認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/144輔助供電網絡包括：輔助逆變器、蓄電池、低壓總線、所有控制器、斷路器、繼電器、接觸器等。斷路器接觸器PA箱

（內含輔助變流器模塊）認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/145

1.輔助逆變器（DC/AC）接觸網受電弓列車總線每節(jié)車廂

輔助逆變器輔助逆變器將接觸網1500V直流電降壓逆變?yōu)锳C380V,3相，50Hz，有電隔離的交流中壓認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/146

2.中壓總線(AC380V)和低壓總線(DC110V)列車內負載是由兩組交流電源供電的，當一組交流電源發(fā)生故障時，重要的負載會自動切換至另一組電源供電，保證繼續(xù)工作。主蓄電池作為低壓電源一部分為列車提供緊急電源，主蓄電池的作用是列車啟動時，主蓄電池為列車啟動時的電氣設備提供直流電源，直至列車輔助逆變器正常工作。低壓用電設備由輔助逆變器提供電能，而列車上的所有蓄電池通過二極管與負載反向隔離。認識城軌車輛輔助供電系統(tǒng)2026/1/147

3.DC網絡的電源DC網絡的電源是由帶充電設備的蓄電池充電器通過二極管來提供的。DC蓄電池充電器提供額定DC110V電源，直接提供至直流負載。外部照明司機室設備5.輔助逆變電路形式輔助逆變電路形式2026/1/141

電動列車輔助逆變器系統(tǒng)主要由每節(jié)車廂的逆變器并聯(lián)組成，并向空調通風、照明、蓄電池充電、設備冷卻風機、低壓電源提供電源。

輔助逆變器負載輔助逆變電路形式2026/1/142輔助逆變器組成及原理：以龐巴迪公司生產車輛配有的輔助變流器為例，其輔助變流器安裝在C車的PA電氣設備箱中，其輔助變流器的原理如圖所示。輔助逆變電路形式2026/1/143輔助逆變電路結構城市軌道交通車輛中常見輔助逆變器結構有不同的形式。結構形式一：1-線路濾波器2-升／降壓斬波器3-濾波器4-逆變器5-交流濾波器

6-隔離變壓器7-二極管整流橋8-帶中點的AC380V電源9-輸出濾波器輔助逆變電路形式2026/1/144結構形式二：1-線路濾波器2-降壓斬波器3-濾波器

4-逆變器5-交流濾波器

6-隔離變壓器

7-帶中點的AC380V電源

8、10-降壓變壓器

11、12-二極管整流濾波輔助逆變電路形式2026/1/145結構形式三：1-線路濾波器2-逆變器

3-交流濾波器4-隔離變壓器

5-帶中點的AC380V電源

6-二極管整流橋

7-輸出濾波電路輔助逆變電路形式2026/1/146結構形式四：1-線路濾波器2-逆變器

3-交流濾波器4-隔離變壓器

5-帶中點的AC380V電源

6-降壓變壓器

7-二極管整流橋

8-輸出濾波電路輔助逆變電路形式2026/1/147結構形式五：1-線路濾波器2-逆變器

3-交流濾波器4-隔離變壓器

5-帶中點的AC380V電源

6-降壓變壓器

7-二極管整流橋

8-輸出濾波電路輔助逆變電路形式2026/1/148結構形式六：1-線路濾波器2-逆變器

3-隔離變壓器

4-帶中點的AC380V電源

輔助逆變電路形式2026/1/149結構形式七：1-線路濾波器2-逆變器

3-變壓器

4-AC380V三相繞組

5-AC220V單相繞組6-DC110V三相繞組

輔助逆變電路形式2026/1/1410輔助供電系統(tǒng)的電路形式的選擇：（1）變流器系統(tǒng)的選擇。變流器系統(tǒng)有兩種形式，一種是直接逆變，另一種是先斬波（升/降壓斬波或降壓斬波）后逆變。（2）逆變器的選擇。逆變器有單臺逆變器（上述形式一、二、三、四）和兩臺逆變器串聯(lián)（上述形式五、六、七）兩種形式。（3）低壓電源的選擇。低壓電源包括DC/DC變流器和蓄電池。DC/DC變流器在列車運行時作為DC110V的電源，同時給蓄電池充電。6.輔助供電系統(tǒng)供電電路應用輔助供電系統(tǒng)供電電路應用2026/1/141逆變器的電路構造形式城市軌道車輛輔助逆變器雙逆變器型串聯(lián)型并聯(lián)型單逆變器型先升/降壓后逆變型直接逆變型輔助供電系統(tǒng)供電電路應用2026/1/142逆變器的電路對比分析雙逆變器型的優(yōu)點：

①開關頻率低，損耗小，效率高；②輸出電壓為12階梯波，諧波成分低，濾波器要求低雙逆變器型的缺點：①電路復雜，元器件多；②兩臺逆變器串聯(lián)，動態(tài)均壓要求高，故障率高；③一次繞組輸人電壓的諧波含量高；④變壓器結構復雜輔助供電系統(tǒng)供電電路應用2026/1/143逆變器的電路對比分析單逆變器型的優(yōu)點：

①電路簡單，使用器件少，可靠性高；②PWM調制，輸出電壓的諧波含量??；③輸人變壓器電壓的諧波含量低；④變壓器結構簡單，不需特殊設計。單逆變器型的缺點：①開關頻率較高，開關損耗較大，逆變器效率較