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摘要：在DC600V电源装置统型之前，生产厂家主要有五家，各个厂家的逆变器?充电器结构各异，结构也不尽相同，配件不能互换，质量可靠性差别较大?重点通过对DC600V车下电源装置的运行故障进行数据分析，找出不同厂家产品的故障特点，针对各自特点，提出维修优化建议?
关键词：DC600V车下电源装置;检修;研究
1电源装置供电关键技术
1.1光伏发电储能技术
某铁路段为了解决地方电网薄弱，举例某设施供电单一的问题，在43个站建立了光伏发电储能设备，作为车站行车设备的二路电源?同时与道岔融雪设备备用电源进行互投，实现了车站行车设备由三路电源供电，极大地提升了供电可靠性?
1.2超长距离供电技术
在轻载情况下，由于线路电容电流过大，末端电压升高，开断与关合轻载线路产生过电压等问题?为解决以上问题，某35kV配电所设置了并联电容补偿?串联电容补偿和并联电抗补偿的综合补偿设置，在正常供电情况下，该装置不投入，在越区供电情况下，该装置投入运行?
1.3管桩?灌注桩技术
某铁路段穿越多年连续冻土里程达550km，占全长的48%?为了解决冻土产生“冻胀”和“融沉”引起的杆塔稳定性问题，采取了预制混凝土管桩和灌注桩穿透冻土上限的技术措施，确保了杆基的稳定性?
1.4SUNPAN（Window+Unix混合平台）电力远动调度自动化系统
某铁路段建立SUNPAN（Window+Unix混合平台）远动调度自动化系统，实现了电力设备智能化管理，解决了恶劣自然环境下供电线路发生设备故障时人工巡视查找故障困难大?高寒缺氧?不适宜人员生存?供电设备维护困难大的问题，有效提升了供电设备稳定运行可靠性?
1.5设备选型
1.5.1高压开关柜
某铁路段的高压开关柜设备47个车站采用德国西门子公司生产的8DA10系列?11个车站使用了上海帕瓦翼公司与日本合资生产的气体绝缘免维护开关柜，此开关柜设计的额定电压最高40.5kV，额定电流最高2500A?允许的额定最大短路电流可达到108kA，最大短路开断电流达到40kA?具有以下特征：最小的防火負载?极少的维护?带逻辑机械联锁的持续开关柜联锁系统?由于运用密闭系统，一次部件不受环境影响（污染?湿气和小动物），保障了人身安全和设备安全?
1.5.2线路高压负荷开关
某铁路段使用的生产厂家为韩国日进电气株式会社，此开关是安装在35kV柱上配电线路的SF6气体绝缘负荷开关，开关可进行手动?电动或远程操作?可在环境温度最高为50℃?最低为-45℃，风速在700Pa（70daN/m2）以下的场所正常使用?具备受环境因素影响少?可靠性高的高原使用要求?
1.5.3变压器
SC13型节能干式变压器，该变压器是某电气有限公司引进德国May&Christe公司干式电力变压器专有技术，并在对引进技术消化吸收的基础上，采用新技术?新工艺?新材料不断改进产品结构?性能成功开发出的第三代产品，该型号产品采用多项专利技术，闭锁式拉板紧固装置?轭铁紧固装置和无碱无蜡玻璃丝带包电磁线，以上专利的取得和引用，使干式变压器阻燃防潮?无局放?抗短路能力强?噪声降低15dB～20dB，损耗降低了10%～35%，阻燃性能提高8倍，同时机械电气强度明显提高，外形更加美观?
2. IGBT 在 DC 600 V 供电系统逆变器中的应用
空调客车使用2个由IGBT模块组成的35kW逆变器供电，主要由下功能模块构成：
（1）由KM1、KM3电磁接触器组成的输入输出隔离电路，主要功能是在逆变器、输入电路或输出负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。
（2）由滤波电容C1，C2组成的中间支撑电路，主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此滤波电容的容量较大，一般使用电解电容。由于电容自身参数的离散，使得串联的2只电容电压无法完全一致，采用电容两端并联均压电阻的方法，图1中的R1、R2，其另一个作用是在逆变器停止工作时，放掉电容器的电荷。
（3）由R0和KM2组成的缓冲电路，工作原理为：在输人端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电。当电容电压充到一定值时（比如540V），KM2吸合，将R0短路。只有电阻R0短路，三相逆变电路才能启动工作。
（4）由L1～L3和C1～C3组成的交流滤波电路，可将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。
（5）由V1～V6组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路。图1为三相逆变器的主电路图，输入端为A、B，输出为U、V、W。由图1看出，U、V、W三者之间的相位差为2π/3，幅值与直流电压Ud相等。由此可见，只要按照一定的顺序控制6个逆变器的导通与截止，就可把直流电逆变成三相交流电。
3.IGBT在DC600V供电系统中的保护
3.1过压和欠压保护
使用IGBT作开关时，由于主回路的电流突变，加到IGBT集电-发射间容易产生高直流电压和浪涌尖峰电压。直流过电压的产生是输入交流电或IGBT的前一级输人发生异常所致。解决方法是在选取IGBT时进行降额设计;也可在检测出过压时分断IGBT的输入，IGBT的安全。
3.2过流与过载保护
空调客车的IGBT模块逆变器具备承受电动机负载突加与突减的能力;当输出侧和负载发生短路时，逆变器能立即封锁脉冲输出，并停止工作，IGBT产生过电流的原因有晶体管或二极管损坏、控制与驱动电路故障或干扰引起的误动、输出线接错或绝缘损坏等形成短路、逆变桥的桥臂短路等。IGBT承受过电流的时间仅为几微秒。
结语
针对目前铁路客车配件型号较多?种类杂，各型号产品性能差异较大的特点，文中提出了一种检修优化方案，在完成检修规程规定内容的前提下，通过运行故障数据分析，可得出不同型号产品的故障特点，在检修中有针对性的加强薄弱环节整治，从而提高检修质量，保证铁路客车安全平稳运行?
参考文献
[1]中国铁路总公司.铁路客车厂修规程[M].北京：中国铁道出版社，2015.
关键词：DC600V车下电源装置;检修;研究
1电源装置供电关键技术
1.1光伏发电储能技术
某铁路段为了解决地方电网薄弱，举例某设施供电单一的问题，在43个站建立了光伏发电储能设备，作为车站行车设备的二路电源?同时与道岔融雪设备备用电源进行互投，实现了车站行车设备由三路电源供电，极大地提升了供电可靠性?
1.2超长距离供电技术
在轻载情况下，由于线路电容电流过大，末端电压升高，开断与关合轻载线路产生过电压等问题?为解决以上问题，某35kV配电所设置了并联电容补偿?串联电容补偿和并联电抗补偿的综合补偿设置，在正常供电情况下，该装置不投入，在越区供电情况下，该装置投入运行?
1.3管桩?灌注桩技术
某铁路段穿越多年连续冻土里程达550km，占全长的48%?为了解决冻土产生“冻胀”和“融沉”引起的杆塔稳定性问题，采取了预制混凝土管桩和灌注桩穿透冻土上限的技术措施，确保了杆基的稳定性?
1.4SUNPAN（Window+Unix混合平台）电力远动调度自动化系统
某铁路段建立SUNPAN（Window+Unix混合平台）远动调度自动化系统，实现了电力设备智能化管理，解决了恶劣自然环境下供电线路发生设备故障时人工巡视查找故障困难大?高寒缺氧?不适宜人员生存?供电设备维护困难大的问题，有效提升了供电设备稳定运行可靠性?
1.5设备选型
1.5.1高压开关柜
某铁路段的高压开关柜设备47个车站采用德国西门子公司生产的8DA10系列?11个车站使用了上海帕瓦翼公司与日本合资生产的气体绝缘免维护开关柜，此开关柜设计的额定电压最高40.5kV，额定电流最高2500A?允许的额定最大短路电流可达到108kA，最大短路开断电流达到40kA?具有以下特征：最小的防火負载?极少的维护?带逻辑机械联锁的持续开关柜联锁系统?由于运用密闭系统，一次部件不受环境影响（污染?湿气和小动物），保障了人身安全和设备安全?
1.5.2线路高压负荷开关
某铁路段使用的生产厂家为韩国日进电气株式会社，此开关是安装在35kV柱上配电线路的SF6气体绝缘负荷开关，开关可进行手动?电动或远程操作?可在环境温度最高为50℃?最低为-45℃，风速在700Pa（70daN/m2）以下的场所正常使用?具备受环境因素影响少?可靠性高的高原使用要求?
1.5.3变压器
SC13型节能干式变压器，该变压器是某电气有限公司引进德国May&Christe公司干式电力变压器专有技术，并在对引进技术消化吸收的基础上，采用新技术?新工艺?新材料不断改进产品结构?性能成功开发出的第三代产品，该型号产品采用多项专利技术，闭锁式拉板紧固装置?轭铁紧固装置和无碱无蜡玻璃丝带包电磁线，以上专利的取得和引用，使干式变压器阻燃防潮?无局放?抗短路能力强?噪声降低15dB～20dB，损耗降低了10%～35%，阻燃性能提高8倍，同时机械电气强度明显提高，外形更加美观?
2. IGBT 在 DC 600 V 供电系统逆变器中的应用
空调客车使用2个由IGBT模块组成的35kW逆变器供电，主要由下功能模块构成：
（1）由KM1、KM3电磁接触器组成的输入输出隔离电路，主要功能是在逆变器、输入电路或输出负载发生故障时实施隔离，防止故障扩散。
（2）由滤波电容C1，C2组成的中间支撑电路，主要功能是滤平输入电路的电压纹波，当负载变化时，使直流电压平稳。由于逆变器功率较大，因此滤波电容的容量较大，一般使用电解电容。由于电容自身参数的离散，使得串联的2只电容电压无法完全一致，采用电容两端并联均压电阻的方法，图1中的R1、R2，其另一个作用是在逆变器停止工作时，放掉电容器的电荷。
（3）由R0和KM2组成的缓冲电路，工作原理为：在输人端施加电压时，先通过缓冲电阻R0对电容充电。当电容电压充到一定值时（比如540V），KM2吸合，将R0短路。只有电阻R0短路，三相逆变电路才能启动工作。
（4）由L1～L3和C1～C3组成的交流滤波电路，可将逆变器输出的PWM波变成准正弦波。
（5）由V1～V6组成的桥式三相逆变主电路是逆变器的核心电路。图1为三相逆变器的主电路图，输入端为A、B，输出为U、V、W。由图1看出，U、V、W三者之间的相位差为2π/3，幅值与直流电压Ud相等。由此可见，只要按照一定的顺序控制6个逆变器的导通与截止，就可把直流电逆变成三相交流电。
3.IGBT在DC600V供电系统中的保护
3.1过压和欠压保护
使用IGBT作开关时，由于主回路的电流突变，加到IGBT集电-发射间容易产生高直流电压和浪涌尖峰电压。直流过电压的产生是输入交流电或IGBT的前一级输人发生异常所致。解决方法是在选取IGBT时进行降额设计;也可在检测出过压时分断IGBT的输入，IGBT的安全。
3.2过流与过载保护
空调客车的IGBT模块逆变器具备承受电动机负载突加与突减的能力;当输出侧和负载发生短路时，逆变器能立即封锁脉冲输出，并停止工作，IGBT产生过电流的原因有晶体管或二极管损坏、控制与驱动电路故障或干扰引起的误动、输出线接错或绝缘损坏等形成短路、逆变桥的桥臂短路等。IGBT承受过电流的时间仅为几微秒。
结语
针对目前铁路客车配件型号较多?种类杂，各型号产品性能差异较大的特点，文中提出了一种检修优化方案，在完成检修规程规定内容的前提下，通过运行故障数据分析，可得出不同型号产品的故障特点，在检修中有针对性的加强薄弱环节整治，从而提高检修质量，保证铁路客车安全平稳运行?
参考文献
[1]中国铁路总公司.铁路客车厂修规程[M].北京：中国铁道出版社，2015.