氢燃料电池混合动力调车机车电传动试验研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第7期   作者:潘云德 金旦丽
[导读] 本文针对氢燃料电池混合动力调车机车电传动试验项目及试验方法进行介绍。
        潘云德 金旦丽
        中车戚墅堰机车有限公司    江苏 常州 213000
        摘要:本文针对氢燃料电池混合动力调车机车电传动试验项目及试验方法进行介绍。
        关键词:电传动试验
        中国分类号:           文献标识码:
        1 问题提出
        氢燃料电池混合动力调车机车为研究型车型,在进行研究性试验前,必须确保机车各部件组装正确,运行可靠,满足设计所要求的功能和性能要求。其中电传动试验内容较多,需进行合理安排,以确保试验的完整性及有效性。
        2 电传动试验项目
        2.1 绝缘、耐压试验
        2.2 照明及负责设备检查
        蓄电池检查→照明系统检查→插座极性检查→辅助设备检查→空调试验
        2.3 自测试试验
        微机通讯检查→机车设置→自测试→软开关设置
        2.4 动态试验
        交流辅机系统试验→保护功能测试→风量测试
        3 试验方法
        3.1 绝缘、耐压试验
        3.1.1 总则
        绝缘试验过程中,环境相对湿度大于51%时,牵引回路绝缘电阻≥0.8MΩ、其它回路绝缘电阻≥0.5MΩ;耐压试验过程中,试验电压保证在5s内连续上升至试验值,保持时间为60±5s 后,将电压逐步降到0,在此过程中不得出现击穿和闪络现象,试验完成后再次测量绝缘值,应仍符合绝缘试验要求。
        3.1.2 绝缘试验
        3.1.2.1 牵引回路:用2500V兆欧表测量绝缘电阻,阻值≥5MΩ。
        3.1.2.2 辅助回路、控制电路:用500V兆欧表测量绝缘电阻,阻值≥5MΩ。
        3.1.2.3 照明电路:用500V兆欧表测量绝缘电阻,阻值≥1MΩ。
        3.1.3 耐压试验
        3.1.3.1 牵引回路导线:试验电压上升到4590V(电压有效值),接地泄漏电流应≤1.5A。
        3.1.3.2 交流辅助回路导线:试验电压上升到2125V(电压有效值),接地泄漏电流应≤500mA。
        3.1.3.3 控制电路导线:试验电压上升到1275V(电压有效值),接地泄漏电流应≤500mA。

        3.1.3.4  照明电路导线:试验电压上升到850V(电压有效值),接地泄漏电流应≤500mA。
        3.2 照明及辅助设备检查
        3.2.1 蓄电池检查
        机车蓄电池由控制蓄电池和动力蓄电池两部分组成。机车控制回路由控制蓄电池提供DC110V工作电压,测量控制蓄电池电压应保持80V以上;动力蓄电池分为A、B、C、D 四个模组 ,模组电压分别应≥1080V,分别进行四个模组切除试验,应能实现切除相应模组功能,进行动力蓄电池的放电控制试验,当动力蓄电池的 SOC小于30%时,机车微机应能主动切除放电,微机同时报警。


        3.2.2 照明系统检查
        分别接通照明系统电路断路器,并分别闭合对应电路开关,检查各试验项点工作状态,完成后恢复原状态。检查包括前照灯、红标志灯、风扇、辐照灯、司机室灯、阅读/仪表灯、车体灯、车底灯。
        3.2.3 插座极性检查
        检查对应的插座电压极性正确(面对插座插孔右边为正,左边为负)
        3.2.4 辅助设备检查
        分别检查电热玻璃、取暖器、热脚炉、电伴热、阀加热套、电冰箱、微波炉、刮雨器、饮水机、电炉,所有设备工作正常。
        3.2.5 空调试验
        3.2.5.1 动力蓄电池空调:接通电源,闭合主回路和控制回路空气断路器,将“电池间空调”开关置“运行”位,空调机组自动运行。在动力电池维护界面,进行动力蓄电池空调功能测试。
        3.2.5.2 司机室空调
接通电源,闭合主回路和控制回路空气断路器,将“司机室空调”开关置“通风”位,室内送风机运转,车内有风吹出。夏季增加试验:将“司机室空调”开关置“自动”位,若司机室温度大于26℃时,司机室空调有冷风输出。
        3.3 自测试试验
        3.3.1 微机通讯检查:IDU 各显示界面字体显示正确、单位显示正确、各类数据显示正常、版面清晰稳定。
        3.3.2 机车设置
        进入机车微机屏“主界面”,根据需要选择相应选项,分别进行轮径设置、VCU 主机时间设置、机车编号设置、低恒速设置、轮喷设置。
        3.3.3 自测试
        机车静态,通过进入机车微机屏“主界面”→“机车设置”→“机车测试”界面后,分别按压“速度测试”、“警惕测试”、“轮轨润滑测试”、“自测试”键进入自测试。在自测试菜单中,选择将要开始的自测试项目后进行自测试。根据微机屏的操作引导指令逐条逐步进行,验证各条自测试项目达到动作要求。
        2.4 动态试验
        2.4.1 交流辅机系统试验
        在整个司控器的升降范围内时,交流辅助回路交流电压维持(400±20)V 不变。分别对交流辅机系统内电机进行试验,电机正常启动,运行过程中不应有不寻常的噪声和振动。包括空压机、排尘风机、前、后架牵引电机冷却模块水泵、前、后架牵引电机冷却模块通风机、主变冷却模块水泵、主变冷却模块通风机、冷却风扇电机、充电机、燃料电池冷却系统电堆冷却水泵、燃料电池冷却系统电力电子冷却水泵、燃料电池冷却系统轴流风机。
        2.4.2 保护功能测试
        分别进行前/后加变流器接地保护、控制正/负接地保护、制动电阻装置失风保护试验,所有试验应符合设计要求。
        2.4.3 风量测试
        牵引发电机在(1000±10)r/min 转速运行条件下,从接地螺孔处测量牵引发电机风压应不小于1600Pa。
        4 结论
        通过上述理论知识的介绍,可明确氢燃料电池混合动力调车机车在进行研究性试验前进行的所有试验项点,避免错漏的发生,确保后续研究试验的顺利完成。
        
        作者简介:潘云德(1975 -),性别:男,现有职称:技师,
        1994年毕业于青岛四方机车车辆技师学院电器维修专业,
        现在中车戚墅堰机车有限公司从事机车电器安装工作。
       
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