土耳其伊兹密尔六轴地铁车车内照明系统设计

2022-09-11

引言

随着经济的迅速发展, 对轨道地铁车辆照明系统的应用要求也不断提高, 不仅要求节约电能, 高亮度, 高寿命, 还必须保证不间断照明。

土耳其伊兹密尔六轴地铁车车内照明系统采用LED灯具照明, 设三条独立照明电路, 两条主照明和一条应急照明。正常照明电路和应急照明电路的灯源是交叉排列的。如果一条电路故障, 贯穿全车厢的其它电路的照明也是均匀分布, 每辆车每条线路都由独立的断路器进行保护。正常照明电路供电电压为DC110V, 应急照明电路的供电电压为DC110V。并设计了清洁照明, 可以延时15Min。该电路通过延时继电器、防反二极管及按钮等综合应用, 实现客室照明延时断开, 给库内清洁及维护人员提供便利条件。

1 伊兹密尔项目车辆介绍

伊兹密尔六轴地铁车共17列 (85辆) , 每列车为5辆编组 (MD+M+M+M+MD) , 最高运行速度80km/h, 最高试验速度90km/h。

列车编组:MD+M+M+M+MD如图1所示:

车内照明由客室照明、司机室照明、控制柜检修灯以及其它指示灯等组成, 分为正常照明和应急照明。

1.1灯具布置

MD车灯具布置图如下:

注:1-贯通道灯2-门区域灯3-应急灯4-1路照明5-2路照明6-司机室照明

M车灯具布置图如下:

注:1-贯通道灯2-门区域灯3-应急灯4-1路照明5-2路照明

2 功能要求

正常情况下, 主照明和应急照明都工作, 在应急情况下, 应急照明由蓄电池供电。

客室应急照明设在每一个门区附近。应急照明装置与门区的正常照明装置采用同一光源。当车内正常照明失效时, 应急照明能在辅助电源断电情况下使用90 min。

列车蓄电池可以在断电情况下为正常照明和应急照明供电5min。

照明控制开关位于司机室操纵台上, 正常情况下, 司机可以对客室照明工作状态进行集中控制。照明开关操作与司机室占用无关, 可实现双端控制。方便司机换端后对客室照明的控制。并且在司机室电气柜1内设置清洁照明开关。在库内蓄电池未激活的情况下操作此按钮, 门区域灯、贯通道灯全部点亮, 15min后自动熄灭 (时间整定值可以进行调节) , 以便车辆进行清洁工作。照明系统的控制采用低压直流电源, 正常照明和应急照明设置单独的断路器保护。客室灯具断面图如图4所示。

3 电路设计

照明系统一般分为分散控制和集中控制, 伊兹密尔六轴地铁车辆采用了分散控制, 每个灯具带有驱动器。

正常照明电路通过=52-Q01、=52-Q02、=52-Q03接触器, 分别控制一路、二路、应急照明。

当两个充电机全部故障时, 网络给出两个充电机全部故障信号, 通过得电延时继电器=52-KT01和继电器=52-K01提供全照明5min。5 min后一路、二路照明断开, 应急照明由蓄电池供电。

为了便于库内清洁, 在以往的电路结构基础上进行了优化, 设置了清洁照明功能。清洁照明供电支路与正常供电支路相互独立, 互不影响。=52-F03为清洁照明断路器, 操作=52-S03自复位按钮, 通过失电延时继电器=52-KT02使得门区域灯、贯通道灯全部点亮, 15min后自动熄灭, 不需人为操作。增加2个防反二极管 (D1D2) , 用来防止正常操作引起的串电风险。如果D1二极管不设置, 将会导致=52-K01得电, 使得=52-Q01、=52-Q02得电, 正常一路、二路点亮。造成不必要的设备供电。照明控制电路结构如图5所示。

4 断路器选型

内部照明系统采用的电源模块属于低感性负载, 在启动瞬间存在较大的冲击电流。在内部照明系统设计时, 如果忽略该冲击电流的存在, 会导致电路断路器跳闸现象。伊兹密尔照明方案示意图如图6

内部照明采用分散供电方式, 灯具供电电压为DC110V。每一路照明分别采用GE的EP102UCC10RAIL型号断路器进行电源通断控制, 此型号断路器额定工作电流为10A。

下面是电源模块的技术规格:

额定功率:40W

额定电流:≈0.36A

启动电流:8.08A (维持时间<1ms)

单个电源模块正常工作的示波图如图7:

多个电源模块串联正常工作示波图如图8:

上图模拟的是客室实际情况 (每路最多9个电源同时工作) 时的冲击电流波形, 最大值38.6A。

由脱扣特性C曲线分析, 建议选用8A以上的直流型断路器进行保护。项目所选用的断路器满足电源模块启动时的电流需求。

5 结论

伊兹密尔六轴地铁车车内照明系统, 满足各项性能指标, 电路结构设计简明, 控制逻辑清晰。通过试验验证, 并投入运营, 具有良好的使用性和可靠性。

摘要:土耳其伊兹密尔六轴地铁车车内照明系统设计了清洁照明, 在库内列车未激活的情况下操作清洁按钮, 门区域灯、贯通道灯全部点亮, 15min后自动熄灭。该电路通过延时继电器、防反二极管及按钮等综合应用, 实现客室照明延时断开, 给库内清洁及维护人员提供便利条件。

关键词:清洁照明,延时继电器,防反二极管

参考文献

[1] EN13272:铁路设施-公共运输系统中机车车辆用电力照明.

[2] 樊悦, 颜罡.一种车内延时照明电路设计[J].电力机车与城轨车辆。2016

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