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鐵路客車發電車動力系統
摘 要： 本文首先介紹了25G型空調發電車的發展背景，及客車的發展方向。
其次從發電車的燃油系統、冷卻系統和控制系統出發介紹了發電車各主要零部件的功能及工作原理，對發電車燃油系統、冷卻系統的控制單元進行了詳細分析。
關鍵字： 軌道客車，發電車，動力系統
一 、鐵路客車發展的現狀與前景
改革開放30多年來，我們的鐵路系統取得了迅速的發展，先后經歷了綠皮車、25G型車、25T型車和動車的發展，相應的從1997年到2007年經歷了6次大提速，使全網平均時速從48.1公里/小時提高到65.7公里/小時，現在運行客車的主力軍是160公里/小時的25T型車及120公里/小時的25G型車，從2010年開始我國正式步入高鐵時代。
隨著我國鐵路行業蓬勃發展，國家政策資金的不斷投入，必然會進一步加快鐵路行業的發展，同時為適應新時期經濟區(長三角經濟區、環渤海經濟區、珠三角經濟區)的發展要求和人們對乘車環境要求的提高，高鐵與城際動車組無疑會得到更大的發展。
但對人員稀少，經濟欠發達地區(東北地區，西北地區)，鐵路客車深受歡迎。
特別是在非電氣化區段發電車集中供電空調客車依然廣泛使用。
二 、發電車動力系統組成
2.1 發電車的主要由柴油發電機組、冷卻裝置、控制柜和蓄電池等部件組成
2.1.1 柴油發電機組
機房內設 3 臺 300kW 柴油發電機組。
柴油發電機組能夠實現并機運行，為單路提供600kW電能，以應對供電不足的情況。
2.1.2冷卻裝置
發電車設整體式冷卻裝置。
內設有三套獨立的由散熱器組、集水管、風扇組成的裝置，與柴油機進出水管相連，構成封閉式冷卻水循環系統。
設有軸流式冷卻風扇，采用雙速異步電動機驅動，電動機功率為18.5kW/380V，當機組出水管溫度高于95℃時風機高速為1460rpm，當溫度低于85℃時風機低速為960rpm。
2.1.3 控制柜
控制柜主要包括柴油發電機組的啟動、發電、供電、冷卻、停機、供油、電熱、漏電報警等功能。
同時負責：
1.對DC24V、DC48V 蓄電池的充電以及對發電車用電設備進行控制。
2.具有過載、失壓、過壓和短路等保護功能。
3.柴油機調速，運行狀態監控。
能夠根據負載功率的大小自動調節發電機組的運行速度，并監控發電機組的運行狀態，在出現故障時及時報警。
4.膨脹水箱液位控制顯示和報警，防止因為長期運行膨脹水箱出現缺水的情況。
5.柴油機冷卻水溫、機油壓力、油溫和超速運轉監視、報警或自動停車。
6.上燃油箱油位控制燃油泵自動開、停，油位顯示極高、低油位報警。
7. 柴油機啟動提醒電鈴開關。
因為柴油機組啟動時啟動電流大、防止機房內有人作業出現事故。
2.1.4蓄電池組
發電車為滿足柴油發電機組直流啟動電機、應急燈和保護電路的直流供應。
設有DC48V電池組，容量為200Ah，可為車上應急負載供電，并設中間抽頭線，對DC24V 啟動電路進行電壓補償。
設有DC24V電池組，容量200Ah，為柴油機組啟動供電。
三、 燃油、冷卻和控制系統
3.1 燃油系統
燃油系統主要由上燃油箱、機組、燃油加熱裝置和下油箱等組成。
又可以分為上油部分、供油部分和油加熱三個部分。
上油部分主要包括一個雙桶過濾器，兩個電泵、一個手搖泵。
柴油經過油箱的上油口，首先經過濾油器再通過電泵或手搖泵將油泵進上油箱中。
出于冗余考慮，在其中一個電泵不能工作時還能保證系統正常運行。
手搖泵主要是為了上油起始階段需要先用手搖泵保證電泵能夠正常工作，同時能夠保證電泵都不工作時手搖泵還可以繼續泵油。
供油部分主要由上油箱和過濾器組成。
機組的供油過程是一個連續循環的過程，所以機組的油管設置有進油和回油管，進油管每個機組一個，回油管則是共用一根油管。
供油部分采用雙桶油濾器，主要是為保證3個機組的供油管上的油濾器有一個損壞時，機組正常運行。
油加熱部分主要由燃油加熱裝置和上油箱組成。
燃油加熱裝置與每一個下油箱都有進回油管通路，且與機組的進水管和排水管相連。
油加熱部分主要是借助柴油發電機組排出的熱水在燃油加熱裝置中將油箱中抽上來的油加熱到一定溫度后，冷水回到機組進水口，加熱的油流回下油箱中，防止油因為溫度低而出現結蠟現象，進油口安裝油溫傳感器，當油箱內油溫低于一定溫度時燃油加熱裝置啟動，當高于一定溫度時則停止。
3.2 冷卻系統
冷卻系統主要由冷卻塔、膨脹水箱、補水箱和機組組成如圖3-1所示，主要分為循環水部分和補水部分。
循環部分主要是機組內流出的高溫冷卻液經過冷卻裝置進行冷卻再流回到機組中，流體溫度主要是由安裝在件號13和件號14處的水溫傳感器來控制，件號14為65℃水溫傳感器，負責檢測冷卻裝置的出液溫度，件號13為85℃和95℃溫度傳感器，用于檢測發電機組出液口的溫度，檢測信號反饋到主控制柜調節冷卻機組的運轉情況，當溫度高于85℃冷卻裝置開始運行，當溫度高于95℃冷卻裝置開始全速運行，當冷卻裝置出液溫度低于65℃時停止運行。
這個循環過程，對流體的消耗很少。
補水部分主要分為當機組內循環液消耗后由膨脹水箱為循環液進行補充，當膨脹水箱內液不足時則由補水箱通過手搖泵進行補液。
同時為保證冷卻液循環流動順暢。
3.3 控制系統
燃油系統的供油由選擇開關來選擇供油方式是手動供油還是自動供油，在自動位置時采用上油箱高低位液位傳感器進行控制，如果低位和高位檢測信號無效時，油位繼續降低或升高時極低和極高位就會立即動作啟動或停止燃油泵的工作。
在手動控制時燃油泵將一直工作，將不受檢測信號的影響。
冷卻裝置的風機啟動過程分析：由手動開關來選擇冷卻裝置啟動方式是手動還是自動，當選擇自動時，高速檔選擇開關常開，當溫度傳感器檢測溫度高于85℃時，冷卻風扇開始低速運行，當溫度高于95℃時時冷卻裝置高速運行。
當選擇手動檔時，選擇低速時，風機低速運行，將手柄調到高速檔，風機開始高速運行，直到按關閉按鈕后停止。
結 論
本文通過發電車的制造過程，對發電車上燃油系統、冷卻系統的工作情況、各個系統控制電路進行了系統的分析，分析了各個系統的功能描述，通過近20年的優化和改良基本滿足現有25型客車的供電需求。
參考文獻
[1] 自動化柴油發電機組通用技術條件 GB12786-91
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