附录4铁路客车电气综合控制柜（G型）使用说明书1.概述TKDG型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。

综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。

综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。

2.主要特点2.1.综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。

2.2.综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。

2.3.综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。

2.4.综合控制柜可对轴温进行监视和显示。

2.5.综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。

2.6.根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。

2.7.综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。

2.8.综合控制柜主要具备六大部分功能：1．电源转换控制功能；2．空调机组控制功能；3．蓄电池欠压保护功能；4．照明供电功能；5．轴温、车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。

3.产品型号：TKDG-1T2-294.技术规格4.1.结构参数控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm（高×宽×厚）。

4.2.主要技术参数及功能4.2.1综合控制柜控制单元由PLC主机单元（CPM2A-CPU61）、12/8点的I/O扩展模块（CPM1A-20EDR1）、信息显示触摸屏（NT31-ST121-EV2）组成。

4.2.1.1.PLC功能PLC是可编程逻辑控制器的缩写，对整个电气系统进行自动控制，实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析，对出现故障自动处理，通过显示触摸屏实现人机对话，响应显示触摸屏输入的命令、参数，将故障信息、运行记录通过显示触摸屏显示等。

模拟量输入点：17点（0～10V）温度输入点：1点（PT100）开关量输入点：24点(直流24V，8mA)，开关量输出点：24点(继电器输出)输出端最大开关能力：2A，250V AC（cosφ=1）；2A，24V输出端最小开关能力：10mA，5VDC4.2.1.2.显示触摸屏功能显示触摸屏是一种微型可编程终端，采用全中文液晶显示触摸屏（带背光），具有字符类型和图象类型显示，由通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。

主要功能是现场参数设定，电源转换、空调机组等功能单元运行工况的人为控制，运行工况参数的显示，实时显示各功能单元的运行状态及实时报告故障现象。

字符、图象类型显示：20×15个汉字液晶显示器规格：320×240点有效显示面积：122×92mm24.2.2.交、直流电源规格：4.2.2.1主电路电源主电路由两路电源母线中的其中一路提供电源，向逆变器、充电器供电，并由逆变器变换成AC380V/50Hz，向车内空调、伴热等交流负载供电直流主电源DC600V额定工作电压：DC600V交流主电源：AC380V额定工作电压：三相交流380V电压波动范围：三相交流323V～437V额定工作频率： 50Hz ±1 Hz4.2.2.2.蓄电池DC110V电源全列贯通，各车厢蓄电池及充电器通过逆流二极管与DC110V干线并联。

蓄电池在充电机停止或故障时，向本车应急照明、水位显示、车下电源箱控制、开水炉控制等负载供电。

电池欠压保护动作值：91V±1V 恢复值：97±1V4.2.2.3.直流控制电源应急灯、轴温报警器、PLC等重要负载由列车直流110V母线供电；照明、车下电源箱、开水炉等负载的控制电源由本车直流110V电源提供；控制柜内的DC-DC电源模块将DC110V电源转换成直流24V电源向PLC、显示触摸屏、网关供电；转换成直流12V向传感器供电；DC110V/DC48V 电源将DC110V转换成直流48V电源向尾灯、电话插供电。

直流电器控制电路定工作电压： DC110V电压波动范围： DC77V～137.5VPLC、触摸屏电路额定工作电压：直流24V信号采集电路（传感器）额定工作电压：直流12V电压波动范围：直流11.4V～12.6V输出电压范围：直流0～10V；0～5VPLC、触摸屏及传感器供电电源额定输入电压：直流110V输入电压波动范围：直流77～137.5V额定输出电压：直流24V（±5%）；直流12V（±5%）额定输出电流：DC24V不小于3A；DC12V不小于1A 电压调整率：不大于1%电流调整率：不大于1%输出电压纹波峰-谷值（VP-P）：不大于1.0V变换效率：大于80%尾灯、电话插座供电电源额定输入电压：直流110V输入电压波动范围：直流77～137.5V额定输出电压：直流48V（±5%）；额定输出电流：不小于1A电压调整率：不大于1%电流调整率：不大于1%输出电压纹波峰-谷值（VP-P）：不大于1.0V变换效率：大于80%另外，为保证机车DC600V供电的正常进行，在客车的首尾车和工程师车设置“供电请求”信号，通过39芯连接器完成机车和客车的信息交换。

具体控制过程是：整列客车准备就绪后，通过首尾车或工程师车其中之一进行供电请求操作：●闭合供电请求电源开关Q12，+117、-117之间输出DC110V电源给机车。

●闭合“供电请求”空开Q18，41输出DC110V“供电请求”信号给机车。

●在机车DC600V电源具备输出条件后（机车侧电压稳定、客车侧无故障），机车输出198“供电允许”信号给客车，允许客车逆变器控制系统进入正常工作。

●延时5s后，机车分Ⅰ、Ⅱ路供电给客车。

客车整列车的过载、短路、漏电流超标是由机车完成的。

如果客车侧“供电请求”信号因故障无法正常运行或漏电流超标供电保护，特殊情况下，在确认客车设备正常后，可要求机车强制供电。

紧急情况下，可断首尾车和工程师车的“供电请求”信号或“供电请求电源”，要求机车停电。

4.2.3.WG型网关规格WG型网关用于铁路客车TKDG-1T2型配电柜。

PLC网关一方面通过各种通信接口实现PLC到车下电源之间的数据传递，另一方面通过Lonworks接口及列车总线实现车辆间的信息和命令传递。

额定输入电压：直流24V输入电压波动范围：20V~27V接线端子：W AGO232-209/026-000，2.5mm2。

外形尺寸：160mm×90mm×42mm安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M44.2.4.DL-Ⅱ代理节点代理节点是联接列车网和车厢网的桥梁，有2个独立的Lonworks通讯接口。

上行Lonworks通讯接口负责列车级网络通信，接收列车主机的信息，并将信息转发给下行Lonworks通讯模块。

下行Lonworks通讯接口负责车厢级网络通信，转发集中控制命令，接收车厢级各应用节点传输的参数、工作状态等信息。

额定输入电压：直流24V输入电压波动范围：20V~27V接线端子：W AGO232-209/026-000，2.5mm2。

外形尺寸：160mm×90mm×56mm。

安装尺寸：145mm×63mm，安装螺丝：M44.3.环境条件4.3.1.工作环境温度：0℃～＋50℃4.3.2.存储温度：－25℃～＋75℃4.3.3..相对湿度：最湿月月平均最大相对湿度不大于90%（该月月平均最低温度为25℃）。

4.3.4.海拔高度：≤2500m。

4.3.5.振动：相对于客车的垂向、横向和纵向存在着频率f为1～50Hz的正弦振动，其振动加速度在频率f为1～10Hz时等于0.1g（g为重力加速度，可以减化为10m/s2计算），当频率f为10～50Hz时等于1g。

因机车连挂时的冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于3g。

5.系统功能说明5.1.电源供电转换功能DC600V电源分两路从车底汇流箱进入综合控制柜，Ⅰ路供电对应本车一位侧供电干线，Ⅱ路供电对应本车二位侧供电干线，两路干线经直流断路器Q1、Q2后，通过电压传感器JK1、JK2测量，将两路供电电压信息传给PLC，作为自动控制依据，供电电压高于500V认为干线有电，否则认为无电。

DC600V正常供电电压范围在500~660V之间。

综合控制柜的电源有两路供电，通过转换开关SA1分“自动”和“试验Ⅰ路”、“试验Ⅱ路”。

直流接触器KM1、KM2是供电选择主接触器。

5.1.1.正常情况下，转换开关置于“自动”位5.1.1.1Ⅰ路、Ⅱ路均有电，设定车厢号后，PLC按照均衡供电原则，奇数号车厢选择Ⅰ路供电、偶数号车厢选择Ⅱ路供电，Ⅰ路和Ⅱ路在硬件和软件上均互锁，显示屏显示电源状态、参数、工作菜单，相应的电源指示灯亮。

5.1.1.2. 如果Ⅰ路有电、Ⅱ路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择Ⅰ路供电，且空调负载和客室电热减载运行，同时在显示屏上提示相应信息，指示灯亮。

此时如果Ⅱ路重新供电，则偶数车厢PLC通过检测可重新选择Ⅱ路供电。

5.1.1.3. 如果Ⅱ路有电、Ⅰ路无电，所有车厢PLC通过检测可自动选择Ⅱ路供电，空调负载和客室电热减载运行，同时在显示屏上提示相应信息。

此时如果Ⅰ路重新供电，则奇数车厢PLC通过检测可重新选择Ⅰ路供电。

5.1.1.4.可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示选择或转换供电回路。

5.1.1.5. 在Ⅰ路、Ⅱ路都有电，奇数号车厢Ⅰ路供电、偶数号车厢Ⅱ路供电的情况下，自动供电时，当弱风、空调空气预热器或电热运行时，如果Ⅰ路（Ⅱ路）供电电压大于DC660V时间超过10s，PLC自动切断当前回路，转移到另一路无故障回路供电，同时空调负载和客室电热减载运行；当这些制暖设备没有运行时，供电电压大于DC660V时间超过20s，PLC自动切断当前回路，转移到另一路无故障回路供电。