现在绿皮火车已经逐渐淡出了人们的视线
今天扒一扒绿皮车的供电系统，再往后，可能很少有人能知道这种奇特的供电方式了
PS：这里的绿皮车，指得是过去22型，25B型等非空调旅客列车，现在随铁路发展，已经越来越少见了
虽然现在铁总把25G、25K、25T这些车底的普速列车也涂成了绿色，但和老绿皮车是绝不一样的
在绿皮车的年代里，旅客列车是没有诸如发电车、机车直供电这些电力设备的，车厢里也就是照明、风扇等用电负载
这种车的电气系统的负载量并不是很大，列车的用电由悬挂在车下的发电机和蓄电池提供电源，两者并联工作
停车及速度较低时由蓄电池供电，正常运行的时候则由发电机供电，同时为蓄电池充电。
发电机的动力来自于车轮，由车轴上安装的皮带轮带动宽皮带传递动力，驱动发电机发电，供车厢内的灯具及风扇等电器用电。
这是此种供电方式的电气原理图，供电制式为DC48V，现在的空调客车是DC110V
首先，电源之一由车下的J5感应子发电机（KFT-1型）构成，之所以叫J5，J指交流，5指5KW，这是用得最多的型号
当然，还有3KW、7KW、9KW的容量，慢慢由衍生出又有KFT-2，KFT-2A型发电机，那是后来了
但是，用起来都是一样的，安装在台车上，由车轴驱动，只有车动起来才能发电，车停着，就没电了
车也不能开得太慢，太慢也没电，至少，发电机转速要大于800rpm才能给负载供电
这种发电方式，能量的来源肯定是机车提供的，所以，应该也能算是变相的机车供电吧
采用这种方式取电，问题也是有的，首先，消耗了机车的牵引功率，虽然很小，但是也算消耗
其次，容量不能做太大，因为车轴的驱动能力有限，发电机容量太大，负载过重时，车轮会打滑，更影响发电
这便是车下发电机系统，安装在台车架上的J5感应子交流发电机，上面安装有张紧器
确保皮带松驰的时候不至于打滑影响发电
这辆车还是用宽皮带传动的，后来的发电机用5根三角皮带传动了
这是发电机的结构图
发电机发出的是三相交流电，但是车上用电是直流电，因此还需要整流
旁边安装有整流箱，之所以整流箱也在车下，是因为硅二极管整流，电流又比较大
方便散热，也方便检修。车下整流箱，和车上电源箱一起，共同构成发电机控制回路
车上电源箱，详见后话
内部为6只硅二极管组成三相桥，将发电机发出的交流电整流为直流电
用来给蓄电池充电和给车内负载供电，都是国产的2CZ系列整流管
体积巨大且不便，现在一个三相整流模块就搞定了
蓄电池，是供电系统中的重要部件，在发电机不工作的时候
全车的电源都由蓄电池来提供，蓄电池是一个笨重的设备
自然也得安装在车下，它们由单体蓄电池串联构成电池组
安装在蓄电池箱里，这是车下蓄电池箱，左右各一
GN300-3型镍镉蓄电池，单节电压1.2V 容量300Ah，40节构成48V蓄电池组
GN是镍镉蓄电池，300代表容量300Ah，-3代表第3型
长期以来，铁路客车上的蓄电池都是TG系列铅酸蓄电池
这种电池虽然造价低廉，但是笨重，寿命短，保养维护工作量大（开口的，要加水）
且电池充电时产生酸雾，腐蚀性强（电池箱都是木衬涂沥青）
更有一点讨厌的是，铅酸蓄电池的低温性能很差，冬天列车开去了东北，可能电池容量就只有标称的1/3还少了
话说回来了，蓄电池的工作条件，真是很恶劣的，风吹日晒雨不淋，颠簸晃动，经常饥一顿撑一顿的
所以从1987年开始，经过试验，逐渐改用了性能更好的镍镉电池
包括现在的25G，25K，25T等新型空调客车，都是采用镍镉电池
而且，随着供电质量的提高和充电机的完善，蓄电池寿命较绿皮车时代也有了很大提高
国产太行牌蓄电池，新乡国营755厂的产品，镍镉电池是他家的主打产品
现在叫做河南新太行电源有限公司，生产“新太”牌镍镉电池
镍镉电池性能很好，皮实耐用，寿命长，但就是太贵了
说完了两个提供电源的装置，再来说说整个电路系统中重要的一环，这便是发电机的控制系统
因为列车的车速并不是时刻都保持恒定的，所以，为了保证发电机的输出在一个合理范围内
必须要加以自动控制，这个就是车上安装的电源控制箱，它和车下整流箱一起构成发电机控制系统
绿皮车最常用的就是KP-2A型和KP-2B型电源箱
K代表客车用，P代表配电箱，2是设计序号，A(B)代表第1（2）次设计改进
这是KP-2A型电源箱，这个安装在车上乘务员室的后墙上，以方便监控电气系统参数及调节
面板上有电压表，电流表，功能开关，充电指示，参数调节等旋钮
其电气参数为：
输入三相交流线电压：44V
输入频率：85-370Hz
输出直流电压：59+-1V
输出最大电流：85A
最大充电电流：40+-5A
过压保护电压：64V+-1V
它的主要作用就是对发电机的输出进行调节，保证发电机的端电压能在规定的输出范围内
为配电盘提供电力（说的很好）
电源箱的面板：两个指针式电表，用来指示电压和电流
一个交流信号灯提示发电机是否正常发电，两个功能开关负责仪表显示
请注意，左下角有两个像指示灯似的家伙，标记电压整定和振荡调节
这是两个电位器的旋钮，一个用来调节输出电压，另一个，用来消除电路的自激振荡
这两个钮还不能随便调，以免影响正常供电和蓄电池充电
打开，里面的电路不甚复杂，
KP-2A的原理框图如下
KP-2A的电路结构很简单，采用可控硅作为功率元件对发电机励磁进行调节
测量电路通过检测发电机的输出电压，改变励磁电路中可控硅的导通角，从而使发电机输出电压保持恒定
主要电路部件集中在印刷板上
下面两个电位器，就是调节电压和抑制振荡的
从元件上判断，这个配电箱，应该是上世纪九十年代的产品
箱内的其他元件，采用电木板铆钉连线的安装方式，简单可靠
左侧的变压器，即是电压检测变压器
右侧的线绕电阻，明显发热的痕迹
负责调节励磁，过压保护的可控硅元件，国产3CT
接线端子，左侧圆形的，是直流互感器，用来检测蓄电池充电电流（经常不可靠）
这也是该型号电源箱的一个需要改进之处，经常充电电流过大导致蓄电池极板损坏
就这样，车上的电源箱，和车下整流箱共同构成发电机控制回路
再加上发电机和蓄电池，这四个家伙凑到一起，组成了客车电源系统
提供48V直流电源到配电盘，为车上负载供电
这样一套电源系统，工作起来究竟怎么样呢？
结果只能是马马虎虎，正常用用还好，精细起来可不行
确实，这套简陋的供电系统让车辆部门吃了不少苦头
这些东西，作为旅客一般体现不到，但是对于当年的列检们，十分头疼
比如一些隐形的却要命的东西：发电机是否失控？充电是否不足？充电电流是否过大？子\母车负载是否不均衡？
这些问题，轻的烧灯泡，折蓄电池的寿，重则影响供电，不能照明，无电可用
当年因充电不足和充电电流失控，每年车辆部门就会报废很多蓄电池
后来，为解决这一问题，逐步推出了改进的KP-2B型电源箱，KFT-2系列发电机等改进措施
但是，随着新型空调车的出现以及绿皮车的谢幕，它们也鲜为人知了
最后是FAQ：
Q：绿皮车都有发电机吗？
A：不是，绿皮车分子母车，负载不大的情况下，一辆母车（带发电机），可带1-2辆子车（不带发电机）
Q：绿皮车都有什么用电？
A：主要是照明用电，夏天还有电扇，还有就是行车设备诸如防滑器，轴温报警器，但是耗电极小
广播车还有广播机
Q： 如果长时间停车，蓄电池没电了怎么办？
A：没办法，没电就没电
Q：这个电源够开水炉用吗？
A：不够，绿皮车用燃煤锅炉烧开水和取暖
Q：为什么有的绿皮车带空调？
A：只有少数绿皮车带空调，比如CA22 ，RW22 ，RW25B， CA25B（餐车和软卧）
它们车下自带一台30KW柴油发电机为空调供电，当然，后来也有一些铁路局进行改造
给绿皮车安了空调，集中供电
全文完，谢谢观赏
