CR400bf動車組空調(diào)系統(tǒng)操作模式及特殊情況下故障分析

張東華

摘要： CR400bf動車組是中國自主研究投產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)動車組，在各大高速鐵路線運行，本文介紹該動車組空調(diào)系統(tǒng)在HVAC控制系統(tǒng)中的操作模式和操作方法，并且介紹了動車組運用過程中空調(diào)的非典型故障分析。希望本文更好地幫助廣大隨車機械師解決運行中該動車組的空調(diào)問題。

關(guān)鍵詞： cr400bf; 空調(diào);故障處理

【中圖分類號】U266 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）16-0154-01

引言：我國CR400bf動車組投入運營以來，在各高速主干線客運量巨大，由于其科學(xué)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計有了更好的旅客舒適性，因此研究CR400bf空調(diào)系統(tǒng)操作模式，并且分析某些特殊工況下的空調(diào)故障，對于各個動車所正常運用具有很實際的意義。

1HVAC 控制系統(tǒng)中可執(zhí)行的操作模式：

利用空調(diào)裝置提供風(fēng)源，可實現(xiàn)所有操作狀態(tài)下的空調(diào)控制。CR400BF型動車組的空調(diào)控

制系統(tǒng)具有下列功能：外部新風(fēng)供給和廢氣排出，客室司機室的溫度調(diào)節(jié)，空氣的輸送和分配，混合氣體過濾，新鮮（外部氣體）和排出氣體的壓力保護(hù)，緊急通風(fēng)以及調(diào)節(jié)和控制。據(jù)此根據(jù)不同工況用HVAC 控制系統(tǒng)可執(zhí)行下列操作模式：空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)工作模式，空調(diào)關(guān)閉模式，空調(diào)緊急關(guān)閉，緊急通風(fēng)，就緒狀態(tài)停放，清洗過程，隧道運行。

2空調(diào)各操作模式實現(xiàn)的功能

空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)工作模式，空氣調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)自動將每節(jié)車廂的客室溫度調(diào)節(jié)至控制基準(zhǔn)溫度。夏天外溫太高的時候，控制基準(zhǔn)值將自動增加，冬天則是相反的情況。通過機械師HMI屏可進(jìn)行單車或者全列車廂將實際溫度在基準(zhǔn)溫度上減少或增加2℃。空調(diào)關(guān)閉，整個HAVC系統(tǒng)關(guān)閉電源。CR400bf動車組的客室溫度和外溫的變化成正比例關(guān)系。到當(dāng)關(guān)閉指令傳送到空調(diào)系統(tǒng)時：空調(diào)在經(jīng)過30秒通風(fēng)后，新風(fēng)與廢排風(fēng)門關(guān)閉，控制器保持供電，HVAC制冷、制熱停止運行。

空調(diào)緊急關(guān)閉，除了進(jìn)行上述空調(diào)關(guān)閉的過程。所有風(fēng)機、壓縮機、電加熱接觸器斷開?？照{(diào)緊急關(guān)閉只有緊急情況下才能使用，比如在發(fā)生火災(zāi)時阻止有害氣體在客室傳播。

空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過隧道，列車壓力波控制系統(tǒng)被觸發(fā)起動，檢測馬上經(jīng)過隧道，空調(diào)調(diào)節(jié)成純回風(fēng)狀態(tài)直到列車完全駛出隧道。壓力保護(hù)閥變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，壓力波信號結(jié)束以后，根據(jù)相關(guān)控制邏輯重新開啟壓力波保護(hù)閥。

洗車模式，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)收到洗車模式指令時，空調(diào)系統(tǒng)將關(guān)閉所有電加熱器等部分器件且開啟通風(fēng)模式。所有壓力保護(hù)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，預(yù)防車廂內(nèi)部清洗時進(jìn)水，所有風(fēng)門到位后，空調(diào)控制器把允許洗車指令經(jīng)列車網(wǎng)絡(luò)傳送到司機HMI屏。

在空調(diào)系統(tǒng)在380V AC供電故障時運轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)切斷380 VAC輔助電源后，則通過電池啟動緊急通風(fēng)操作。此時，僅能由空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)機完成緊急通風(fēng)操作。空調(diào)機組內(nèi)的所有部件將停止運轉(zhuǎn)。緊急通風(fēng)至少維持90分鐘。

3.空調(diào)各操作模式實際操作位置

空調(diào)系統(tǒng)可在以下幾個位置進(jìn)行操作：司機室HMI屏、機械師室HMI屏、空調(diào)控制器手動選擇開關(guān)、空調(diào)控制器本控屏。其中空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)工作模式，空調(diào)關(guān)閉，空調(diào)緊急關(guān)閉可以通過顯示屏上的司機HMI屏或列車機械師HMI屏啟用，通過HMI屏，可將整列車中的一輛或所有車輛中的空調(diào)系統(tǒng)的電源接通。洗車模式則僅能通過司機HMI屏啟用。

一般工況下，司機室HMI屏、機械師室HMI屏調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)實為集控模式，本控模式在空調(diào)柜里本控屏操作后才會進(jìn)入，集控模式和本控模式除可選擇空調(diào)工作模式外，還可以調(diào)整各車控制基準(zhǔn)溫度±2℃。當(dāng)空調(diào)控制器故障或通訊故障時可操作手動模式選擇開關(guān)。

通過司機或機械師HMI屏點擊“空調(diào)設(shè)置”后，可接通或切斷單車空調(diào)系統(tǒng)及改變設(shè)定點溫度。一般工況，空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)單車和全列空調(diào)的緊急通風(fēng)、通風(fēng)、緊急關(guān)、自動、停機功能。溫度調(diào)整選擇按鈕可在± 2℃范圍內(nèi)設(shè)置需要的溫度。

通過空調(diào)控制器操作每個車輛空調(diào)控制器內(nèi)均配有手動模式選擇開關(guān)和本控屏。當(dāng)控制器發(fā)生故障或網(wǎng)絡(luò)通訊故障時可手動旋轉(zhuǎn)手動模式選擇開關(guān)至相應(yīng)工況，滿足車內(nèi)溫度要求。注意：手動全冷20分鐘后，需轉(zhuǎn)入通風(fēng)模式5分鐘，以防蒸發(fā)器結(jié)冰。

空調(diào)控制器內(nèi)另設(shè)本控屏，空調(diào)上電時默認(rèn)為集控模式，當(dāng)在本控屏上進(jìn)行操作后自動轉(zhuǎn)為本控模式。在本控模式下，司機室HMI如果進(jìn)行操作，則自動切換集控模式。當(dāng)手動模式選擇開關(guān)置于除自動位以外的其他檔位時，控制模式轉(zhuǎn)為手動。手動模式是硬線控制，優(yōu)先級最高。乘務(wù)人員可在本控屏上設(shè)置本車空調(diào)的工作模式及溫度調(diào)節(jié)，也可以在本控屏上查詢空調(diào)組件的相關(guān)信息。

4特殊工況下空調(diào)故障

空調(diào)在各種正常工況下調(diào)節(jié)非常簡便，但有一種特殊情況需要考慮，甚至應(yīng)該優(yōu)先考慮，機械師HMI屏，各車廂空調(diào)柜本控屏無空調(diào)相關(guān)故障，但是空調(diào)制冷制熱效果差，且通過空調(diào)控制器無法調(diào)節(jié)。對于動車組正常運用造成巨大隱患，甚至面臨動車組救援的后果。當(dāng)動車組出現(xiàn)相關(guān)高壓供電、中壓環(huán)節(jié)或輔助供電設(shè)備問題時，動車組需要自動或者手動切除相關(guān)設(shè)備，這可能造成空調(diào)單元的減載現(xiàn)象。

例如，當(dāng)動車組采取切除隔離開關(guān)半列牽引維持運行時，非升弓單元主變壓器停止工作，導(dǎo)致非升弓單元2臺輔助變流器無法供電。按照中國標(biāo)準(zhǔn)動車組設(shè)計規(guī)范， 8輛編組輔助變流器工作數(shù)量不同時，對空調(diào)的減載策略不同，當(dāng)車組切除隔離開關(guān)后，只有兩臺輔助變流器工作情況下：1、2、7、8車空調(diào)半載，3、4車空調(diào)輪流半載（若3車空調(diào)為半載模式，4車為通風(fēng)模式），5、6車空調(diào)輪流半載（若5車空調(diào)為半載模式，6車為通風(fēng)模式），輪流時間5分鐘。針對此動車組隔離開關(guān)切除后空調(diào)減載情況，在動車組切除隔離開關(guān)后，同時將非升弓單元兩節(jié)牽引變流器車牽引變流器供電空開斷開（或在司機室HMI屏切除），空調(diào)將會啟動。當(dāng)動車組發(fā)生切除半列牽引或兩臺輔助變流器時，隨車機械師密切關(guān)注動車組車廂溫度變化，發(fā)現(xiàn)空調(diào)制冷效果差時，應(yīng)當(dāng)首先排除動車組相關(guān)高壓供電、中壓環(huán)節(jié)或輔助供電設(shè)備問題，否則單獨調(diào)節(jié)空調(diào)可能會導(dǎo)致錯過消除故障的最佳時機。

總結(jié)：動車組在夏季高溫時，空調(diào)系統(tǒng)的正常工作對于行車安全正點至關(guān)重要，空調(diào)操作系統(tǒng)中可執(zhí)行的操作模式和操作方法對于每個隨車機械師都非常必須，當(dāng)空調(diào)出現(xiàn)相關(guān)故障現(xiàn)象一定要先確認(rèn)是否供電方面的問題再去處理，才能更好地保證旅客列車的安全正點。

參考文獻(xiàn)

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