王立志

摘要：一般情況下，鐵路客車空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)控都是通過PLC實(shí)現(xiàn)的，其能夠?qū)崿F(xiàn)對于空調(diào)機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)組出現(xiàn)異常，能夠及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施，保證設(shè)備及人員安全。本文從當(dāng)前鐵路客車電氣綜合控制柜具體情況著眼，就其保護(hù)措施進(jìn)行了探討，希望能夠切實(shí)保障空調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：鐵路客車;電氣綜合控制柜;空調(diào)機(jī)組;保護(hù)

前言：

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅使得我國鐵路運(yùn)輸?shù)乃俣纫辉偬岣撸塑嚟h(huán)境也得到了優(yōu)化，在運(yùn)用PLC實(shí)現(xiàn)對鐵路客車電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組的管理后，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性顯著提高，而且即便機(jī)組或者電氣系統(tǒng)出現(xiàn)問題，PLC也能夠在第一時(shí)間做出反應(yīng)，在判斷故障信息的同時(shí)，提供有效保護(hù)，切實(shí)保證行車安全。

1 鐵路客車電氣綜合控制柜具體情況

以PLC技術(shù)為支撐，在電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組中接入模擬輸入節(jié)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于供電主回路三相電壓和電流的PLC控制，從而降低鐵路客車空調(diào)機(jī)組的運(yùn)載效率，也能夠?yàn)槠涮峁┫鄳?yīng)的保護(hù)功能。利用Beckhoff嵌入式PLC作為主控器，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣控制系的PLC運(yùn)動控制，其作為核心的功能，是針對電氣控制保護(hù)單元的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測?？紤]PLC技術(shù)本身所具備的可編程特點(diǎn)，其能夠有效適應(yīng)電氣自動化控制的工作環(huán)境，保證控制的可靠性和安全性。在對電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，想要發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢，需要做好其工作環(huán)境分析，因?yàn)殡姎饪刂票Ｗo(hù)單元中的PLC技術(shù)必須能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行有效檢測。PLC安裝完成后，自動檢測功能就可以發(fā)揮出來，能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的自動化控制，也可以自動感應(yīng)電氣控制保護(hù)單元中的各個(gè)部件。如果在電氣控制保護(hù)單元中接入PLC技術(shù)，則可以對自動化遙感信號進(jìn)行收集和整理，整理出的信息能夠被及時(shí)反饋到控制系統(tǒng)中。運(yùn)用PLC技術(shù)，可以為普通的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)提供可靠支撐，在提高設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)，減少其運(yùn)行成本。另外，PLC技術(shù)所具備的開放式通信協(xié)議保證了信號的可靠傳遞，接線方式更加簡單^[1]，在智能化系統(tǒng)中，還可以直接進(jìn)行編程改造工作，對電氣自動化控制系統(tǒng)中存在的缺陷和問題進(jìn)行排查，以此來縮小電氣控制系統(tǒng)的體積（見圖1）。

2 鐵路客車電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組保護(hù)措施

2.1保護(hù)原理

對鐵路客車電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，其中最為關(guān)鍵的就是針對空調(diào)壓縮機(jī)的保護(hù)，因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中，如果空調(diào)壓縮機(jī)三相電流超出PLC控制電流的數(shù)值1.倍，并且持續(xù)時(shí)間超過60s，則會導(dǎo)致過載保護(hù)裝置的觸發(fā)。通常來講，過載保護(hù)裝置對于空調(diào)壓縮機(jī)的保護(hù)是通過切斷負(fù)載電源的方式實(shí)現(xiàn)的，在相應(yīng)的顯示屏上，會將引發(fā)保護(hù)的過載數(shù)據(jù)顯示出來。配合PLC檢測，若壓縮機(jī)在空調(diào)機(jī)組運(yùn)行過程中，三相電流最值超出電流平均值15%，維持時(shí)間超過10s，則同樣會導(dǎo)致空調(diào)壓縮機(jī)三相電流不平衡保護(hù)的觸發(fā)。無論是電流過大還是過小，都會引發(fā)壓縮機(jī)工作異常，導(dǎo)致其使用壽命的下降。

在PLC技術(shù)檢測中，如果發(fā)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組壓縮機(jī)三相電流的最值與平均值差距超過20%，則控制系統(tǒng)會自動發(fā)出告警信息，提醒工作人員注意，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂平K端，輔助工作人員對可能存在的問題進(jìn)行分析和判斷;若上述差值超過30%，PLC控制系統(tǒng)會直接切斷電源，同時(shí)將故障數(shù)據(jù)顯示出來，工作人員可以對照正常數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)，完成對于故障的判斷工作。通過這樣的方式，PLC電氣綜合控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對于鐵路客車空調(diào)機(jī)組壓縮機(jī)的有效保護(hù)，切實(shí)保障機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。在針對電氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，核心工作是必須實(shí)現(xiàn)電氣控制保護(hù)單元設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，通過標(biāo)準(zhǔn)化的電氣控制保護(hù)單元來確保習(xí)題保護(hù)功能的有效發(fā)揮，將其應(yīng)用到鐵路客車空調(diào)機(jī)組控制箱內(nèi)，還能夠?qū)崿F(xiàn)更多功能，如信息傳遞、信號保護(hù)、參數(shù)設(shè)置等。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，電氣控制保護(hù)單元通常都會采用模塊化設(shè)計(jì)，比較重要的包括通訊模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、I/O模塊以及個(gè)隔離模塊等，配合電氣照明燈、操作箱、報(bào)警裝置、瓦斯斷電儀等相關(guān)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對于電氣控制系統(tǒng)的有效保護(hù)，也可以將數(shù)據(jù)采集器、電磁閥控制箱以及狀態(tài)監(jiān)測器等設(shè)備連接在一起，促進(jìn)鐵路客車空調(diào)機(jī)組整體操作水平的提高^[2]。

一般情況下，電氣控制保護(hù)單元對于電氣設(shè)備的監(jiān)測工作都是通過外部信號采集模塊實(shí)現(xiàn)的，如果因?yàn)楦鞣N因素影響，導(dǎo)致電機(jī)或者電纜的絕緣水平降到標(biāo)準(zhǔn)值以下，則需要采取相應(yīng)的漏電保護(hù)動作。通過增加熱敏電阻值的方式，能夠?qū)^熱保護(hù)單元的動作進(jìn)行強(qiáng)化，繼而控制檢測常閉節(jié)點(diǎn)斷開，將存在過熱問題的回路切斷，使得電氣系統(tǒng)能夠停止運(yùn)行。

2.2故障保護(hù)

從保障安全的角度，工作人員每天都會對鐵路客車上的空調(diào)機(jī)組進(jìn)行維護(hù)，但是即便如此，也不可能完全杜絕安全問題，尤其是空調(diào)制冷裝置，更是容易出現(xiàn)各種各樣的問題。對此，需要工作人員做好故障的快速準(zhǔn)確定位，采取有效的保護(hù)措施來減少故障可能帶來的影響。通常來講，空調(diào)機(jī)組運(yùn)行過程中，壓縮機(jī)會受到PLC的保護(hù)，但是如果制冷裝置出現(xiàn)問題，需要機(jī)組管理人員做好相應(yīng)的人工調(diào)節(jié)工作，依照顯示屏上的異常數(shù)據(jù)，對故障進(jìn)行診斷，對于出風(fēng)口、回風(fēng)網(wǎng)等部分做好重點(diǎn)檢查，如果發(fā)現(xiàn)電源存在聲音異常，需要及時(shí)切斷電源，初步執(zhí)行保護(hù)方案，向上級部門提交故障報(bào)告，制定切實(shí)可行的故障處理措施，保證空調(diào)機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行^[3]。

3 結(jié)語

總而言之，鐵路客車電氣綜合控制柜的核心是PLC系統(tǒng)，通過PLC控制，能夠確保電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，而且一旦檢測到數(shù)據(jù)異常，控制系統(tǒng)會自動做出反應(yīng)，啟動保護(hù)方案來對空調(diào)機(jī)組進(jìn)行保護(hù)，減少故障對于設(shè)備造成的損害，為鐵路客車提供一個(gè)良好的車內(nèi)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]梁志榮.鐵路客車電氣綜合控制柜空調(diào)機(jī)組的保護(hù)探討[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2018，45（07）：217，227.

[2]朱曉泉，王寧，杜恒良.淺談電阻檢測方法在鐵路客車電氣系統(tǒng)調(diào)試中的運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（32）：91-92.

[3]房艷.鐵路客車電氣綜合控制柜檢修流水線[J].機(jī)車車輛工藝，2017，（02）：38-39.

（作者單位：中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司）