石磊

摘 要：本文介紹空調(diào)系統(tǒng)對于動車組重要作用及意義。動車組空調(diào)系統(tǒng)主要由客室和司機室空調(diào)機組，風(fēng)道系統(tǒng)，廢排裝置，壓力保護系統(tǒng)，加熱器系統(tǒng)及空調(diào)控制器組成。并介紹了動車組空調(diào)系統(tǒng)可實現(xiàn)空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)模式，空調(diào)關(guān)閉，空調(diào)緊急關(guān)閉，緊急通風(fēng)，洗車模式等幾種工作模式。

關(guān)鍵詞：動車組；空調(diào)系統(tǒng)；空調(diào)控制系統(tǒng)

隨著我國高速動車組技術(shù)的飛速發(fā)展，2017年，我國自主研發(fā)的復(fù)興號動車組陸續(xù)投入運營。在京滬鐵路上，旅客能體驗到350Km/h的高速動車組。復(fù)興號動車組的設(shè)備設(shè)施為旅客帶來了更舒適的乘坐環(huán)境。京滬高速鐵路全長1318千米，途徑我國華北地區(qū)和華東地區(qū)，由于我國南北方氣候差異較大，因此保持車內(nèi)環(huán)境的舒適性成為動車組技術(shù)的重點問題。為了保證旅客乘坐安全，確保動車組良好的運行秩序，就要開發(fā)高性能的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，并且在運行過程中避免或減少動車組空調(diào)故障發(fā)生。

1 動車組空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高度動車組空調(diào)系統(tǒng)的主要作用是調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，同時為動車組進行通風(fēng)換氣，改善車內(nèi)環(huán)境，提高旅客乘坐的舒適性?？照{(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由以下幾部分組成：客室空調(diào)機組，司機室空調(diào)機組，風(fēng)道系統(tǒng)，廢排裝置，壓力保護系統(tǒng)，通過臺風(fēng)扇加熱器，空調(diào)控制器。每個司機室均配有單獨的空調(diào)系統(tǒng)，此空調(diào)可獨立于客室空調(diào)單獨調(diào)節(jié)?？照{(diào)系統(tǒng)組成可參照圖1。

1）客室空調(diào)機組?？褪铱照{(diào)機組緊固在空調(diào)框架上，并在車身側(cè)進行加壓密封和防水密封。冷卻回路冗余并密封，為盡量避免發(fā)生漏泄，管連接使用的是銅質(zhì)連接件。

2）司機室空調(diào)機組。司機室空調(diào)機組采用車頂單元嵌入式安裝結(jié)構(gòu)，在機組的四周貼有密封條，與空調(diào)安裝框壓縮密封，保證車體氣密性。司機室空調(diào)機組內(nèi)設(shè)壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝風(fēng)機、蒸發(fā)風(fēng)機、加熱器等常規(guī)部件外，還設(shè)有高壓風(fēng)機，利用高壓風(fēng)機的高壓克服車外壓力波動對司機室內(nèi)壓力的影響，從而保證司機的舒適性。

3）風(fēng)道系統(tǒng)。風(fēng)道系統(tǒng)將調(diào)節(jié)后的氣體輸送至客室、乘務(wù)員室和機械師室，并排出衛(wèi)生間區(qū)域、電器柜區(qū)域、通過臺等區(qū)域的廢氣。

4）廢排裝置。每個車的底架下均配有排風(fēng)裝置。此裝置由排氣風(fēng)扇及裝在排氣口處的壓力保護閥組成。車內(nèi)廢氣經(jīng)由車內(nèi)廢排風(fēng)道輸送至車下廢排風(fēng)道，然后氣體收集在排風(fēng)裝置中排放至大氣中。

5）壓力保護系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)采用主被動結(jié)合式壓力保護。客室區(qū)域采用被動式壓力保護，在車輛送、排風(fēng)口設(shè)置壓力保護閥門，根據(jù)壓力波信號反饋進行動作。司機室區(qū)域采用主動式壓力保護。

6）通過臺風(fēng)扇加熱器。通過臺風(fēng)扇加熱器安裝在通過臺端墻板內(nèi)部，出風(fēng)口設(shè)置在端墻板下部或側(cè)部。通過臺風(fēng)扇加熱器能確保在室外溫度較低時對通過臺區(qū)域的溫度進行充分調(diào)節(jié)。

7）空調(diào)控制器?？照{(diào)控制器位于車端電器柜內(nèi)，此系統(tǒng)主要由控制模塊、通信模塊、手動模式選擇開關(guān)、本控屏組成。

2 動車組空調(diào)系統(tǒng)功能

高度動車組空調(diào)系統(tǒng)的主要功能：空調(diào)裝置為動車組提供風(fēng)源，空調(diào)裝置通過空調(diào)控制模塊可改變操作狀態(tài)從而調(diào)節(jié)車內(nèi)環(huán)境。動車組的空調(diào)系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能：

1）外部新風(fēng)供給和廢氣排出。

2）客室和司機室的加熱和制冷。

3）空氣的輸送和分配。

4）混合氣體過濾。

5）新鮮空氣和廢排空氣的壓力調(diào)節(jié)。

6）緊急通風(fēng)以及調(diào)節(jié)和控制。

3 動車組空調(diào)系統(tǒng)工作模式

空調(diào)控制系統(tǒng)可通過控制模塊實現(xiàn)幾種工作模式，分別是空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)模式，空調(diào)關(guān)閉，空調(diào)緊急關(guān)閉，緊急通風(fēng)，洗車模式，隧道運行。

1）空調(diào)工作（標(biāo)準(zhǔn)模式）?？諝庹{(diào)節(jié)控制系統(tǒng)可自動將每輛車的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)至控制設(shè)定點溫度。室外溫度較高時，控制設(shè)定點值將自動升高（UIC 控制設(shè)定點升高）。通過司機人機界面或列車乘務(wù)員人機界面可逐車將控制設(shè)定點溫度調(diào)低或升高±2K。

2）空調(diào)關(guān)閉。整個通風(fēng)、加熱和空調(diào)系統(tǒng)電源切斷。動車組的室內(nèi)溫度根據(jù)外部環(huán)境條件升高或降低。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)收到關(guān)閉信號后：保持空調(diào)通風(fēng)30s，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。

3）空調(diào)緊急關(guān)閉。整個通風(fēng)，加熱和空調(diào)系統(tǒng)電源切斷。動車組的室內(nèi)溫度根據(jù)外部環(huán)境條件升高或降低。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)收到關(guān)閉新號后：所有風(fēng)機、壓縮機、電加熱接觸器斷開?？照{(diào)緊急關(guān)閉模式僅在緊急情況下才啟動，例如為防止火災(zāi)發(fā)生后的煙霧擴散。

4）空調(diào)系統(tǒng)在隧道中的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)激活列車壓力波控制系統(tǒng)通告即將到來的隧道時，空調(diào)系統(tǒng)將在純回風(fēng)模式下運行直到通過隧道。壓力保護閥處于關(guān)閉狀態(tài)，壓力波新號消失后，根據(jù)空調(diào)控制器控制邏輯打開各車壓力波保護閥。

5）洗車模式。當(dāng)列車發(fā)出洗車模式信號時，空調(diào)系統(tǒng)將切斷所有電加熱器等部件件并進入通風(fēng)模式。所有壓力保護閥處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣可防止清洗時有水進入到車廂內(nèi)部，所有風(fēng)門到位后，空調(diào)控制器發(fā)送允許洗車信號給列車網(wǎng)絡(luò)，并在司機人機界面發(fā)布。

4 空調(diào)控制系統(tǒng)的基本操作

空調(diào)系統(tǒng)可在以下幾個位置進行操作：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。正常情況下，空調(diào)系統(tǒng)是通過司機室HMI屏、機械師室HMI屏進行操作的，此時空調(diào)為集控模式，在空調(diào)控制器本控屏操作后則轉(zhuǎn)入本控模式，集控模式和本控模式除可選擇空調(diào)工作模式外，還可在±2K范圍內(nèi)調(diào)節(jié)各車的溫度控制設(shè)定點。當(dāng)空調(diào)控制器發(fā)生故障或網(wǎng)絡(luò)通訊故障時可操作手動模式選擇開關(guān)。

在選擇顯示屏“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。通常情況下，空調(diào)系統(tǒng)以車為單位，另外還選擇全車廂進行操作?？照{(diào)運轉(zhuǎn)模式選擇包括：緊急通風(fēng)、通風(fēng)、緊急關(guān)、自動、停機。溫度調(diào)整選擇按鈕可在±2K范圍內(nèi)設(shè)置單車或整列車的溫度設(shè)定點。

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。