论文部分内容阅读
摘 要：介绍了铁路客车单元式空调机组通风风道试验工装的功能及其设计思路，提出了在前装工序进行通风风道试验的方法及其预防厂修过程中重大返工的优越性。
关键词：单元式空调;通风风道;AC220V/50HZ交流接触器自锁电路
0 引言
近年来，我国空调列车发展迅速。在空调列车发展的初期，人们主要关注客车内部的空调效果，仅满足于空调机组能够正常工作，客室内部能够正常升温、降温。而现如今，人们逐渐开始注重客车内部环境的舒适性，就舒适性而言，客室内部空调的风速、通风量的均匀性也是至关重要的因素，而这些因素除了空调机组本身的影响外，重点就取决于通风风道内部是否畅通无异物。
当前，针对修程为A4修的厂修铁路客车，其通风风道除特殊情况外为不落地检修，但目前只在整车车电试验时才对空调系统进行试验，并未单独对通风风道进行试验，因此有必要对通风风道试验方法进行探究。
1 传统客车单元式空调机组通风风道试验概述
现目前，针对单元式空调机组通风风道的试验仅在最终整车车电试验项目当中的空调出风口风量测试项点中进行试验，并规定“空调出风口风速在强风模式下应为1 m/s～3 m/s，且各通风器出口最大风速值应接近。空调回风口最大风速，应为1 m/s～3 m/s。回风道内测量最大风速，应为3 m/s～
5 m/s”，但此时如发现部分出风口出风量不均匀或者各出风口风速达不到规定值，那么此时再对造成此问题原因的排查及解决将会是一项耗时、耗力的工作。由此可见，若能在前装工序就能对通风风道进行试验就可以很好的解决在整车试验时才发现问题导致的返工。
2 铁路客车单元式空调机组通风风道试验方法研究
鉴于要将通风风道试验提前至前装工序，而前装工序仅有空调机组已经装车但各供电控制柜尚未装车，无法为单元式空调机组通风器供电。因此，拟设计出一种可移动式、操作便捷、安全性高且适应不同供电形式、车型的试验工装。该试验工装须能独立为单元式空调机组通风器供电，且能兼容不同供电形式、不同车型的铁路客车。
2.1 试验设计构想
因单元式空调机组通风器为三相交流380V/50Hz供电形式，通过设计AC220V/50HZ交流接觸器自锁电路利用小电压控制大电压实现为单元式空调机组的通风器在前装工序进行供电，进而实现通风试验。
（1）自锁电路其组成主要包含4P带漏电保护空气开关（过载保护）、AC220V/50HZ交流接触器（实现小电压控制大电压），热继电器（过热保护）、熔断保险（过流保护）、启动供电按钮（常开）、停止供电按钮（常闭）等元器件。考虑到使用过程中操作的安全性，根据人体安全电压为36 V，在控制回路中再加入AC220V-24V变压器，将控制回路操作电压降至人体安全电压以下，从而保障操作的安全性，设计电路如图1所示。
（2）根据被测车辆的不同供电形式（主要为DC600V、AC380V），分别制作航空插头连接至被测车辆空调机组的航空插座为机组通风器强风模式供电，从而实现兼容为不同供电形式、不同车型通风器供电的目的。针对两种主要供电形式及不同车型，航空插头及各插针针脚选型表如表1所示。
（3）在客车内部装饰恢复工序之前，空调机组吊装到位后各风道软连均连接到位。利用厂房内AC380V地面交流电源，通过试验工装再根据被测车辆的不同供电形式、车型选择适合的航空插头，与空调机组的航空插座进行插接，为空调机组通风机供电启动强风模式，同时以风速仪测试各出风口风速应为1 m/s～3 m/s，回风口最大风速，应为1 m/s～
3 m/s，回风道内最大风速，应为3 m/s～5 m/s。符合上述各风速值之后则视为通风风道检修合格，方可进入下工序。若有不符合上述风速值的，则应逐段检查风道内部是否存在异物，直至各部位测量风速值达到合格值为止。
2.2 试验创新点
（1）在单一的供电回路增加控制回路，提高了电路整体的可控制性、可操作性。（2）利用AC220V、50HZ交流接触器实现小电压控制大电压。（3）控制回路利用变压器将控制电压降低至人体安全电压以下，提高操作安全性。（4）控制回路利用常闭停止按钮、常开启动按钮以及交流接触器线圈组成的自锁电路，提高操作性的同时，也提高了操作安全性。（5）在空调机组通风机之前增加了热继电器，保证在供电回路过载、过热时能自动断电，保护用电器的同时也保护操作人员人身安全。（6）断路器自带漏电保护装置，保证供电回路、控制回路、地面电源以及用电器任一出现漏电时，整个电路自动切断。
2.3 试验验证
现该试验工装已在客车分厂进行现场试验，对多台修程为A4修的客车风道进行了试验，并迅速清吹出风道内异物。部分功能需根据实际情况进行优化。
3 铁路客车单元式空调机组通风风道在前装工序试验的研究意义
实用性：重点填补了对装有单元式空调机组客车的通风风道在前装工序试验方法的空白。经济型：较以往只能通过整车车电试验时的空调试验才能对风道进行通风试验发现问题，现可将异常提前至前装工序暴露，从而在很大程度上避免厂修过程中的重大返工，节约大量的人工成本、物料成本和时间成本。安全性：在主回路设计漏电保护空气开关、热继电器、熔断保险，目的是在为空调机组通风器供电过程中实现过载、过热、过流保护，防止损坏用电设备。在控制回路增加变压器，将操作电压降至人体安全电压以下，目的是为了提高操作安全性。
4 总结
本文通过理论分析结合试验验证设计了铁路客车单元式空调机组通风风道试验工装并提出了试验方法。通过现场实际的试验验证，证明该试验工装及试验方法是有效可行的，目前该试验工装正在进一步的完善，投入使用后极大提升了通风风道检修质量，并且有效杜绝了风道通风质量不佳，送风不均匀问题的发生。
参考文献：
[1]铁路客车电气技术指南[M].中国南方机车车辆工业集团公司.
[2]铁路应用 机车车辆电气设备 第2部分： 电工器件通用规则（GB/T 21413.2-2008）[S].
[3]袁锋，胡益雄.我国铁路客车空调的现状及改进探讨[J].制冷空调与电力机械，2002（3）：11-13.
[4]张吉光，杨晚生，史自强.铁路客车空调系统送风均匀性的研究[J].流体机械，2002，3O（11）：50-53.
关键词：单元式空调;通风风道;AC220V/50HZ交流接触器自锁电路
0 引言
近年来，我国空调列车发展迅速。在空调列车发展的初期，人们主要关注客车内部的空调效果，仅满足于空调机组能够正常工作，客室内部能够正常升温、降温。而现如今，人们逐渐开始注重客车内部环境的舒适性，就舒适性而言，客室内部空调的风速、通风量的均匀性也是至关重要的因素，而这些因素除了空调机组本身的影响外，重点就取决于通风风道内部是否畅通无异物。
当前，针对修程为A4修的厂修铁路客车，其通风风道除特殊情况外为不落地检修，但目前只在整车车电试验时才对空调系统进行试验，并未单独对通风风道进行试验，因此有必要对通风风道试验方法进行探究。
1 传统客车单元式空调机组通风风道试验概述
现目前，针对单元式空调机组通风风道的试验仅在最终整车车电试验项目当中的空调出风口风量测试项点中进行试验，并规定“空调出风口风速在强风模式下应为1 m/s～3 m/s，且各通风器出口最大风速值应接近。空调回风口最大风速，应为1 m/s～3 m/s。回风道内测量最大风速，应为3 m/s～
5 m/s”，但此时如发现部分出风口出风量不均匀或者各出风口风速达不到规定值，那么此时再对造成此问题原因的排查及解决将会是一项耗时、耗力的工作。由此可见，若能在前装工序就能对通风风道进行试验就可以很好的解决在整车试验时才发现问题导致的返工。
2 铁路客车单元式空调机组通风风道试验方法研究
鉴于要将通风风道试验提前至前装工序，而前装工序仅有空调机组已经装车但各供电控制柜尚未装车，无法为单元式空调机组通风器供电。因此，拟设计出一种可移动式、操作便捷、安全性高且适应不同供电形式、车型的试验工装。该试验工装须能独立为单元式空调机组通风器供电，且能兼容不同供电形式、不同车型的铁路客车。
2.1 试验设计构想
因单元式空调机组通风器为三相交流380V/50Hz供电形式，通过设计AC220V/50HZ交流接觸器自锁电路利用小电压控制大电压实现为单元式空调机组的通风器在前装工序进行供电，进而实现通风试验。
（1）自锁电路其组成主要包含4P带漏电保护空气开关（过载保护）、AC220V/50HZ交流接触器（实现小电压控制大电压），热继电器（过热保护）、熔断保险（过流保护）、启动供电按钮（常开）、停止供电按钮（常闭）等元器件。考虑到使用过程中操作的安全性，根据人体安全电压为36 V，在控制回路中再加入AC220V-24V变压器，将控制回路操作电压降至人体安全电压以下，从而保障操作的安全性，设计电路如图1所示。
（2）根据被测车辆的不同供电形式（主要为DC600V、AC380V），分别制作航空插头连接至被测车辆空调机组的航空插座为机组通风器强风模式供电，从而实现兼容为不同供电形式、不同车型通风器供电的目的。针对两种主要供电形式及不同车型，航空插头及各插针针脚选型表如表1所示。
（3）在客车内部装饰恢复工序之前，空调机组吊装到位后各风道软连均连接到位。利用厂房内AC380V地面交流电源，通过试验工装再根据被测车辆的不同供电形式、车型选择适合的航空插头，与空调机组的航空插座进行插接，为空调机组通风机供电启动强风模式，同时以风速仪测试各出风口风速应为1 m/s～3 m/s，回风口最大风速，应为1 m/s～
3 m/s，回风道内最大风速，应为3 m/s～5 m/s。符合上述各风速值之后则视为通风风道检修合格，方可进入下工序。若有不符合上述风速值的，则应逐段检查风道内部是否存在异物，直至各部位测量风速值达到合格值为止。
2.2 试验创新点
（1）在单一的供电回路增加控制回路，提高了电路整体的可控制性、可操作性。（2）利用AC220V、50HZ交流接触器实现小电压控制大电压。（3）控制回路利用变压器将控制电压降低至人体安全电压以下，提高操作安全性。（4）控制回路利用常闭停止按钮、常开启动按钮以及交流接触器线圈组成的自锁电路，提高操作性的同时，也提高了操作安全性。（5）在空调机组通风机之前增加了热继电器，保证在供电回路过载、过热时能自动断电，保护用电器的同时也保护操作人员人身安全。（6）断路器自带漏电保护装置，保证供电回路、控制回路、地面电源以及用电器任一出现漏电时，整个电路自动切断。
2.3 试验验证
现该试验工装已在客车分厂进行现场试验，对多台修程为A4修的客车风道进行了试验，并迅速清吹出风道内异物。部分功能需根据实际情况进行优化。
3 铁路客车单元式空调机组通风风道在前装工序试验的研究意义
实用性：重点填补了对装有单元式空调机组客车的通风风道在前装工序试验方法的空白。经济型：较以往只能通过整车车电试验时的空调试验才能对风道进行通风试验发现问题，现可将异常提前至前装工序暴露，从而在很大程度上避免厂修过程中的重大返工，节约大量的人工成本、物料成本和时间成本。安全性：在主回路设计漏电保护空气开关、热继电器、熔断保险，目的是在为空调机组通风器供电过程中实现过载、过热、过流保护，防止损坏用电设备。在控制回路增加变压器，将操作电压降至人体安全电压以下，目的是为了提高操作安全性。
4 总结
本文通过理论分析结合试验验证设计了铁路客车单元式空调机组通风风道试验工装并提出了试验方法。通过现场实际的试验验证，证明该试验工装及试验方法是有效可行的，目前该试验工装正在进一步的完善，投入使用后极大提升了通风风道检修质量，并且有效杜绝了风道通风质量不佳，送风不均匀问题的发生。
参考文献：
[1]铁路客车电气技术指南[M].中国南方机车车辆工业集团公司.
[2]铁路应用 机车车辆电气设备 第2部分： 电工器件通用规则（GB/T 21413.2-2008）[S].
[3]袁锋，胡益雄.我国铁路客车空调的现状及改进探讨[J].制冷空调与电力机械，2002（3）：11-13.
[4]张吉光，杨晚生，史自强.铁路客车空调系统送风均匀性的研究[J].流体机械，2002，3O（11）：50-53.