JS-19 CRH380A动车组空调系统

南车青岛四方机车车辆股份有限公司Page2CRH380A型动车组车内环境控制系统第一部分概述第二部分CRH380A型动车组空调、通风、采暖介绍第三部分压力保护系统第四部分应急通风第五部分运用检修及故障处理方法Page3第一部分概述车内环境控制就是借助于各种技术手段对车内空气温度、相对湿度、压力、清洁度和空气流速进行调节，使车内环境保持理想舒适的状态。车内环境控制系统主要包括空调、通风、供暖、压力控制、应急通风等系统，保证车内的温度、湿度、气流速度、压力等参数指标，为旅客提供舒适的车内环境。CRH380A型动车组车内空气环境控制参数指标如下：（1）夏季制冷外气温度为40℃、定员条件下，室内温度不高于28℃；外气温度33℃、相对湿度80％、定员150％条件下，室内温度不高于26℃。（2）冬季采暖外气温度-20℃条件下，室内温度不低于20℃。（3）新鲜空气量（定员条件下）：正常通风：10～20m3/人/h；应急通风：10m3/人/h。司机室新风量不低于30m3/人/h。（4）车厢内温度分布：±2℃以内（5）CO2浓度：二氧化碳的容积浓度（在定员状态下）：≤0.15%（6）空气清净度（粉尘浓度）：客室内空气中含尘量：≤0.5mg/m3（7）室内空调微风速客室、司机室及端部房间：＜0.4m/s通过台（在出风口位置）：＜2.0m/s（8）车内压力控制：车内的压力变化率在800Pa/3s以下。Page4第一部分概述CRH380A型动车组车内环境控制系统主要由客室空调机组及显示设定器、换气装置、风道、司机室空调机组、应急通风组成，各部分主要功能如下：客室空调机组：制冷、采暖、送/回风；换气装置：车内新风供给、车内废气排出、车内压力保护；司机室空调机组：实现司机室内的制冷、通风；风道：实现车内各区域送风、回风；应急通风：在正常交流电源供电发生故障时，向客室提供乘客所需的最小新风量。Page5气体高温高压液体低温低压气体低温低压压缩机（压缩）耗电做功使低温低压制冷剂气体变为高温高压气体冷凝器（冷凝）向空气放出制冷剂的热量使气态制冷剂变为液态膨胀阀（节流）降低制冷剂压力整制冷剂流量蒸发器（蒸发）空气吸收制冷剂的冷量使液态制冷剂变为气态液体高圧高温空气处理过程即制冷剂液态与气态之间变化吸热、放热的过程。常见制冷剂有R22、R134a、R407C。第一部分概述空调机组制冷系统四大部件及工作过程如下所示。Page6第一部分概述CRH380A动车组客室空调机组采用R407C制冷剂；司机室空调机组采用R134a制冷剂。R407C制冷剂介绍：主要成分为：R32/125/134a质量组分23/25/52；采用专用压缩机和润滑油，（R22系统使用矿物油，R407C中的R134a与之不相容，压缩机的润滑油改用POE多元醇脂类油)专用干燥过滤器：系统中采用的干燥过滤器须使用与R407C兼容的XH-7或XH-9型分子筛。充注：必须以液相充注，以保证在充注过程中混和物的成分基本不变。检漏：R407C中不含有氯原子，对R407C系统，用电子检漏仪检漏时，必须采用专门用于R407C的检漏仪。Page7客室内电加热器空调机组内电加热器操纵台下暖风机列车采暖系统通常采用室内布置电加热器、空调机组内设预热电加热器共同实现；另外风道内也可布置辅助电加热器；(个别列车采用锅炉加暖气管道等方式实现采暖)。CRH380A动车组客室采暖全部由集成与客室空调机组内的电加热器实现；司机室内采暖由客室空调机组和暖风机组成。风道内电加热器380A动车组采暖组成第一部分概述Page8通风系统的作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后，再压送通风风道分配到车内各区域，同时排出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度以及合理的流动速度和气流组织。CRH380A动车组的风道主要由送风道、回风道、新风道、废排风道组成：1端部新风道2玻璃钢风道3软风道4窗下支送风道5座椅下回风装置6地板中铝板回风道7地板中铝板废排风道8地板中铝板回风道9地板中铝板送风道10车下铝板送风道11车下铝板送风道第一部分概述Page9动车组高速通过隧道或交汇时，车体和隧道（车体）之间的空气流动速度很高（根据空气动力学原理，空气流动速度越高则空气压力越低），车内外的环境条件会发生变化，车内大气压力（正常大气压力）和车外的大气压力（小于正常大气压力）存在压力差，如果车内大气压力很快和车外大气压力一致，车内就会出现失压（低于正常大气压力）环境状态，车内人员可能会出现耳膜不适，动车组在设计制造方面首先要保证达到必要的气密性要求，同时在动车组的空调系统中设有压力保护功能。动车组通过隧道或交会时引起的外气压力波动主要通过换气系统传到车内，一般在车速高于160km/h时，需要采用压力缓和装置解决车内压力波动问题。在动车组上的空气压力保护系统，一般可分为以下两种空气压力保护模式：（1）主动式压力波保护系统；主动式压力保护系统。使用合适的风机来输送外部空气，进行空气交换，并抵消空气压力波动。（2）被动式压力波保护系统。被动式压力保护系统，将列车内部空间的气压与外部环境气压相隔离，此时压力波阀门将会关闭与外部空间交换空气的通风口。CRH380A动车组采用了换气装置实现车内新风/废排的交换，即采用了主动式压力保护系统。第一部分概述Page10CRH380A动车组设有应急通风功能，在正常交流电源供电发生故障时，应急通风装置由司机启动，向客室提供乘客所需的最小新风量。应急通风装置是在车体的一位端及二位端外端墙上设置通风装置。送风及排风采用相同的结构，区别为风机进出风方向不同，进风时风机从外端墙往车内送风，排风时风机从车内向车外通过外端墙排风。该系统主要由通风机、气密阀及其管路、风道组成；头车气密舱内与车内压开发阀结合。第一部分概述Page11第一部分概述CRH380A动车组主要特点如下：空调系统主要设备(空调机组、换气装置)采用车下安装。采暖方式完全采用内置于空调机组的电加热装置，客室内不另布置电加热器。空调机组送风机外静压大：68mmAq(666Pa)，一般在180~280Pa之间。空调机组总风量相对较小，机组制冷量37.21kW，风量为3600m3/h,而国内机组29kW时，风量最少也有4500m3/h。空调机组采用变频控制。空调机组内冷凝水采用排水泵排出（一般靠排水管排出）。空调机组主电路输入：单相交流、50Hz、400(+24-37%)V，国内车为三相交流380V。采用新风、废排气排送一体的换气装置，国内一般采用只排气的废排风机，空调机组实现新风（国内高档车曾采用单独的新风机）。采用主动式压力保护装置（换气装置），实现压力保护、持续供新风。Page12CRH380A型动车组车内环境控制系统第一部分概述第二部分空调、通风、采暖介绍第三部分压力保护系统第四部分应急通风第五部分运用检修及故障处理方法Page13第二部分空调、通风、采暖介绍主要组成及布置通风系统运行控制主要设备参数CRH2到CRH380A动车组环境控制系统的差异说明Page14主要组成及布置第二部分空调、通风、采暖介绍客室空调机组：每车设2台，制冷量为37.21x2≈74Kw；制热量：24x2=48Kw每车设1台显示设定器，服务配电盘内。换气装置(含逆变器）每车设1台换气装置，新风量1700m3/h司机室空调机组1套分体式空调，制冷量4.86Kw;无独立新风。司机室暖风机司机室设2台暖风机，制热量2x2=4Kw；新风结构：端部新风结构，车端进风；风道设车下铝板风道、地板中铝板风道、侧墙软风道、行李架上部玻璃钢风道、通过台风道。CRH380A型动车组空调、通风、采暖系统组成及布置如下：Page15第二部分空调、通风、采暖介绍TC车----空调装置、换气装置、换气装置逆变器、司机室空调机组室外机、车下风道在车下的布置位置示意图TC车----司机室空调机组室内机、电源箱、变压器位置示意图TC车----司机室暖风机位置示意图（操纵台下、侧边柜内）Page16第二部分空调、通风、采暖介绍CRH2A型动车组中间车空调机组、换气装置及逆变器车下位置图牵引变压器牵引变流器空调装置换气装置制动控制装置主电机冷却用鼓风机主电机冷却用鼓风机接地电阻器空调装置变流器外部电源用连接器高压设备箱蓄电池箱接触器箱辅助电动空气压缩机控制电路接线箱(前位用)控制电路接线箱(后位用)换气装置用逆变器安装鼓风机安装鼓风机接地电阻器安装安装鼓风机安装变流器安装外部电源用连接器安装辅助电动空气压缩机安装蓄电池箱安装接触器箱安装控制电路接线箱安装控制电路接线箱安装安装油冷却器换气逆变器(inverter)安装1安装半自动控制箱M2-2变流器牵引变压器牵引变流器空调装置换气装置制动控制装置主电机冷却用鼓风机主电机冷却用鼓风机接地电阻器空调装置变流器外部电源用连接器高压设备箱蓄电池箱接触器箱辅助电动空气压缩机控制电路接线箱(前位用)控制电路接线箱(后位用)换气装置用逆变器安装鼓风机安装鼓风机接地电阻器安装安装鼓风机安装变流器安装外部电源用连接器安装辅助电动空气压缩机安装蓄电池箱安装接触器箱安装控制电路接线箱安装控制电路接线箱安装安装油冷却器换气逆变器(inverter)安装1安装半自动控制箱M2-2变流器Page17第二部分空调、通风、采暖介绍CRH2A型动车组CRH380A动车组TC车和中间车风道组成图1端部新风道2玻璃钢风道3软风道4窗下支送风道5座椅下回风装置6地板中铝板回风道7地板中铝板废排风道8地板中铝板回风道9地板中铝板送风道10车下铝板送风道11车下铝板送风道中间车车上风道TC车车上风道Page18第二部分空调、通风、采暖介绍通风系统端部新风口端部新风口CR380A动车组通风系统风道由车下铝板风道、地板中铝板风道、侧墙软风道、侧顶玻璃钢风道和通过台风道；其工作原理图如下图所示。Page19第二部分空调、通风、采暖介绍CR380A动车组通风系统风道断面图Page20第二部分空调、通风、采暖介绍通风系统送风流程（制冷工况）通风系统送风流程（制热工况）Page21第二部分空调、通风、采暖介绍CRH380AT1车风道布置图Page22第二部分空调、通风、采暖介绍通过台送风口客室送风口VIP包间、观光区、通过台及客室均采用车顶隐形送风，窗上设可调风口；回风仍采用座椅下部回风客室向司机室送风口操纵台区域送风口司机室侧边柜暖风机出风口端部新风Page23第二部分空调、通风、采暖介绍座椅下回风装置通过台回风口卫生间废排口顶部送风口卫生间废排卫生间顶部设置了送风Page24第二部分空调、通风、采暖介绍司机室新风由客室空调送风风道送入；在操纵台玻璃区域设置了风口，防止玻璃结雾；在操纵台下部两侧设置了送风口。司机室空调机组仅对司机室内空气进行制冷处理。操纵台下部送风口操纵台前方送风口Page25第二部分空调、通风、采暖介绍CRH380A动车组可以通过驾驶室、机械师室内的车辆监控装置设置本列车或单车的空调机组工作目标温度；也可以通过单车服务配电盘内空调显示设定器设定本车空调机组的目标温度，目标温度范围为20~29℃。CRH380A型动车组空调系统空调机组为变频空调。空调的控制由逆变器装置控制。逆变器装置比较由温度传感器得到的车内温度（车内温度传感器感知温度）和空调设定温度（工作目标温度），根据比较结果选择并控制空调机组的工作模式。空调机组的运行模式分为：（强制）制冷、（强制）制热、通风、减半。空调显示设定器显示车上监控装置（车辆信息控制装置）传来的内容，同时向逆变器装置下达空调指令；同时显示由逆变器装置传来的空调机组工作状态信息，并向车上监控装置传递信息；即承担车上监控装置和逆变器装置之间数据传送的任务；可以通过显示设定器查看空调机组的运行状态参数，运行故障代码等。运行控制3.1客室空调机组运行控制Page26图中(1)(2)(3)无字减半CPURUN暖气冷气运行率强制总括设定温度CH车内温度DATAＣＨＵＰ△▽DOWNDATA变更维修状态CPURESET预备(1)(2)(3