铁路客车电气综合控制柜空调机组的保护研究

AC380V客车空调电气控制系统故障与处理发布时间：2022-09-07T08:35:02.933Z 来源：《教学与研究》2022年5月第9期作者：付绍清高云峰毛俊英冯长先[导读] 我国铁路空调客车空调装置的故障主要分为电气系统故障和制冷系统故障两大类，而电气控制系统故障占很大一部分。

正确及时处理电气控制系统故障付绍清高云峰毛俊英冯长先中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头车辆段 010010摘要：我国铁路空调客车空调装置的故障主要分为电气系统故障和制冷系统故障两大类，而电气控制系统故障占很大一部分。

正确及时处理电气控制系统故障，是乘务员和检修人员面对的现实问题。

因此，有必要针对AC380V客车空调电气控制系统故障进行分析，提出解决方案，指导乘务员和检修人员快速进行故障处置，确保旅客舒适的乘车环境。

一、客车空调装置组成客车空调装置主要由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统及自动控制系统五大部分组成。

二客车空调电气控制柜作用客车空调电气控制柜是客车空调系统的控制中心，它按设定的程序准确地控制着空调系统的正常工作，完成通风、制冷、制暖的手动或自动运行，整个电路可完成空调系统的供电、控制及保护作用，柜门上的指示灯显示出各种工况或故障现象等。

三电气控制系统故障空调电气控制柜内的电气元件多、接线错综复杂。

电气线路中任何一个电气元件的损坏或任何一根连接导线的断裂、脱落或虚接等，都会造成故障。

不同的故障原因有时会出现相似的故障现象；同一种故障原因在不同情况下有时会出现不同的故障现象。

因此，要做到有目的地检查故障，并能做到正确分析判断和快速排出故障，就必须熟悉空调机组电气控制原理与接线分布。

对于故障分析思路：故障现象→操作排除→分析→故障点确认→处理。

故障现象应全面地观察，然后，通过操作上的对比，可以快捷地排除无故障线路。

下面，以KLC40[2]-1T1来分析处理在实际运用中发生的空调电气系统典型故障。

（下转第227页）摘要：通过运用PLC 针对铁路客车空调机组进行实时监控，能够在空调机组出现故障的情况下及时的采取措施，并且还能够实时针对故障信息进行反应，从而为机组维护人员提供一定的参考依据。

文章通过对铁路客车电气综合控制柜空调机组的保护问题进行分析，从而深入探讨空调机组的保护对策。

关键词：铁路客车；电气综合控制；空调机组；保护措施作者简介：梁志荣（1970-），男，广州花都人，大学本科，主要研究方向：客、货车整车及零部件监造。

随着我国社会经济的快速发展，铁路客车的乘车环境也更加舒适。

尤其是通过PLC 能够加强对于铁路客车电气综合控制柜空调机组的管理，一旦客车的电气系统或者空调机组出现了故障问题，能够及时针对故障信息进行判断，并且做出迅速的保护反应。

更好地维护铁路客车电气控制系统的整体运行质量保障行车安全，提高铁路客车空气质量。

1铁路客车空调机组根据我国目前的铁路客车空调机组的类型进行划分，主要包括通风系统、制冷系统和加热系统且空调机组的主要部件包括了压缩机、通风机、换热器和电气控制柜等部件。

空调机组中电气控制柜通常安装在配电室的内部，所以能够直接通过电气控制柜对车顶空调器进行控制[1]。

进一步实现转换开关继电保护等操作，通过运用PLC 保证车厢内的空气进行自动调节，提高空气湿度和温度。

一般情况下铁路客车空调机组包括三种类型，包括车顶单元机组、车上单元机组以及分体式机组。

2PLC 技术的电气综合控制柜运用PLC 将模拟输入点接入到电气综合控制柜中的空调机组，能有效控制供电主回路的三相电压以及总电流通过在PLC 控制之下，保证客车的空调机组通风机和冷凝风机的运载效率降低。

对于整个空调机组具有多层次的保护功能，同时，压缩机不仅需要承载电子保护，而且还必须针对过流继电器和熔断器进行保护。

通过选择Beckhoff 嵌入式PC 控制器作为主控器，能够帮助电气控制系统实现PLC 运动控制和可视化任务。

通过对于PLC 技术在电气控制保护单元中的运行效果进行分析，能够明确PLC 技术最主要的功能就是对于电气控制保护单元运行的状态进行检测。

25G型客车综合控制柜使用与维护竞赛时间：25分钟一、赛前准备1材料准备根据现场实际需要，假设故障所用的故障配件或损品配件。

2设备设施准备25G客车综合控制柜实训设备一套。

3工具、量具准备4赛场准备〔1〕场地：车辆专业客车检修实训车间。

〔2〕环境：光线良好，场地开阔。

二、选手准备按规定穿戴劳动防护用品，不可自带工具。

25G型客车综合控制使用与维护一、技术要求1按客车段修作业标准要求进行检查，排查故障点。

2在控制柜内假设3个电气故障。

3故障处理完毕后，进行功能试验和确认。

二、考核要求〔一〕静态检查1电气综合控制柜柜体2控制柜柜内配线及面板3柜内各元器件检查〔二〕动态检查1电源转换与控制功能；2空调机组控制功能；3蓄电池欠压保护功能；4照明供电功能；5轴温、防滑器、烟火报警器、车门及电源箱状态监视功能；6联网通讯功能。

〔三〕作业过程开工前准备—→控制柜静态检查—→电气元件及配线检查—→供电动态检查—→触摸屏、PLC及其他功能—→通电试验—→空调机组控制功能检查—→保护功能—→故障处理—→完工〔四〕找出故障点，逐个排除；〔五〕故障排除后须进行功能试验和确认。

三、竞赛时间1准备时间：3分钟。

2正式操作时间：25分钟。

3计时从考评员发出指令开始，到考生自报“作业完毕〞结束。

4在规定时间内全部完成，不加分，不扣分。

每超时1分钟，从总分扣2分，超时5分钟停止作业。

四、考核评分1考评人数：2名2评分要点：见考核评分记录表。

3评分程序：考评员各自根据考生作业过程，给予记录评分。

4评分规那么：取平均值为评定得分。

5算分方法：采用百分制。

五、否认项假设考生发生以下情况之一，那么应及时终止其考试，考生该试题成绩记为零分。

〔1〕超过规定时间5分钟。

〔2〕发现故障缺乏2件。

〔3〕发生不平安因素，不能继续作业。

〔4〕造成空气断路器跳闸2次及以上者。

〔5〕造成短路以产生金属熔珠为准，设备或配件损坏。

〔6〕故障未排除或造成新故障、不能正常运转。

KLC40(2)-1T1型空调控制柜原理与故障分析摘要：客车空调控制柜是客车空调系统的控制中心，按照程序准确控制空调系统在正常工作时完成通风、自动制冷、自动制暖等工况正常运行。

关键词：弱通风、强通风、自动半冷、自动全冷、自动半暖、自动全暖工况运行状态常及见故障分析。

1.1原理及操作方法通风将SA1置于“通风”位，SA2置于“弱风”位，SA1 3-4接通SA2 1-2接通，通过KM2 FR1常闭触头，接触器KM1线圈得电吸合，HL2弱风运行指示灯亮，风机1M低速运转，弱通风工况启动。

SA1不变，将SA2旋转至“强风”位，SA1 1-2接通 SA2 3-4接通，通过KM1 FR2常闭触头，KM2线圈得电吸合，HL3强风运行指示灯亮，风机1M高速运转，强通风工况启动。

自动半冷SA1置于“半冷”位，SA2置于“弱风”位，SA3置于“自动”冷位。

SA3 9-10接通，当室内温度高于温控仪设定温度25.5°C时，ATC常开触头L闭合，KA4线圈得电吸合后使转换继电器KL吸合，时间继电器KT1延时60S后使KM6得电吸合，HL6制冷1运行指示灯亮，压缩机6M开始工作，半冷工况启动。

当室内温度降低至24°C时，ATC断开常开触头L，KA4线圈失电，KM6断开，压缩机6M停止工作，半冷工况停止。

当室内温度再次高于25.5℃时，ATC常闭触头L再次闭合，KA4得电吸合后使KL吸合，另一组压缩机开始工作。

当温度再次降至24℃以下时，压缩机停止工作，温度继续回升，如此反复，两组压缩机反复交替实现自动半冷工况。

自动全冷SA1置于“全冷”位，SA2置于“强风”位，SA3置于“自动冷”位。

KM2吸合，1M处于高速运转，当室内温度高于27.5℃时，ATC常开触头L H闭合，KA3 KA4线圈得电，通过SA1 9-10触点，KA7线圈得电吸合，KT1延时60S后使KM6 KT2延时70S后使KM7得电吸合，HL6制冷1运行指示灯HL7制冷2运行指示灯亮，压缩机6M 7M开始工作，持续制冷当温度持续下降至26℃时，ATC断开触头H，KA3失电后使KA7失电，此时一台压缩机停止工作，另一台压缩机继续制冷。

第二章 TKDT型客车电气综合控制柜厂家：温州兰普电器有限公司1 概述TKDT型铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)用于DC600V供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。

综合控制柜的控制核心采用可编程控制器(以下简称PLC)， PLC通过微型可编程序终端(以下简称显示触摸屏)接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。

综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。

2 主要特点2.1综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。

2. 2综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。

2.3综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。

2.4综合控制柜可对轴温、防滑器、烟火报警器、车门的状态进行监视和显示。

2.5综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。

2.6根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。

2.7综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。

2.8综合控制柜主要具备六大部分功能：1．电源转换控制功能；2．空调机组控制功能；3．蓄电池欠压保护功能； 4．照明供电功能；5．轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；6．联网通讯功能。

3 产品型号：TKDT-1T1-40、TKDT-1T1-354 技术规格4.1结构参数·控制柜外形尺寸：2000mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)·上柜外形尺寸：850mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)·下柜外形尺寸：1150mm×1300mm×350mm(高×宽×厚)。

• 26•内燃机与配件铁路客车电气综合控制柜空调机组的保护探讨周莹(湖南铁道职业技术学院，株洲412001)摘要:铁路客车电气综合控制柜空调机组当下主要是依靠PLC进行操作控制，PLC是其中极为核心和关健的构成，对客车空调 机组能够进行电流、电阻等情况的动态检测，也能够在机组出现故障的情况下立刻采取相应的保护措施，并且显示屏上的数据可以反 映出问题，进而可为机组人员提供针对性维护的基础。

针对铁路客车电气综合控制柜空调机组的保护，本文主要以空调机组构成以及 基于PLC的电气综合控制柜入手，对其保护展开深入的探讨。

关键词：铁路客车；电气综合控制柜；空调机组;保护0引言当下铁路客车的电气综合控制柜已经普遍应用PLC，在PL C的控制及指令下，客车的电气系统、空调机组的运 行等一旦出现问题或故障，则能够实现及时的诊断和保 护。

就此，以下从基于PL C的电气综合控制柜以及空调机 组构成切入，具体探讨其中的保护装置及措施。

1铁路客车空调机组及类型铁路客车空调机组自身主要是由通风、制冷、加热等 系统组成，整个系统分为五大部分，其主要部件包括压缩 机、通风机、换热器、电气控制柜等。

而空调机组当中的电 气控制柜一般安装于列车配电室内部，该电气控制柜能够 实现车顶上空调器的控制，并且在控制、转换开关、继电器 等方面会形成空调机组的保护[|]。

由此，在五大系统以及 PL C的模拟输入点控制下，客车内部的空气能够得一定的 调节，空气温度、湿度等可以控制在一定的参数范围内。

铁 路客车的空调机组类型一般分为三类，即车顶单元机组、车下单元机组以及分体式机组，三种不同机组实施的空调 控制也均有不同。

2基于P L C的电气综合控制柜电气综合控制柜当中的PLC是由OMRON公司专门 研制开发的PLC(CPM2A-CPU61)，其模拟输入点接入空 调机组带点为17路，另外PLC还需要控制供电主回路的 三相总电压、总电流等[2]。

从客车的空调机组来看，在PLC 控制下，其中的通风机、冷凝风机负载比较小，因此压缩机 在空调机组运行当中承载着比较大的作用，对整体的空调 机组保护是多层次的，压缩机不仅仅要承载电子保护，还 需要对过流继电器、熔断器进行保护。

铁路客车空调装置故障查找和维护本论文简单的介绍了铁路客车空调装置的一些基本故障的发生原因，故障出现的现象并提出了相应的解决措施。

本设计将以装置的故障查找、处理过程。

关键字：空调机组制冷系统电气系统通风系统随着我国铁路跨越式发展和旅客出行的需求，铁路列车全面大提速，空调客车占全国铁路客车保有量数的比例也越来越大从而把我国铁路空调客车的发展推进到一个新的历史时期。

从而对车辆的气密性提出了更高的要求。

空调系统是车内通风的基本方式，直接影响客室内的空气质量，包括客室内空气中的CO2含量、有害气体浓度及细菌含量等。

在客车这种人群密度高、聚集时间长的密闭空间，空气质量对人们的健康影响很大，甚至成为疾病的传播途径之一。

并且随着人民生活水平的提高，人们对乘车的舒适程度要求越来越高，因而空调系统作用是否良好成为衡量列车舒适程度的一项重要指标。

（一）、客车空调装置组成? ? 客车空调装置通常由通风系统、空气冷却系统、空气加热系统、空气加湿系统及自动控制系统五大部分组成。

空调客车的空气调节是将一定量的新鲜空气和车内的再循环空气混合，经过处理，以一定的速度送入车内，并将车内一定量的污浊空气排出车外，将车内空气的温度、湿度、洁净度和流动速度控制在一定的范围内。

客车空调装置对空气的处理主要包括对空气的除尘、冷却、加热、加湿、减湿等。

客车空调装置按供电方式不同可分为本车供电式和集中供电式。

按安装方式不同可分为集中式和单元式。

本设计将以装有集中供电单元式空调机组的25G型空调客车为例，分析空调装置的故障查，处理过程。

（二）、基本工作原理? ? 通风：在通风机的作用下，将经过处理的空气输送分配到客室并形成合理的气流组织，同时排出室内多余的污浊空气，使室内空气参数满足舒适和卫生要求。

通风系统主要由通风机组、空气过滤器、送风道、送风口、回风口、废气排风机等组成。

降温：车内的循环空气及由新风道引入的新鲜空气，由机组的通风机吸入，在蒸发器前混合，通过蒸发器得到冷却，并由机组前端部出风口送入车顶通风道各格栅，向车内吹出冷风。

电气综合控制柜常见故障及处理方法一、概述；TKDG 型铁路客车电气综合控制柜（以下简称综合控制柜）用于DC600V 供电的客车，是集电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压电保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。

综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称显示触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、指示并保护。

综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、联网通讯功能，实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通信，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。

二、主要特点；a)综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。

b)综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作的事故，便于操作和维护。

c)综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果。

d)综合控制柜可对轴温状态进行监视和显示。

e)综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。

f)根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间电磁干扰。

g)综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。

h)综合控制柜主要具备六大部分功能：1.电源转换控制功能；2.空调机组控制功能；3.蓄电池欠压保护功能；4.照明供电功能；5.轴温、车下电源箱状态监视功能；6.联网通讯功能。

三、常见主要故障及处理方法；1、DC110V漏电故障；漏电报警检测装置安装在播音车照明控制柜内，当发生DC110V正线或负线接地，正常情况下漏电报警器会自动报警并显示正线或负线接地。

DC110V负线接地是常见故障，因全列DC110V负线是贯通的，排查该故障比较繁琐。

技能认证客车检车员考试(习题卷47)说明：答案和解析在试卷最后第1部分：单项选择题，共39题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。

1.[单选题]持续一定时间的全部试验持续制动保压的时间是( )。

A)一分钟B)三~五分钟C)五分钟2.[单选题]冬季作业时，注意检查轮对与闸瓦间是否有结冰粘连情况，防止“（ ）”问题发生。

A)擦伤B)冻轮C)剥离D)脱轨3.[单选题]25G型客车基础制动装置中各种圆销，厂段修允许径向磨耗（ ）。

A)1．5mmB)2mmC)2.5mmD)3mm4.[单选题]电气化铁路区段用水或一般灭火器浇灭距接触网带电部分不足（ ）的燃着物时，接触网必须停电接地。

A)20mB)2mC)4mD)10m5.[单选题]临时换挂、加挂客车时，铁路局客运调度员应于列车出发前（）小时通知车辆调度员，由库列检、客列检按规定检修车辆。

A)3B)4C)5D)66.[单选题]非黏着制动（ ）的黏着作用而产生动力的制动方式。

A)不必通过轮轨滚动接解点B)可以通过轮轨滚动接解点C)尚通过轮轨滚动接解点D)还可以通过轮轨滚动接解点7.[单选题]换脂期为5年或（ ）km的铁道车辆滚动轴承Ⅱ型脂及新制的Ⅲ型脂和Ⅳ型脂可分别适用于铁路客货车。

A)30万B)50万8.[单选题]定位转臂和轴箱夹紧箍（轴箱压盖）、节点夹紧箍须（ ），除锈时不得损伤组装面，裂纹、变形时更换，组装时原位安装。

A)原套检修B)选配检修C)更新D)不进行检修原套组装9.[单选题]38.车轮与闸瓦间的摩擦系数随列车运行速度的（ ）。

A)增大而增大B)变化不大C)增大而减小D)保持不变10.[单选题]ST1－600型闸调器装车后其螺杆在制动时，伸长值L的控制主要取决于（ ）。

A)控制杆头与调整器的间距⒕值的大小B)制动缸活塞行程大小C)对车辆各拉杆长度的调整控制D)调整器体的转动位置11.[单选题]下列制动配件不须进行正方向安装试验的是（ ）。

目录一、TKD K型铁路客车电气综合控制柜简介二、25T三相逆变器原理和应急故障处理三、25T充电机箱说明四、25T充电机原理和故障处理五、25T单相逆变器原理和故障处理六、附件一、TKD K型铁路客车电气综合控制柜简介（一）概述TKD K型铁路客车电气综合控制柜用于DC600V供电的客车，是集中电源转换控制、空调机组控制、蓄电池欠压保护、照明控制等功能单元于一体的智能型综合控制柜。

综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC 通过微型可编程序终端（指触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种鼓掌及时进行诊断、指示并保护。

综合控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息显示、联网通讯功能、实现供电及控制系统的综合控制，可进行车对车通讯，并逐步实现车对地、地对车的计算机联网通讯。

综合控制柜有以下主要特点：﹡综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成电化和系统化﹡综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测，出现故障时及时进行保护动作，避免了由于保护不及时而引起的严重后果﹡根据电气系统有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的干扰。

﹡综合控制柜控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。

﹡综合控制柜主要具备六大部分功能：电源转换控制功能；空调机组控制功能；蓄电池欠压保护功能；照明供电功能；轴温、防滑器、烟火报警器；车门和车下电源箱状态监视功能；联网通讯功能。

1 显示触摸屏功能显示触摸屏是微型可编程终端，采用全中文液晶显示触摸屏（带背光），具有字符和图象类型显示，有通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。

主要功能是现场参数设定，电源转换、空调机组等功能单元运行工况的人为控制，运行参数的显示，实时显示各功能单元的运行状态及实时报告故障状态。

2 交、直流电源规格主电路有两路电源母线的其中一路提供电源，向温水箱、逆变器、充电机供电，并有逆变器I、逆变器II变换成AC380V/50HZ，向车内空调、伴热（单相逆变器）等交流负载供电。