郑州地铁1号线电客车空调系统现状研究与分析

李　贺,任林林,吴帅杰,李　熙,矫朋涛（郑州市轨道交通有限公司,郑州　450000）

郑州地铁1号线电客车空调系统现状研究与分析

李贺,任林林,吴帅杰,李熙,矫朋涛
（郑州市轨道交通有限公司,郑州450000）

摘要：电客车空调系统的作用是确保郑州地铁1号线（以下简称ZZL1）列车客室和司机室保持一个舒适的温度和湿度状态。本文介绍了ZZL1空调系统目前的概况，旨在对中原地区地铁空调的研究提供有效运用数据，为北方地区地铁空调的进一步研究提供理论基础和研制依据。

关键词：郑州地铁;空调系统;现状研究

0　引言

空调系统作为电客车各系统的重要组成部分，在ZZL1有其重要的作用。本文介绍了ZZL1空调系统的概况，重点对空调系统的制冷参数、制热参数、检修现状、故障情况等进行初步研究分析，基本阐释了ZZL1空调系统的现状，可作为后续郑州地铁电客车空调系统设计、采购的参照依据。

1　空调系统概述

1.1空调系统

ZZL1电客车空调采用定频35KW空调机组作为主体部件，系统具有通风、紧急通风、预冷、制冷、预热、制热、故障模式等功能，有效实现了客室与司机室的正常通风、夏季制冷、冬季制热等作用。

1.2空调系统包含部件

车辆空调系统由空调机组及其控制系统、送风道、回风道、电加热器以及废排装置组成。

空调机组安装于列车车顶。每辆车装有两台空调机组，安装位置位于整个客室的1/4和3/4位置。每个司机室配备一台通风单元，车厢空调的控制板安装在车内的电气柜内。

2　空调系统现状

2.1空调制冷现状

（1）制冷负荷计算。根据地面条件及隧道条件的制冷负荷计算结果，ZZL1车辆夏季空调制冷量需求最大约为57kW。考虑到保留一定的余量，每节车采用两台额定制冷量为35kW的空调机组，每节车辆额定制冷量不小于70kW，完全可以满足车辆空调制冷的要求，并且有一定的余量。

（2）UIC553温度曲线。ZZL1空调系统采用自动控温，当设定为自动时，目标温度的设定遵循UIC553的温度曲线标准。车内目标温度根据外界环境温度的变化而自动调整，客室目标温度与外界环境温度关系如下：

Tic=24℃，13℃＜Te≤27℃；

Tic=22+0.25×(Te-19)℃，35℃＞Te＞27℃Tic=26℃，

Te≥35℃

其中Tic为制冷目标温度，Te为室外温度。

由KΡC检测回风温度传感器的温度值，取其值作为室内温度Ti。当Ti＜Tic，空调系统则选择通风模式，当Tic＜Ti＜Tic+1，则选择半冷模式，当Tic+1＜Ti，则选择全冷模式；当Ti降低至Tic，则空调系统由全冷模式转入半冷模式，当Ti降低至Tic-1以下，则转入通风模式。目前ZZL1根据UIC553曲线目标温度Tic在24℃-26℃，同时可以根据实际需要对温度增量进行-2、-1、+1、+2进行调整，故ZZL1制冷目标温度可在22℃-28℃之间设定。

2.2空调制热现状

空调电加热功能同样根据外温Te自动控温，工作在不同的制暖模式，经过不断的调整及试验，目前，ZZL1-25列车半暖设定温度为16℃，全暖设定温度为10℃，基本上满足ZZL1隧道区间的制热需求。客室温度低于16℃空调启动半暖模式，机组加热器及客室座椅加热器均有一半启动；客室温度低于10℃空调启动全暖模式，客室目标温度24℃。

2.3空调检修现状

（1）检修内容。目前ZZL1已执行了日检、双日检、双周检、季检、年检修程。空调检修工作内容包括但不限于空调清洁、日常规程检修、节前普查、架修、大修、故障修、项目整改等。

（2）检修现状。1）检修培训教材主要依据培训教材、维护手册、空调公司技术文件，经过综合研究分析，最终确定了适合郑州地铁独有的检修培训教材；2）空调检修已经经历1年多的时间，规程经过初编、实践检验、规程瘦身、季度分配等工作，几经修订，目前已基本上解决了空调系统的日常维护工作；3）空调检修过程中已解决了目前发生的诸多故障，但是如何准确定位故障点及快速排除，需要进一步进行实践验证。

2.4空调故障现状

（1）故障统计。截止2015年5月底，25列车从2013年3月调试至今共发现问题共计198项，机械故障102项，电气故障96项，其中自2013年12月28日运营以来，主要正线运营故障85起。

（2）故障分析。经过1年多时间的运营，空调故障率约2件/十万公里，基本情况良好，但是在夏、冬季节交替时段会达到5件/十万公里，会出现部分故障频发的情况。目前故障主要有以下10种：中级故障频发，风阀执行器故障、座椅电加热器异响，冷凝风机卡滞，滤网框架无法闭合，KΡC软件需升级，冷凝器渗漏、机组电加热器绝缘不良、客室电加热器接头短路、KΡC异常等问题。

（3）项目整改。截止目前，ZZL1已经实施项目整改10项，主要有：空调软件更新、电加热普查整改、空调防踩踏标识的普查整改、风阀执行器整改、冷凝风机普查整改、混合风滤网框整改、KΡC软件升级、温度传感器安装螺栓生锈、机组电加热整改、客室电加热器接头整改等。各项目整改都针对性地处理了该部件的存在问题，较好地提高了ZZL1空调系统的可靠性。

2.5正线客室温度调查

2014年夏季，特组织一次全天候的正线客室温度调查。此次调查正线电客车车辆共计53辆，客室温度平均在23.1℃，83%车辆温度达到设定温度24±2℃范围内。车辆乘客舒适度采访记录共计112项，满意度88%，其余乘客感觉稍凉，同时也表示可以接受。调查结果显示目前ZZL1车辆客室温度可以满足大部分乘客需要，符合郑州地铁的实际运行情况。

3　结论

目前ZZL1运营1年来，空调系统较好地完成了客室通风及温度调节的功能服务，基本满足ZZL1的车辆运营需求。各项检修规程及故障处理可以正确维护该系统的良好运行。同时，专业技术人员仍在对该系统进行详细的修程修制研究，希望可以为郑州地区地铁空调的研究和应用提供技术支持。

参考文件：

[1]黄捷.广州地铁车辆空调系统简介[J].铁道车辆,1997(09).

[2]李贺.关于ZZL1-25列车空调系统控制原理及操作规范的详细说明[R].

[3]李贺.ZZL1空调系统培训教材[R].

[4]李贺.空调修程修制研究总结[R].

作者简介：李贺（1987-），男，河南渑池人，本科，助理工程师，轨道交通车辆，轨道交通车辆技术研发、制造工艺、技术管理。