CR400bf动车组空调系统操作模式及特殊情况下故障分析

张东华

摘要： CR400bf动车组是中国自主研究投产的标准动车组，在各大高速铁路线运行，本文介绍该动车组空调系统在HVAC控制系统中的操作模式和操作方法，并且介绍了动车组运用过程中空调的非典型故障分析。希望本文更好地帮助广大随车机械师解决运行中该动车组的空调问题。

关键词： cr400bf; 空调;故障处理

【中图分类号】U266 【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）16-0154-01

引言：我国CR400bf动车组投入运营以来，在各高速主干线客运量巨大，由于其科学的空调系统设计有了更好的旅客舒适性，因此研究CR400bf空调系统操作模式，并且分析某些特殊工况下的空调故障，对于各个动车所正常运用具有很实际的意义。

1HVAC 控制系统中可执行的操作模式：

利用空调装置提供风源，可实现所有操作状态下的空调控制。CR400BF型动车组的空调控

制系统具有下列功能：外部新风供给和废气排出，客室司机室的温度调节，空气的输送和分配，混合气体过滤，新鲜（外部气体）和排出气体的压力保护，紧急通风以及调节和控制。据此根据不同工况用HVAC 控制系统可执行下列操作模式：空调标准工作模式，空调关闭模式，空调紧急关闭，紧急通风，就绪状态停放，清洗过程，隧道运行。

2空调各操作模式实现的功能

空调标准工作模式，空气调节控制系统自动将每节车厢的客室温度调节至控制基准温度。夏天外温太高的时候，控制基准值将自动增加，冬天则是相反的情况。通过机械师HMI屏可进行单车或者全列车厢将实际温度在基准温度上减少或增加2℃。空调关闭，整个HAVC系统关闭电源。CR400bf动车组的客室温度和外温的变化成正比例关系。到当关闭指令传送到空调系统时：空调在经过30秒通风后，新风与废排风门关闭，控制器保持供电，HVAC制冷、制热停止运行。

空调紧急关闭，除了进行上述空调关闭的过程。所有风机、压缩机、电加热接触器断开。空调紧急关闭只有紧急情况下才能使用，比如在发生火灾时阻止有害气体在客室传播。

空调系统经过隧道，列车压力波控制系统被触发起动，检测马上经过隧道，空调调节成纯回风状态直到列车完全驶出隧道。压力保护阀变为关闭状态，压力波信号结束以后，根据相关控制逻辑重新开启压力波保护阀。

洗车模式，当空调系统收到洗车模式指令时，空调系统将关闭所有电加热器等部分器件且开启通风模式。所有压力保护阀处于关闭状态，预防车厢内部清洗时进水，所有风门到位后，空调控制器把允许洗车指令经列车网络传送到司机HMI屏。

在空调系统在380V AC供电故障时运转状态，当切断380 VAC辅助电源后，则通过电池启动紧急通风操作。此时，仅能由空调系统的排风机完成紧急通风操作。空调机组内的所有部件将停止运转。紧急通风至少维持90分钟。

3.空调各操作模式实际操作位置

空调系统可在以下几个位置进行操作：司机室HMI屏、机械师室HMI屏、空调控制器手动选择开关、空调控制器本控屏。其中空调标准工作模式，空调关闭，空调紧急关闭可以通过显示屏上的司机HMI屏或列车机械师HMI屏启用，通过HMI屏，可将整列车中的一辆或所有车辆中的空调系统的电源接通。洗车模式则仅能通过司机HMI屏启用。

一般工况下，司机室HMI屏、机械师室HMI屏调节空调系统，空调实为集控模式，本控模式在空调柜里本控屏操作后才会进入，集控模式和本控模式除可选择空调工作模式外，还可以调整各车控制基准温度±2℃。当空调控制器故障或通讯故障时可操作手动模式选择开关。

通过司机或机械师HMI屏点击“空调设置”后，可接通或切断单车空调系统及改变设定点温度。一般工况，空调系统可以实现单车和全列空调的紧急通风、通风、紧急关、自动、停机功能。温度调整选择按钮可在± 2℃范围内设置需要的温度。

通过空调控制器操作每个车辆空调控制器内均配有手动模式选择开关和本控屏。当控制器发生故障或网络通讯故障时可手动旋转手动模式选择开关至相应工况，满足车内温度要求。注意：手动全冷20分钟后，需转入通风模式5分钟，以防蒸发器结冰。

空调控制器内另设本控屏，空调上电时默认为集控模式，当在本控屏上进行操作后自动转为本控模式。在本控模式下，司機室HMI如果进行操作，则自动切换集控模式。当手动模式选择开关置于除自动位以外的其他档位时，控制模式转为手动。手动模式是硬线控制，优先级最高。乘务人员可在本控屏上设置本车空调的工作模式及温度调节，也可以在本控屏上查询空调组件的相关信息。

4特殊工况下空调故障

空调在各种正常工况下调节非常简便，但有一种特殊情况需要考虑，甚至应该优先考虑，机械师HMI屏，各车厢空调柜本控屏无空调相关故障，但是空调制冷制热效果差，且通过空调控制器无法调节。对于动车组正常运用造成巨大隐患，甚至面临动车组救援的后果。当动车组出现相关高压供电、中压环节或辅助供电设备问题时，动车组需要自动或者手动切除相关设备，这可能造成空调单元的减载现象。

例如，当动车组采取切除隔离开关半列牵引维持运行时，非升弓单元主变压器停止工作，导致非升弓单元2台辅助变流器无法供电。按照中国标准动车组设计规范， 8辆编组辅助变流器工作数量不同时，对空调的减载策略不同，当车组切除隔离开关后，只有两台辅助变流器工作情况下：1、2、7、8车空调半载，3、4车空调轮流半载（若3车空调为半载模式，4车为通风模式），5、6车空调轮流半载（若5车空调为半载模式，6车为通风模式），轮流时间5分钟。针对此动车组隔离开关切除后空调减载情况，在动车组切除隔离开关后，同时将非升弓单元两节牵引变流器车牵引变流器供电空开断开（或在司机室HMI屏切除），空调将会启动。当动车组发生切除半列牵引或两台辅助变流器时，随车机械师密切关注动车组车厢温度变化，发现空调制冷效果差时，应当首先排除动车组相关高压供电、中压环节或辅助供电设备问题，否则单独调节空调可能会导致错过消除故障的最佳时机。

总结：动车组在夏季高温时，空调系统的正常工作对于行车安全正点至关重要，空调操作系统中可执行的操作模式和操作方法对于每个随车机械师都非常必须，当空调出现相关故障现象一定要先确认是否供电方面的问题再去处理，才能更好地保证旅客列车的安全正点。

参考文献

[1]王祎楠.400BF 复兴号动车组空调系统设计优化及应用研究[J].建筑工程技术与设计，2019，（31）：3515.

[2]刘静.浅谈CR400BF型中国标准动车组中压供电系统的负载管理[C].//中国电工技术学会.第三届轨道交通电气与信息技术国际学术会议论文集.2017：35-37.