鄭州地鐵1號線電客車空調系統現狀研究與分析

李　賀,任林林,吳帥杰,李　熙,矯朋濤（鄭州市軌道交通有限公司,鄭州　450000）

鄭州地鐵1號線電客車空調系統現狀研究與分析

李賀,任林林,吳帥杰,李熙,矯朋濤
（鄭州市軌道交通有限公司,鄭州450000）

摘要：電客車空調系統的作用是確保鄭州地鐵1號線（以下簡稱ZZL1）列車客室和司機室保持一個舒適的溫度和濕度狀態。本文介紹了ZZL1空調系統目前的概況，旨在對中原地區地鐵空調的研究提供有效運用數據，為北方地區地鐵空調的進一步研究提供理論基礎和研制依據。

關鍵詞：鄭州地鐵;空調系統;現狀研究

0　引言

空調系統作為電客車各系統的重要組成部分，在ZZL1有其重要的作用。本文介紹了ZZL1空調系統的概況，重點對空調系統的制冷參數、制熱參數、檢修現狀、故障情況等進行初步研究分析，基本闡釋了ZZL1空調系統的現狀，可作為后續鄭州地鐵電客車空調系統設計、采購的參照依據。

1　空調系統概述

1.1空調系統

ZZL1電客車空調采用定頻35KW空調機組作為主體部件，系統具有通風、緊急通風、預冷、制冷、預熱、制熱、故障模式等功能，有效實現了客室與司機室的正常通風、夏季制冷、冬季制熱等作用。

1.2空調系統包含部件

車輛空調系統由空調機組及其控制系統、送風道、回風道、電加熱器以及廢排裝置組成。

空調機組安裝于列車車頂。每輛車裝有兩臺空調機組，安裝位置位于整個客室的1/4和3/4位置。每個司機室配備一臺通風單元，車廂空調的控制板安裝在車內的電氣柜內。

2　空調系統現狀

2.1空調制冷現狀

（1）制冷負荷計算。根據地面條件及隧道條件的制冷負荷計算結果，ZZL1車輛夏季空調制冷量需求最大約為57kW。考慮到保留一定的余量，每節車采用兩臺額定制冷量為35kW的空調機組，每節車輛額定制冷量不小于70kW，完全可以滿足車輛空調制冷的要求，并且有一定的余量。

（2）UIC553溫度曲線。ZZL1空調系統采用自動控溫，當設定為自動時，目標溫度的設定遵循UIC553的溫度曲線標準。車內目標溫度根據外界環境溫度的變化而自動調整，客室目標溫度與外界環境溫度關系如下：

Tic=24℃，13℃＜Te≤27℃；

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

Te≥35℃

其中Tic為制冷目標溫度，Te為室外溫度。

由KΡC檢測回風溫度傳感器的溫度值，取其值作為室內溫度Ti。當Ti＜Tic，空調系統則選擇通風模式，當Tic＜Ti＜Tic+1，則選擇半冷模式，當Tic+1＜Ti，則選擇全冷模式；當Ti降低至Tic，則空調系統由全冷模式轉入半冷模式，當Ti降低至Tic-1以下，則轉入通風模式。目前ZZL1根據UIC553曲線目標溫度Tic在24℃-26℃，同時可以根據實際需要對溫度增量進行-2、-1、+1、+2進行調整，故ZZL1制冷目標溫度可在22℃-28℃之間設定。

2.2空調制熱現狀

空調電加熱功能同樣根據外溫Te自動控溫，工作在不同的制暖模式，經過不斷的調整及試驗，目前，ZZL1-25列車半暖設定溫度為16℃，全暖設定溫度為10℃，基本上滿足ZZL1隧道區間的制熱需求?？褪覝囟鹊陀?6℃空調啟動半暖模式，機組加熱器及客室座椅加熱器均有一半啟動；客室溫度低于10℃空調啟動全暖模式，客室目標溫度24℃。

2.3空調檢修現狀

（1）檢修內容。目前ZZL1已執行了日檢、雙日檢、雙周檢、季檢、年檢修程?？照{檢修工作內容包括但不限于空調清潔、日常規程檢修、節前普查、架修、大修、故障修、項目整改等。

（2）檢修現狀。1）檢修培訓教材主要依據培訓教材、維護手冊、空調公司技術文件，經過綜合研究分析，最終確定了適合鄭州地鐵獨有的檢修培訓教材；2）空調檢修已經經歷1年多的時間，規程經過初編、實踐檢驗、規程瘦身、季度分配等工作，幾經修訂，目前已基本上解決了空調系統的日常維護工作；3）空調檢修過程中已解決了目前發生的諸多故障，但是如何準確定位故障點及快速排除，需要進一步進行實踐驗證。

2.4空調故障現狀

（1）故障統計。截止2015年5月底，25列車從2013年3月調試至今共發現問題共計198項，機械故障102項，電氣故障96項，其中自2013年12月28日運營以來，主要正線運營故障85起。

（2）故障分析。經過1年多時間的運營，空調故障率約2件/十萬公里，基本情況良好，但是在夏、冬季節交替時段會達到5件/十萬公里，會出現部分故障頻發的情況。目前故障主要有以下10種：中級故障頻發，風閥執行器故障、座椅電加熱器異響，冷凝風機卡滯，濾網框架無法閉合，KΡC軟件需升級，冷凝器滲漏、機組電加熱器絕緣不良、客室電加熱器接頭短路、KΡC異常等問題。

（3）項目整改。截止目前，ZZL1已經實施項目整改10項，主要有：空調軟件更新、電加熱普查整改、空調防踩踏標識的普查整改、風閥執行器整改、冷凝風機普查整改、混合風濾網框整改、KΡC軟件升級、溫度傳感器安裝螺栓生銹、機組電加熱整改、客室電加熱器接頭整改等。各項目整改都針對性地處理了該部件的存在問題，較好地提高了ZZL1空調系統的可靠性。

2.5正線客室溫度調查

2014年夏季，特組織一次全天候的正線客室溫度調查。此次調查正線電客車車輛共計53輛，客室溫度平均在23.1℃，83%車輛溫度達到設定溫度24±2℃范圍內。車輛乘客舒適度采訪記錄共計112項，滿意度88%，其余乘客感覺稍涼，同時也表示可以接受。調查結果顯示目前ZZL1車輛客室溫度可以滿足大部分乘客需要，符合鄭州地鐵的實際運行情況。

3　結論

目前ZZL1運營1年來，空調系統較好地完成了客室通風及溫度調節的功能服務，基本滿足ZZL1的車輛運營需求。各項檢修規程及故障處理可以正確維護該系統的良好運行。同時，專業技術人員仍在對該系統進行詳細的修程修制研究，希望可以為鄭州地區地鐵空調的研究和應用提供技術支持。

參考文件：

[1]黃捷.廣州地鐵車輛空調系統簡介[J].鐵道車輛,1997(09).

[2]李賀.關于ZZL1-25列車空調系統控制原理及操作規范的詳細說明[R].

[3]李賀.ZZL1空調系統培訓教材[R].

[4]李賀.空調修程修制研究總結[R].

作者簡介：李賀（1987-），男，河南澠池人，本科，助理工程師，軌道交通車輛，軌道交通車輛技術研發、制造工藝、技術管理。