高速动车组车厢电视检修试验台设计研究

高速动车组车厢电视检修试验台设计研究

赵栩，花超，季胜国

中车长春轨道客车股份有限公司，吉林长春 130000

摘要：随着铁路的飞速发展，空调装置不断更新，检修任务增加，按时保质保量完成生产任务难度比较大。为了缩短空调机组判断和排除故障的时间，减轻劳动强度，研制了空调机组移动试验台（以下简称“试验台”）。因试验台具有欠压过压短路过载保护，能显示压缩机、风机、电预热器在正常运行和非正常运行下的工作电流，并能通过显示参数反映出故障现象，加快了检修进度。试验台控制元件采用智能型仪器仪表，其性能可靠，具有体积小、重量轻、使用寿命长等特点，移动灵活，与各型号的空调机组连接方便快捷。

关键词：动车组；制动试验台；研制

引言

制动系统的性能好坏直接影响动车组运行的平稳性和行车安全。随着ＣＲＨ２系列动车组运用速度的逐步提高以及运营车辆从原来的８辆编组变为１６辆编组，试验规范也进行了大幅的改进，原有与之配套的试验设备也需要进行相应的调整。因此，研制开发适应新形势的动车组综合制动试验台也显得非常重要。

1动车组综合制动试验台概述

动车组综合制动试验台由两部分独立的控制系统组成：第１部分控制系统用于控制动车组第１～８节动车组，第２部分控制系统用于控制动车组第９～１６节动车组。每部分控制系统由主控制柜及分布在各个动车制动控制单元（ＢＣＵ）位置的中继箱组成，两部分控制系统通过网络进行沟通协调。

该设备能够对ＣＲＨ２系列动车组制动系统进行快速、全面的性能试验，系统所有关键部件均为国外或国内成熟运用的产品，整机及关键部件均进行了详细的试验验证，试验结果可靠、稳定，能满足动车组制动系统的性能检测要求。

2空调机组移动试验台的研制

2.1原试验设备的情况

以前检修落地空调机组，在分解前、组装后测试和调试时，所使用的试验设备只是一台空调控制柜，该设备只能反映出空调机组运行状态，不能正确直接反映出空调机组故障点，检修人员判断排除故障还有难度。该设备适用于25G、25B、25K型等部分空调机组的测试，如KLD29、KLD40型空调机组，适用范围小，实用性差。有许多空调机组无法试验，如LCK35、LCK40、KL9、KD9型空调机组，还有现在的25T-CSR、25T-BSP，所使用的空调机组都无法检修试验和调试。

2.2试验台研制理念

（1）研制的试验台要充分体现出移动灵活、使用方便、连接快捷的特点。

（2）解决检修人员判断、排除空调机组故障难的问题。消除检修人员在检修中的往复劳动，减轻劳动强度，既能保证检修质量，又提高工作效率。

（3）弥补空调机组性能测试中存在的不足，完善空调机组检修工序流程。

（4）试验台有较强的实用性和适用性。

2.3试验台的控制及参数显示

（1）试验台采用不锈钢制作，控制面板采用高强度绝缘板，并有工具拉箱及机组连接器存放挂钩。内部结构安全合理，使用性能可靠，维修方便。根据空调机组各工况的要求，能精确显示出空调机组运行时的通风机电流、冷凝风机电流、压缩机电流。显示屏采用液晶显示方式，并且可以显示电机的三相电流，根据显示的情况判断各电机三相电流是否平衡，从而可以确定电机工作是否良好。

（2）控制简单，在控制面板上有3个转换开关，分别是强弱风转换、手自动转换、空调机组工况转换。在各部连接器接好后转动各开关，空调机组就能运行，在面板上的各显示屏上就可以清楚看到所需要的参数。

2.4试验台的连接与适用范围

由于空调客车车型复杂，造成了空调机组形式多样，规格不同，机组电源连接器各不相同。这给研制试验台带来难度，设计了多种连接方法。如果在柜体上安装各种不同的连接器座，试验台柜子就需做得很大，违背了移动方便的设计初衷和研制理念。经过反复推敲探讨，最后研制出了试验台与空调机组转换连接器，俗称“两头忙”，在柜体上设计了3套常用的机组20芯、26芯连接器座，解决25G、25B、25A、25K型等空调车的KLD29、KLD40、KLD35型等空调机组的连接试验。同时，利用常用空调机组连接插座，转换成不同形式空调机组连接插头能相互连接的连接器，解决如LCK35、LCK40、KL9、KD9、KTC-2120、RPU-6005V/11005V、S53D型空调机组，25T-CSR、25T-BSP型空调客车KLD35、KLD40、KLD45型空调机组的对接试验。

3供电系统的设计

3.1主电路系统

配置2套12脉波整流直流电源系统DY1、DY2，电源系统由高压开关柜AH、调压整流变压器TＲ、12脉波整流器ＲE组成，把输入的10kV±5%，50Hz±2%的三相交流电源，整流输出为电压范围450～1100V、额定电流1000A的直流电源。每套电源系统可以独立供电，满足额定电压750V的牵引系统的供电要求。

两套电源还可以通过转换开关柜KY1实现串联或者并联:并联的额定输出为DC1100V/2000A;串联的额定输出为DC2200V/1000A，满足目前城轨所有牵引系统的供电要求。

3.2控制系统

电源系统中的整流器内配置以PLC为核心的控制单元，对本套电源内的开关柜状态联锁、变压器挡位信息、故障报警、跳闸等信号进行检测与控制。远程监控系统与每台整流器内的PLC进行通信，对2套电源系统的运行状态进行监控。

3.3部件组成

3.3.1高压开关柜

每套电源单独配备1台10kV高压开关柜，开关柜与整流器柜之间的二次联络通过整流器柜面板按钮对开关柜进行分合闸操作实现。电源系统出现故障时，整流器控制系统可立即跳断真空断路器，切断主电路电源，防止故障的扩大。2．3．3整流器柜整流器具备完整的控制与保护策略，每台整流器配置PLC对其运行状态进行检测，故障信息通过ＲS485串行通信口与电源总控柜PLC连接，开放通信协议，波特率可调。每台整流器配置快速熔断器、过电压和温度保护，在整流器预测温度最高的元件散热器或铜母排上设置温度传感器元件，用于监视元件散热器或铜母排的温度，完成一段报警、二段跳闸动作。

3.3.2远程监控系统

在控制室配置一套远程监控系统，和现场的PLC进行通信联络。上位机系统主要实现的功能有:2套电源独立挡位控制、运行状态实时监控、故障报警与查询以及运行历史曲线显示与存储等。

4试验台的主要功能

动车组综合制动试验台能满足８辆或１６辆编组的ＣＲＨ２系列动车组在５０ｋｍ／ｈ、１１８ｋｍ／ｈ、２００ｋｍ／ｈ、２７５ｋｍ／ｈ、３００ｋｍ／ｈ等各个运行速度下的常用制动性能（１Ｎ、４Ｎ、７Ｎ）、快速制动性能、紧急制动性能、防滑性能等各项试验，能适应动车、拖车２种车型不同的静止制动的编组静态试验，还可以通过模拟制动控制器的运用环境来检测被测制动控制器的作用性能。

结语

动车组综合制动试验台能够对目前ＣＲＨ２系列动车组制动性能进行快速全面的检测，经过长期的使用证明，本试验台具有自动化程度高、测试过程人工干预少、设备故障率低、测试结果准确、系统可靠性高等优点，具有广泛的应用价值。

参考文献

［1］动车组综合制动试验台的研制[J].邢晓东,方和雄,庞元凤.铁道车辆. 2012(11)

［2］城轨车辆电传动系统联调试验台的设计与实现[J].李少强,陶伟平.铁道机车与动车. 2019(06)

［3］空调机组移动试验台的研制与应用[J].刘大明,王俊榜,张春起.铁道技术监督. 2012(S1)

［4］赵震，李伟，王渊，等．交流传动试验台测试系统的设计与实现[J]．铁道机车车辆，2013，33(1):22—27．