第13章 车内环境控制.doc

第13章 车内环境控制
目录

13.1概要 2
13.2空调系统 2
13.2.1空调机组 3
13.2.2空调显示设定器 8
13.2.3空调机组控制 11
13.3 换气装置 20
13.3.1换气装置的结构和原理 21
13.3.2换气装置主要参数 22
13.4通风系统 24
13.4.1客室通风系统 24
13.4.2 通风系统的结构 26
13.4.3 通风系统的风量分配 29
13.5照明 29
13.5.1客室照明 30
13.5.2通过台照明 30
13.5.3 厕所及洗脸间的照明 31
13.5.4 多功能室照明 31
13.6 车内噪声控制 31
13.7 司机室环境 31
13.7.1司机室空调概述 31
13.7.2司机室空调性能及参数 32
13.7.3司机室空调构成 33
13.7.4 司机室照明 34
13．8 应急系统 35
13.8.1应急照明 35
13.8.2 应急逃生窗 35

13.1概要
随着列车运行速度的提高，旅客对车辆内的温度、空气品质、空气压力的波动、噪声、照明等车内环境参数的要求越来越高。CRH2型动车组通过设置车辆空调系统、司机室空调系统、车内压力保护装置（换气装置）、车内噪声防治系统、应急系统、照明等多项车内环境控制设备来保证动车组能够向旅客提供安全、卫生、舒适的车内环境。

13.2空调系统
CRH2型动车组空调系统是一种全新的列车空调系统，主要由空调装置、换气装置以及通风系统构成（头车还包括司机室空调）。空调装置又由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成。客室制冷由空调制冷系统完成，客室制热由内置于空调机组的电加热器实现。为了降低车体的重心适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。图13-2-1为头车空调系统的结构示意图。

通风系统

换气装置

空调装置

图13-2-1头车空调系统的结构示意图

CRH2型动车组每辆车下均设两台空调机组和一台用于提供新风和排放废气的换气装置。空调机组（参见图13-2-1）的控制由内置的变频装置完成，变频装置通过比较空调显示设定器设定的温度值和客室内检测温度值，对空调机组的压缩机、室外送风机、室内送风机进行变频控制，对电加热器进行通断控制，实现对客室空气的制冷及加热。
动车组在会车和通过隧道时，车外空气压力将会产生急剧变化。为减少客室外压力变化对客室内空气压力的影响，保证客室的正常换气，CRH2动车组在每辆车的地板下安装了新风供给和废气排放一体的换气装置。
空调机组和换气装置在车下与通风系统相连。每台空调机组向客室内提供新风量12m3/min，回风量48m3/min，总通风量为60 m3/min。通风系统包括新风（FA）、送风（CA）、回风（RA）、排风（EA）四种用途的风道。卫生间废气通过废排风道全部由换气装置排出。在吸烟车厢，为了保证客室内空气的品质，客室内端墙上设空气清洁机。
空调系统能够保证动车组如下性能：夏季，外部气温33℃、相对湿度80％及150％定员时，客室温度可保持在26℃以下；气温40℃、相对湿度55％及100％定员时，客室温度可保持在28℃以下；冬季，气温为-15℃时，客室温度可保持在20℃以上。

13.2.1空调机组
空调机组设置在车辆的地板下，采用单元式结构，见图13-2-2。空调机组分为通风单元、制冷单元和变频装置。通风单元采用密封结构，内部设有客室热交换器、室内送风机、电加热器、节流装置、直流电抗器、排水泵、空气过滤网等部件；制冷单元设有压缩机、高压开关、客室外热交换器、客室外风机、制冷剂储液器、交流电抗器等部件；变频装置也采用密封结构，内部设有变频器、散热器、接触器盘1、接触器盘2等零部件。
为便于检修，空调机组下部设检查口，检查口和排水托盘为一体，以便于室内热交换器、室内回风过滤网、排水托盘、排水泵的清洗。另外，为防止室外热交换器的污损，安装了室外过滤器。室内回风过滤网、室外过滤器均采用无纺布材料。

图13-2-2空调机组结构示意图

13.2.1.1 空调机组基本技术规格
（1）安装方式：车底架下安装；
（2）主电路输入：单相AC400 % V，50Hz；
（3）控制电路输入：单相AC100±10% V、50Hz，
DC100±10% V；
（4）制冷控制方式：变频控制及压缩机运行台数控制；
（5）制热控制方式：电热器多级控制；
（6）制冷能力：
在以下额定条件时为37．21kW（32,000kcal/h）/台以上。
室内热交换器吸入空气干球温度：28±1.0℃，
室内热交换器吸入空气湿球温度：23±1.0℃，
室外热交换器吸入空气干球温度：33±1.5℃，
在以下超负荷条件时为29．07kW（25,000kcal/h）/台以上。
室内热交换器吸入空气干球温度：35±1.0℃，
室内热交换器吸入空气湿球温度：28±1.0℃，
室外热交换器吸入空气干球温度：55℃，
无因压缩机排气压力过大的保护动作。
（7）制热能力：24kW/台以上，
（8）循环风量： 65m3/min(65Hz)，
60m3/min(60Hz) 机外静压490Pa(50mmAq)。
（9）空调机组采用便于进行客室外热交换器的清扫和便于拆卸排水泵的结构。
（10）对故障的保护动作，以采用无需手动复位操作的自动复位方式为原则。

13.2.1.2空调机组主体构成设备的参数
（1）制冷压缩机
型式：全封闭型涡旋压缩机（2极）
额定功率：3．7kW
数量：2
（2）室外送风机
型式：电动机直接连接轴流型
风量：约150m3/min
静止压力：176Pa(18mmAq)
额定功率：1．5kW
转速：约1720rpm （4极）
数量：2
（3）室内送风机
型式：电动机直接连接离心型
风量：约65m3/min
静止压力：784Pa(80mmAq)
额定功率：1.5kW
转速：约1885rpm （4极）
数量： 1
（4）室外热交换器
型式：交错排列 翅片管
散热片：铝制
冷却管：内面带沟槽的铜管
数量：1
（5）室内热交换器
型式：交错排列 翅片管
散热片：铝制
冷却管：内面带沟槽的铜管
数量：1
（6）电加热器
额定功率：24.0kW
元件：带散热片的护套型电加热元件
数量：1
（7）排水泵×１个
额定电压：AC100Ｖ±10％
(8)浮子开关×２个
排水高度检测用

13.2.1.3 制冷系统
制冷系统由压缩机、室外热交换器、干燥器、毛细管、室内热交换器、气液分离器、进气过滤器及配管构成，各设备及配管为焊接（钎焊）连接的完全密封型，内充R22制冷剂。制冷系统各部分设备的连接参见图13-2-3。

图13-2-3 制冷系统图
制冷系统各部分设备的作用：
①压缩机：吸入低温的气态制冷剂，将其压缩为高温高压的气态制冷剂后送出。
②室外热交换器：用室外送风机送入的室外空气对高温高压的制冷气体进行冷却，使其形成常温（约50℃）液态高压制冷剂｡
③干燥器：吸收制冷剂中的水分。
④毛细管：利用通道面积小的阻力管，使高压液态高压制冷剂成为低压的气液混合状态。制冷剂在减压的同时温度也将下降。
⑤室内热交换器：低温、低压的气液混合制冷剂，与通过室内热交换器腔的空气进行热交换的同时变成气体。此时，腔内空气的热量被制冷剂吸收，使温度下降后送入客室。
⑥气液分离器：分离气态制冷剂和液态制冷剂。
⑦进气过滤器：用于过滤制冷剂中的杂质，避免制冷系统出现脏堵。

13.2.1.4变频装置
CRH2型动车组空调机组的变频装置是内置在空调机内的，通过比较显示设定器的设定温度值与温度传感器的检测值，对压缩机及室内外风机进行运行控制。来自牵引变压器辅助绕组的电力先供给设在各个车辆上的辅助电路配电盘，经由断路器(UN1、UN2)分别连接到空调机组1和空调机组2的接触器盘1内的电磁接触器IVK(用于逆变器)及HK1～HK3(用于供暖气)。
13.2.1.4.1结构
变频装置由变频器、电容器单元、交流电抗器、直流电抗器、限流电阻器（CHR1、2）和接触器（IVK、CHK）构成。变频装置内含1 个斩波器电路和2 个变频器电路。其中，将驱动压缩机的倒相电路称为VVVF；将驱动室内、外风机的倒相电路称为CVCF。
电气配线从4 芯配线用连接器（CN1）供给主电路单相AC400V，从27 芯配线用连接器（CN2）供给控制电路电源。压缩机（CP1，CP2）接受单相AC400V 经变频器变成3 相AC120V/ 40Hz～AC200V /70Hz 电源供电后运行。室内送风机（EF），室外风机（CF1，CF2）如上所述，采用经变频器变成电源3 相AC200V/60Hz-AC215V /65Hz 进行运行。电加热器（H1，H2，H3）采用单相AC400V 直接进行加热。
变频装置的主要部件及基本功能详见表13-2-1和表13-2-2。
表13-2-1 变频装置的主要部件
单元名称
部件名称
数量
变频器单元
IPM模块
二极管模块
控制板
电源板（含门电路）
控制电源（AVR）
５
３
１
２
１
电容器单元
铝电解电容器
防雷击吸收器
熔断器
６
２
１
接触器盘
电磁接触器
限流阻抗器
继电器
9
２
10
交流电抗器（ACL）
交流电抗器
１
直流电抗器（DCL）
直流电抗器
１

表13-2-2变频装置的主要部件的基本功能

名称
基本功能
1
变频器单元
① 进行AC/DC 及 DC/AC 转换。
② 由斩波器电路对不稳定的电源进行恒压控制，获得稳定电压。
③ 通过空调显示设定器的温度设定值与温度传感器的检测值，进行变频器的输出电压控制和输出频率控制。
④ 向空调显示设定器输出空调机组运行状态、故障信号。
2
电容器单元
① 抑制外来浪涌电流。
② 限制冲击电流。
③ 使整流后的直流电压及斩波器输出电压平稳。
3
交流电抗器
（ACL）
抑制变频装置输入电流及发生事故时的电流、浪涌电流。
4
直流电抗器
（DCL）
抑制斩波器输出电流及事故发生时的冲击电流。
13.2.1.4.2主要参数
①变频装置的主要参数如表13-2-3所示。
表13-2-3 变频装置的主要参数

项目
主要参数
过载
（吸入室外空气温度45℃）
超过载
（吸入室外空气温度55℃）
1、主电路电源

输入电压

相数
频率
输入电流
容量
AC400 % V
单相
50Hz
80．0A（400V 时）
32.0KVA

←
←
←85．0A（400V 时）
34.0KVA
2、斩波器电路

输出电压

输出电压瞬间波动
输出电流
300V±5%
255V±5%（斩波器输入电压310V 以下）
±15%以内
80．0A（300V 时）

←
←
←
85．0A
3、变频器电路

【VVVF】输出电压
输出电压瞬间波动
输出电流
容量
相数
电压波形
运行频率
负载
【CVCF】输出电压
输出电压瞬间波动
输出电流
容量
相数
电压波形
运行频率
负载
AC200V±10%（70Hz 时）
±15%以内
54．0A
18．7KVA
3 相
PWM 波形
40Hz～70Hz
压缩机
AC200V±10%（60Hz 时）
±15%以内
24．0A
8．3KVA
3 相
PWM 波形
60Hz、65Hz
室内/室外风机
←
←
63．0A
21．8KVA
←
←
←
←
←
←
←
←
←
←
←
←
4、控制电源
输入电压
容量
DC100V
400W 以下（包括变频器部分的接触器）
5、保护

变频装置内部保护
斩波器输入低电压
斩波器输入过电压
斩波器输出低电压
斩波器输出过电压
斩波器输出过电流
VVVF 输出过电流
CVCF 输出过电流
变频器散热片温度异常

258V±5%
756V±5%
225V±5%
368V±5%
243A±5%
205A±5%
102A±5%
100℃～120℃
②交流电抗器（ACL）的主要参数如表13-2-4 所示。

表13-2-4 交流电抗器（ACL）的主要参数
项目
参数
电感
2mH
频率
50Hz/60Hz
电流
100．0Arms
形式
空心
绝缘等级
F 级
冷却方式
风冷

③直流电抗器（DCL）的主要参数如表13-2-5 所示

表13-2-5 直流电抗器（DCL）的主要参数
项目
参数
电感
0．5mH
频率
8kHz
电流
87．0A
形式
空心
绝缘等级
F 级
冷却方式
风冷

13.2.2空调显示设定器
CRH2型动车组在每辆车服务配电盘内设置一台空调显示设定器, 进行与空调系统相关的各种设定(空调模式设定、温度设定)。图13-2-4为空调显示设定器的显示界面图。

图13-2-4通常状态的空调显示器显示界面图
空调显示设定器设置 “通常状态”和“维修状态”两种操作状态，“通常状态”为乘务员操作的状态、能够进行空调系统状态的设定和温度的设定。“维修状态”（表面灯亮）为维修作业人员操作的状态，根据CH和DATA显示读取各种信息。通过设置在面板表面的切换开关（“维护模式”按钮）可实现“通常状态”和“维修状态”的切换。
空调显示设定器采用来自车上监控装置信息以及空调显示设定器本身设定值。空调显示设定器还可显示由变频装置传来状态信息，并向车上监控装置传递信息。空调显示设定器承担了车上监控装置和变频装置之间数据传送的任务，其任务工作关系如图13-2-5所示。

传送：2芯屏蔽(0.75mm)２)×2

逆变器装置
空调机组1
211111121111121
1.25mm２以上
3A

DC100V
（电源）

空调显示设定器
1.25mm２以上
GS

逆变器装置
空调机组2

传送：2芯屏蔽(0.75mm２)×2
传送：2芯屏蔽（0.75mm２）×2
无接点信号：2芯屏蔽（0.75mm２）

车上监控装置
（终端装置）

车上监控装置
（中央装置）

图13-2-5 空调显示设定器工作关系图

13.2.2.1空调显示设定器参数
空调显示设定器参数如表13-2-6所示。

表13-2-6 空调显示设定器参数
序号
项 目
参数
１
名 称
空调显示设定器
２
型 号
Ｍ３２ＩＣＮ１０
３
设 置 地 点
服务配电盘
４
机能概要
具有与1台监控装置及2台变频装置间传送控制接口
５
电 源
DC100V

６
结 构
外形尺寸
２６０ｍｍ（Ｗ）×２５０ｍｍ（Ｈ）×１５５ｍｍ（Ｄ）
不包括安装脚架・连接器等的伸出尺寸
质 量
约６㎏
结构种类
钢板制封闭箱型
保护等級
室内（ＩＰ２０）
7

８
主要构成部件
微机单元、连接器
９
仪器安装配线方法
连接器，请把电装线固定在车体一侧。
10
环境条件
工 作
温 度 ： 　－１０ ℃ ～ ＋４０℃
相 对 湿 度 ： ３０％～ ９０％
耐 振
ＪＩＳ Ｅ４０３１ ２种 Ａ级
抗 干扰
±１５００Ｖ，１μｓｅｃ，０～３６０℃
11
绝缘耐 压

绝缘电阻
介电强度
ＤＣ控制电路
５ＭΩ以上（５００Ｖ）
AC1500V/50Hz，1分钟
表13-2-6（续） 空调显示设定器参数
序号
项 目
参数
12
微 机 硬 件
功能
ＣＰＵ
３２ｂｉｔ，ＨＤ６４Ｆ７０１７（12．288MHz）
FLASH
ＣＰＵ内置１２８ＫＢ。
SRAM
８ＭB，ＨＭ６２１６５１４ＬＴＴＩ―５ＳＬ
EEPROM
１２８ＫB，ＨＮ５８Ｃ２５６ＡＦＰ－１０Ｅ

ＡＤＣ
无
传送
电流环形传输１： １对（20mA）——与监控装置间传送用
电流环形传输２： １对（20mA）——与变频装置１间传送用
电流环形传输３： １对（20mA）——与变频装置２间传送用
ＤＩ
无
ＤＯ
无
ＡＩ
无
DIP
开关
８点（内部处理用）
构 成
ＣＰＵ
Ｍ－ＳＣＰ５３Ａ——CPU,ROM,RAM,传送电路,显示设定
DI/DO
无
显示
设定
（与ＣＰＵ一体型）
后部
挡板
无
电源板
Ｍ－ＳＰＵ１２Ａ－Ｓ１——DC100V（70～130）输入、DC5V±5%输出

13.2.3空调机组控制
CRH2型动车组空调机组的控制采用变频控制，变频装置内置于空调机组内。变频装置在比较了空调显示设定器的温度设定值和温度传感器的检测值以后，发出控制指令，对空调机组的压缩机、室内、室外风机、电加热器等空调设备的通断与运行频率进行控制。空调机组控制原理见图13-2-6。

图13-2-6 空调机组控制原理图

13.2.3.1制冷运行控制
（1）制冷控制过程
当制冷运行指令从空调显示设定器发出后，变频装置比较空调显示设定器的温度设定值和室内温度传感器得到的温度值，根据设计的制冷运行模式（参见表13-2-7），按照客室内温度与制冷运行模式的关系图（图13-2-9），通过由接触器盘2内的电磁接触器CPK1、CPK2对压缩机的通断控制(含控制台数)，实现对压缩机运行频率(40~70Hz)的控制，来进行制冷工况的控制。
表13-2-7 制冷运行模式
运行
方式
压缩机
室内
风机
室外
风机
制冷
能力
运行模式
CP1
CP2
EF
CF

自动制冷
强制制冷
断开
6
70 Hz
70 Hz
65 Hz
65 Hz
100%
自动
－
强制
－
－
5
60 Hz
60 Hz
60 Hz
60 Hz
86%
－
－
－
4
40 Hz
40 Hz
60 Hz
60 Hz
57%
－
－
－
3
60 Hz/-
-/60Hz
60 Hz
60 Hz
43%
减半
减半
－
2
40Hz/-
-/40Hz
60 Hz
60 Hz
29%
－
－
1
停止
停止
60 Hz
停止
0%
－
断开
６
+2.0℃
+1.0℃
+0.5℃
制冷设定温度
-0.5℃
５
４
３
２
１

图13-2-9 制冷运行模式图

（2）制冷控制原则
1）制冷运行
变频装置比较空调显示设定器的温度设定值和温度传感器检测的客室内平均温度值，根据设计的制冷运行方式运行,高于制冷设定温度状态下保持其同一方式3分钟以上时，提高运行方式一格。其运行继续到客室内温度下降到制冷设定温度为止。另外，在本运行方式中，客室内温度仍然上升，有提高运行方式要求时，比现有方式再提高一个方式。
2）补充模式
① 自动减半制冷
自动制冷运行中，若遇减半运行指令时，在模式1-3之间进行自动运行。（若在模式4-6状态下运行，则减速到模式3运行频率，减速后只运行一台压缩机（CP1或CP2）。
② 强制减半制冷
强制制冷运行中，若有减半运行指令，则采用模式3固定运行。（当模式4、5、6运行时，先减速到模式3的运行频率，在减速后只运行一台压缩机（CP1或CP2）。设定模式3以下的，按设定模式进行运行。）
③ 传输故障
空调显示设定器在发出传输信息指令两分钟以后，无法收到反馈信息，可判断为传输故障。故障前状态若是自动运行，则用方式1-3的自动运行，若强制运行在方式4，5，6中，则用方式3的固定运行。若在方式3以下，则继续原运行状态。
3)方式切换
方式2和3时，若运行中的A压缩机（CP1或CP2）停机，而下一次启动若是方式2和3，则启动B压缩机（CP2或CP1）。
4)运行方式切换时的制约
出现运行方式进位要求时，将切换至符合要求的运行方式。
出现运行方式降位要求时，将切换至符合要求的运行方式。
各运行方式2～6，至少保持在同一方式30s。
频率上升/下降的速度为 5 Hz/s。
5)室内、室外风机起动时的制约
室内送风机与空调运行方式无关。室外风机的启动在逆变电路CVCF运行频率降低到30Hz并经过2s后（启动时就有启动压缩机要求时，室内送风机启动后4s）进行。室外风机1启动2s后启动室外风机2。
6)压缩机运行时的制约
控制电源复位后的首台压缩机启动以及停机5分钟以上的压缩机重新启动时，依运行方式4进行3分钟运行。另外，在次运行中若以瞬间停机和其它条件停机时，下次启动也依运行方式4进行3分钟运行后完成。
压缩机最短连续运行3分钟。在此运行中出现运行停机指令以及运行状态转换时，继续3分钟运行后，进行运行停机以及运行状态转换。出现故障时，立即停机。
此外，空调系统设计中，还对压缩机的运行作出了强制性规定：
① 压缩机一旦停机后，7s内禁止再启动。
② 控制电源复位后7s内不启动压缩机。
③ 室内送风机以及室外风机停机中或停机时，不能运行压缩机。
④ 两台室外风机，在方式2～6时与压缩机联动运行。但是，自动制冷运行中，若排水托盘中的浮子开关1和2均继续开通1分钟以上时，与运行方式无关，开动室外风机，同时开启空调冷凝水排水泵。
7）保护动作
空调机组保护动作一览表如表13-2-8所示。

表13-2-8空调机组保护动作一览表
代号
保护内容
向空调显示设定器发送的信息
处理方式
CPTH1
压缩机1
热继电器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
HPS1
压缩机1
高压开关动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（b）（c）
ITH1
压缩机1
内部恒温器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
LPS1
压缩机1
低压开关动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
CPTH2
压缩机2
热继电器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
HPS2
压缩机2
高压开关动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（b）（c）
ITH2
压缩机2
内部恒温器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
LPS2
压缩机2
低压开关动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
EFTH
室内送风机
热继电器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
CFTH1
室外风机1
热继电器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
CFTH 2
室外风机2
热继电器动作 发送“重故障”/“轻故障”信息
（a）
DRPF
排水泵故障
发送“重故障”/“轻故障”信息
（d）
（a）保护装置动作后，相应的设备及相关设备停止工作。相应设备禁止在2分钟内再起动。2分钟后，如果保护装置复位才能再起动。如果再起动后2分钟内再发生保护装置动作，则视为重故障，并使相应设备及相关设备停止工作。另外，持续4分钟内连续不能复位视为重故障。在2分钟到4分钟之间复位时，在复位后即可再起动。如果再起动后2分钟内再发生故障，将视为重故障，并使相应设备及相关设备停止工作。图13-2-7和图13-2-8分别是空调机组发生重故障时和不发生重故障时保护装置动作图。

图13-2-7 发生重故障时保护装置的动作图

图13-2-8 不发生重故障时保护装置的动作图

（b）运行方式为第6种方式时
压缩机高压开关HPS*动作时，如果运行方式为6，则VVVF 减频至65Hz。如果自保护装置动作发生开始15秒钟后HPS*复位，则VVVF以65Hz保持30秒钟运行后，转换到目标运行方式，运行动作见图13-2-9。

图13-2-9 第6方式减频的运行动作图

如果自保护装置动作发生开始15秒钟后HPS*未复位，则转换到运行方式5，在自保护装置动作发生开始30秒钟内HPS*复位，60秒钟后转换到目标运行方式，运行动作见图13-2-10。（本动作为运行方式6的动作）

图13-2-10 降为第5方式的运行动作图

如果自保护装置动作发生开始30秒钟后HPS*未复位，则转换到运行方式4。如果在自保护装置动作发生开始60秒钟内HPS*复位，60秒钟后转换到目标运行方式，运行动作见图13-2-11。（本动作为运行方式6的动作）

图13-2-11 降为第5方式的运行动作图

如果自保护装置动作发生开始60秒钟后HPS*未复位，则停止VVVF。如果停止6秒钟后，HPS*复位，则可再起动。再起动后2分钟内若再发生，则计数为第一次。计数至第三次即为重故障，此时停止相应的压缩机运行。此外，再起动后能正常运行2分钟以上时，则清除此前的计数。如果自保护装置动作发生开始持续2分钟不能恢复，则为重故障，相应的压缩机不起动。正常的压缩机可起动。运行动作详见图13-2-12。（本动作为运行方式6 的动作）

图13-2-12 运行方式6时 停止和恢复VVVF的运行动作图

（c）运行方式为第6种方式以外时
压缩机高压开关HPS*动作时，如果运行方式为5（或3），则转换到运行方式4（或2）。如果自保护装置动作发生开始15秒钟后HPS*复位，则在自发生开始45秒钟后转换到目标运行方式。运行动作见图13-2-13。（本动作为运行方式5或3的动作）

图13-2-13 5（或3）方式减频的运行动作图
如果自保护装置动作发生开始45秒钟后HPS*未复位，则停止VVVF。如果停止6秒钟后HPS*复位，则可再起动。如果再起动后2分钟内再发生，则计数为第一次。计数至第3次即为重故障，此时停止相应压缩机的运行。此外，再起动后能正常运行2分钟以上时，则清除此前的计数。如果自发生开始持续2分钟不能复位，则为重故障，相应的压缩机不起动。正常的压缩机可起动。运行动作见图13-2-14。（本动作为运行方式5或3的动作）

图13-2-14 运行方式5（或3）时停止和恢复VVVF的运行动作图

HPS*动作时，如果运行方式为4（或2），则停止VVVF。如果停止6秒钟后HPS*复位，则可再起动。如果再起动后2分钟内再发生，则计数为第一次。计数至第3次即为重故障，此时停止相应压缩机的运行。此外，再起动后能正常运行2分钟以上时，则清除此前的计数。如果自保护装置动作发生持续2分钟不能复位，则为重故障，相应的压缩机不起动。正常的压缩机可起动。运行动作见图13-2-15。

图13-2-15 运行方式4（或2）时停止和恢复VVVF的运行动作图

（d）自动制冷运行过程中，排水托盘中的浮子开关1及2同时持续1分钟以上为ON时，无论运行方式如何，都将使室外风机运行（运行排水泵）。如果持续时间为30分钟，则作为重故障，并停止压缩机运行。
但将故障复位、控制电源复位及进行制冷运行切换为制热运行时，将清除定时器的计数。在强制制冷运行中，即使发生本故障，也不停止压缩机运行。运行动作详见图13-2-16。

图13-2-16 自动制冷运行过程的运行动作图
13.2.3.2制热运行控制
（1）制热运行过程
根据从空调显示设定器发来的制热运行指令和温度控制指令，按照被选择的各种方式，空调机组内的电加热器H1~H3和室内送风机开始工作。用于电加热器的电源，不像制冷设备的电源那样有复杂的要求，可以直接使用从主变压器辅助(3次)绕组来的电源。
将2 个温度传感器检测的温度平均后得到的客室内温度和空调显示设定器的温度设定值进行比较,根据设计的6种方式制热运行方式（参见表13-2-9），按照客室内温度与6种方式制热运行的关系图（图13-2-17），进行制热运行控制。

表13-2-9 制热运行方式
运行
方式
电加热器
室内送风机
制热
能力
运行模式

电加热器1
电加热器2
电加热器3
EF

自动制热
强制制热
关机
6
ON
ON
ON
60Hz
100%

自
动

-
强
制

-
-
5
将任意2 台电加热器ON
60Hz
66%
-
-
-
4
将任意1 台电加热器ON
60Hz
33%
减
半
减
半

3
对任意1 台电加热器进行A 运行
60Hz
22%
-

2
对任意1 台电加热器进行B 运行
60Hz
16%
-

1
停止
停止
停止
60Hz
0%
-
关
机
注：A运行模式：10 分钟ON/5 分钟OFF ;B运行模式：5 分钟ON/10 分钟OFF。

图13-2-17 6种方式制热运行方式示意图

（2）制热运行原则
1) 暖气运行
比较空调显示设定器的温度设定值和温度传感器检测的客室内平均温度，根据设计的暖气运行方式进行运行,低于暖气标准温度状态下保持其同一方式3分钟以上时，提高运行方式一格。其运行继续到客室内温度上升到暖气基准温度为止。另外，在本控制方式中，客室内温度仍然下降，有提高运行方式要求时，比现有方式再提高一个方式。
2) 补充模式
① 自动减半制热
在自动制热运行中接到减半运行指令时，进行运行方式1～4 的自动运行。
（正在以运行方式5、6 运行时，接收到减半指令后转换到运行方式4）
② 强制减半制热
在强制制热运行中接到减半运行指令时，进行运行方式4 的固定运行。
（正在按照运行方5、6 的设定进行运行时，在接收到减半指令后，转换到运行方式4。在按照运行方式4 以下的设定进行运行时，则继续按照设定的运行方式运行。）
③传输异常
持续2分钟以上接收不到从空调显示设定器发送的信息时，判断为传输异常。异常以前的状态为自动运行时，将按照运行方式1～4自动运行；异常以前的状态为强制运行时，如果运行方式为5、6，则进行运行方式4的固定运行。如果运行方式为4以下，则继续保持异常前的运行状态。
④电加热器交替运行。
3）电加热器运行的限制条件：
①客室内平均温度超过15℃时，禁止方式6的运行（自动制热时）；
②最短ON 时间/OFF 时间为30 秒钟；
③室内送风机正在停止或已经停止时，使电加热器关闭；
④进行制热运行→制冷运行切换时，须在送风运行3 分钟后实施；
⑤电加热器OFF后，室内送风机继续运行3分钟；
⑥根据电加热器温度异常的发生情况设定运行方式的上限。本动作在故障复位或控制电源复位时被清除；
⑦在控制电源复位后最初起动后的10分钟内，不输出电加热器用的温度继电器（HTH）的检测信号；
⑧）在上述10分钟内检测到电加热器用的温度继电器（HTH）动作时，在温度继电器复位前，电加热器保持OFF（送风）状态。复位后，可以重新接通。

4)保护动作
空调机组保护动作表如表13-2-10所示
表13-2-10 空调机组保护动作表
代号
保护内容
向空调显示设定器发送的信息
处理方式
HTH
电加热器温度继电器动作
发送重故障／轻故障信息
（a）
（a）发生HTH（电加热器温度继电器动作）时，使电加热器断开。此后保持电加热器OFF 状态10 分钟，如果HTH 恢复，则可再接通。在运行方式6下，发生3 次HTH 时，运行方式的上限设为5。在运行方式5下发生3次HTH时，作为重故障，使电加热器断开。运行动作见图13-2-18。
（接通控制电源时，进行HTH 的检查，如果发生HTH，则视为轻故障，恢复后可再接通。）

图13-2-18 发生HTH时 降为方式5的保护动作图

在运行方式6下发生HTH，如果在再起动后10分钟内又发生2次，则将运行方式的上限设为5。运行动作见图13-2-19。

图13-2-19 方式5发生HTH时的保护动作图

在运行方式5下发生HTH，如果在再起动后10分钟内又发生2次，则视为重故障，使电加热器断开。

13.3 换气装置
　 为了克服列车在高速运行下，特别是在会车和进入隧道时造成的客室内外空气的压力差传到客室内，CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置（图13-3-1）。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行，低于160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内的压力变动，同时确保客室内换气量的要求。为了与辅助电源系统的电源一致，换气装置上的电源为单相AC400V /50Hz，该装置设置了单独的变频器。

图13-3-1 换气装置的外形图

13.3.1换气装置的结构和原理
换气装置具有提供新风及排出废气的功能，主要由送风机、电机、连接风道、换气装置本体及变频器箱等部分组成，通过特殊螺栓吊装在底架横梁上。新风通过专门的新风风道与空调机组相连，向空调机组提供新风；通过与回风道及卫生间废气风道相连，排出客室内的废气(废气包括两部分，一部分为从回风道中排出，另外一部分从厕所废排风道排出)。送风机与连接风道相连，连接风道壁敷设有消音用降噪材料。在换气装置外设有车体安装用的安装支架，其下面设有安装车体底盖板的安装孔。在新风吸入侧的连接风道内置有固定式风量调整板，在排气侧的连接风道上设置有滑动式风量调整板，用于调节风量及调整车内气压。
变频器箱内设置变频器，继电器单元，变压器，噪音过滤器、变频器冷却散热片及用于冷却变压器的专用冷却扇等设备。为了防止从冷却风的吸入口进入灰尘，备有拆装式的过滤网。车辆配线采用连接器进行。
换气装置采用双向风机原理，由一台变频控制的双出轴电机带动两台高压的高速离心风机进行动车组客室的进、排气。图13-3-2为换气装置横向剖视图。车外新风经过装有风量调节板的给风侧，被高压送风风机吸入，分别送到两台空调机组中，客室内回风被高压排风风机吸入，进入装有电机的换气装置的内部通道，在冷却风机电机后从装有调节板的出风口排出车外。正常运行时，它可以保证从室内排出风量就与补充的新风相等，从而保证客室内空气压力恒定。

图13-3-2 换气装置剖视图

13.3.2换气装置主要参数
换气装置及主要部件的技术参数如表13-3-1～表13-3-4所示。

表13-3-1 换气装置相关参数
用途
客室通风
构造
地板下安装供排气一体横轴型多叶片风机。

额
定
值
风量
供气排气均：约21m3/min（53