CN112721979A - 一种轨道交通车辆co2空调系统压力保护控制系统 - Google Patents

一种轨道交通车辆co2空调系统压力保护控制系统 Download PDF

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赵博
杜平
王海姚
曾磊
李继洋
杨波
陈建波
庞学博
宋大鹏
包明冬
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    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems

Abstract

本发明公开了一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，由通风机风压开关、冷凝风机风压开关、压力开关、压缩机管路温度保护开关及压缩机接触器的线圈构成串联电路；控制器的输入端连接110Vdc+和110Vdc‑电源，控制器的输出端口连接通风机风压开关；压力传感器连接控制器的输入端子；压缩机接触器线圈的另一端连接110Vdc‑电源；压缩机热磁断路器的一侧端子连接380Vac电源，另一侧端子连接压缩机接触器的一侧端口；压缩机接触器的另一侧端子连接压缩机主回路进线端口。串联电路中任一器件断开均会使压缩机接触器断开与回路的连接，从而为CO2空调提供六级保护措施，有效地提高轨道交通CO2空调系统制冷回路压力的安全保护。

Description

一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统
技术领域
本发明涉及轨道车辆空调设备技术领域，尤其涉及一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统。
背景技术
随着社会的发展，各行业都提高了对环保的要求，对于轨道空调系统，用二氧化碳替代常规冷媒，能够有效地减少对温室效应的影响，另外，二氧化碳具有无毒、不可燃等优点，目前是替代常规冷媒的首选制冷剂。
但使用二氧化碳作为制冷剂时，其系统压力一般都在差临界区域，高于常规冷媒的4～6倍,如果在制冷过程中压力超过安全值，易发生爆破危险，现有技术中的CO2空调仅采用了高压压力开关、压力传感器和泄压阀构成压力保护系统，不能更可靠的确保CO2空调使用安全。
发明内容
本发明提供一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，以克服上述技术问题。
本发明一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，包括：通风机风压开关、冷凝风机风压开关、压力传感器、压力开关、压缩机热磁断路器、压缩机管路温度保护开关、控制器及压缩机接触器；所述通风机风压开关、冷凝风机风压开关、压力开关、压缩机管路温度保护开关及压缩机接触器的线圈构成串联电路；所述控制器的输入端连接110Vdc+和110Vdc-电源，所述控制器的输出端口连接所述通风机风压开关；所述压力传感器连接所述控制器的输入端口；所述压缩机接触器线圈的另一侧连接110Vdc-电源；所述压缩机热磁断路器的一侧端子连接380Vac电源，另一侧端子连接所述压缩机接触器的一侧端子；所述压缩机接触器的另一侧端子连接压缩机主回路进线端口。
进一步地，所述串联电路中，还包括：压缩机热磁断路器的辅助触点；所述压缩机热磁断路器的辅助触点连接于所述压力开关与所述压缩机管路温度保护开关之间；当压缩机主回路过载时，所述压缩机热磁断路器的辅助触点断开，使所述压缩机接触器断开与所述串联电路的连接。
进一步地，所述串联电路中，还包括：压缩机内置热保护器；所述压缩机内置热保护器连接于所述压缩机热磁断路器的辅助触点与所述压缩机管路温度保护开关之间；当压缩机主回路过载时，所述压缩机内置热保护器断开，使所述压缩机接触器断开与所述串联电路的连接。
进一步地，所述控制器设有数字量输出端口Do01、模拟量输入端口AI01和模拟量输入端口AI02；所述压力传感器的高压检测端HPS连接所述模拟量输入端口AI01，所述压力传感器的低压检测端LPS连接所述模拟量输入端口AI02；当压力传感器检测到的压力值高于系统的设定阈值时，所述控制器通过断开输出端口Do01的输出，使所述压缩机接触器断开与所述串联电路的连接。
进一步地，还包括：两个泄压阀；所述压力传感器，包括：高压压力传感器和低压压力传感器；所述高压压力传感器和低压压力传感器分别连接于压缩机的两端；两个所述泄压阀分别与所述高压压力传感器和低压压力传感器相连接。
本发明采用通风机风压开关、冷凝风机风压开关、压力开关、压缩机管路温度保护开关及压缩机接触器的线圈构成串联电路，并通过控制器与110V电源构成串联回路，串联回路中任一器件断开均会使压缩机接触器断开与回路的连接，为CO2空调提供多级保护措施，从而有效地提高轨道交通CO2空调系统制冷回路压力的安全保护，避免了由于CO2空调系统由于系统压力高导致的安全问题，并且能够提高系统的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电器连接原理图；
图2为本发明中的泄压阀与压力传感器及压缩机的连接结构示意图。
附图标号说明：
1、通风机风压开关；2、冷凝风机风压开关；3、压力传感器；31、高压压力传感器；32、低压压力传感器；4、压力开关；5、压缩机热磁断路器；6、压缩机内置热保护器；7、压缩机管路温度保护开关；8、泄压阀；9、控制器；10、压缩机接触器；11、压缩机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，包括：通风机风压开关1、冷凝风机风压开关2、压力传感器3、压力开关4、压缩机热磁断路器5、压缩机管路温度保护开关7、控制器9及压缩机接触器10；其中，通风机风压开关1、冷凝风机风压开关2、压力开关4、压缩机管路温度保护开关7及压缩机接触器10的线圈构成串联电路；控制器9的输入端连接110Vdc+和110Vdc-电源，控制器9的输出端口连接通风机风压开关1；压力传感器3连接控制器9的输入端口；压缩机接触器线圈的另一侧连接110Vdc-电源，从而串联电路通过控制器9与110Vdc+和110Vdc-电源构成直流回路。压缩机热磁断路器5的一侧端子连接380Vac电源，另一侧端子连接压缩机接触器10的一侧端子；压缩机接触器10的另一侧端子连接压缩机11主回路进线端口，压缩机热磁断路器5、压缩机接触器10及压缩机构成了交流回路。
当通风机风压开关1断开时，为防止系统压力过高，通过硬线将压缩机接触器10直流控制回路断开，使压缩机接触器10主触点断开，压缩机断电停止工作，实现压力保护控制的第1级保护。
当冷凝风机风压开关2断开时，为防止系统压力过高，通过硬线将压缩机接触器10直流控制回路断开，使压缩机接触器10主触点断开，压缩机断电停止工作，实现压力保护控制的第2级保护。
当压力传感器3检测到系统压力高于系统设计值时，控制器9会通过软件将压缩机接触器10直流控制回路断开，实现压力保护控制的第3级保护。
当系统压力异常时，安装在管路上的压缩机管路温度保护开关7会断开，同时压缩机接触器10会断开,使压缩机接触器10主触点断开，压缩机断电停止工作，实现压力保护控制的第4级保护。
当系统压力异常超过压力开关4设定值时，压力开关4就会通过硬线断开压缩机接触器10的直流控制回路，使压缩机接触器10主触点断开，压缩机断电停止工作,实现压力保护控制的第5级保护。
当系统压力超过压力泄压阀8的开始压力值时，泄压阀8的机械部件会自动开启，对系统进行泄压，实现压力保护控制的第6级保护。
本实施例中，串联电路中，还包括：压缩机热磁断路器5的辅助触点；压缩机热磁断路器5的辅助触点连接于压力开关4与压缩机管路温度保护开关7之间；当压缩机主回路过载时，压缩机热磁断路器5的辅助触点断开，使压缩机接触器10断开与串联电路的连接。
具体而言，如图1所示，当压缩机主回路过载时，压缩机热磁断路器5会依据脱扣曲线将压缩机主回路断开，且压缩机热磁断路器5的辅助触点也串联入到了压缩机接触器10的直流回路中，当压缩机热磁断路器5动作时，其辅助触点也会断开，使压缩机接触器10断开与串联电路的连接。
本实施例中，串联电路中，还包括：压缩机内置热保护器6；压缩机内置热保护器6连接于压缩机热磁断路器5的辅助触点与压缩机管路温度保护开关7之间；当压缩机主回路过载时，压缩机内置热保护器6断开，使压缩机接触器10断开与串联电路的连接。
本实施例中，控制器9设有数字量输出端口Do01、模拟量输入端口AI01和模拟量输入端口AI02；压力传感器3的高压检测端HPS连接模拟量输入端口AI01，压力传感器3的低压检测端LPS连接模拟量输入端口AI02；当压力传感器3检测到的压力值高于系统的设定阈值时，控制器9通过断开Do01的输出，使压缩机接触器10断开与串联电路的连接。
本实施例中，还包括：两个泄压阀8；压力传感器3，包括：高压压力传感器31和低压压力传感器32；高压压力传感器31和低压压力传感器32分别连接于压缩机11的两端；两个泄压阀8分别与高压压力传感器31和低压压力传感器32相连接。通过在压缩机11的两端设置泄压阀8和压力传感器3，能够更有效的提高对压缩机11的保护。
整体有益效果：
本发明通过电气硬线控制、软件控制和机械直接控制三种保护配合实现了6级保护，能够提前预防压力故障的发生，有效降低压力故障概率，保证CO2空调系统的压力稳定。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，其特征在于，包括：
通风机风压开关(1)、冷凝风机风压开关(2)、压力传感器(3)、压力开关(4)、压缩机热磁断路器(5)、压缩机管路温度保护开关(7)、控制器(9)及压缩机接触器(10)；
所述通风机风压开关(1)、冷凝风机风压开关(2)、压力开关(4)、压缩机管路温度保护开关(7)及压缩机接触器(10)的线圈构成串联电路；所述控制器(9)的输入端连接110Vdc+和110Vdc-电源，所述控制器(9)的输出端口连接所述通风机风压开关(1)；所述压力传感器(3)连接所述控制器(9)的输入端子；所述压缩机接触器(10)线圈的另一侧连接110Vdc-电源；
所述压缩机热磁断路器(5)的一侧端子连接380Vac电源，另一侧端子连接所述压缩机接触器(10)的一侧端口；所述压缩机接触器(10)的另一侧端子连接压缩机(11)主回路进线端口。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，其特征在于，所述串联电路中，还包括：
压缩机热磁断路器(5)的辅助触点；
所述压缩机热磁断路器(5)的辅助触点连接于所述压力开关(4)与所述压缩机管路温度保护开关(7)之间；
当压缩机主回路过载时，所述压缩机热磁断路器(5)的辅助触点断开，使所述压缩机接触器(10)断开与所述串联电路的连接。
3.根据权利要求2所述的一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，其特征在于，所述串联电路中，还包括：
压缩机内置热保护器(6)；
所述压缩机内置热保护器(6)连接于所述压缩机热磁断路器(5)的辅助触点与所述压缩机管路温度保护开关(7)之间；
当压缩机主回路过载时，所述压缩机内置热保护器(6)断开，使所述压缩机接触器(10)断开与所述串联电路的连接。
4.根据权利要求3所述的一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，其特征在于，所述控制器(9)设有数字量输出端口Do01、模拟量输入端口AI01和模拟量输入端口AI02；
所述压力传感器(3)的高压检测端HPS连接所述模拟量输入端口AI01，所述压力传感器(3)的低压检测端LPS连接所述模拟量输入端口AI02；
当压力传感器(3)检测到的压力值高于系统的设定阈值时，所述控制器(9)通过断开端口Do01的输出，使所述压缩机接触器(10)断开与所述串联电路的连接。
5.根据权利要求4所述的一种轨道交通车辆CO2空调系统压力保护控制系统，其特征在于，还包括：两个泄压阀(8)；
所述压力传感器(3)，包括：高压压力传感器(31)和低压压力传感器(32)；
所述高压压力传感器(31)和低压压力传感器(32)分别连接于压缩机(11)的两端；两个所述泄压阀(8)分别与所述高压压力传感器(31)和低压压力传感器(32)相连接。
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