空调电气控制柜.docx

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空调电气控制柜

KLC29－1T1　KLC40－1T1

空调电气控制柜（简统柜）

一、概述

客车空调电气控制柜是客车空调系统的控制中心，它按设定的程序准确地控制着空调系统的正常工作，完成通风、制暖、制冷的手动或自动运行，整个电路可完成空调系统的供电、控制及保护作用，柜门上的指示灯显示出各种工况或故障现象等。

为了提高整个控制柜的可靠性，主要电器件采用进口产品，大多数器件也都采用国内引进生产线生产的优质产品。

该控制柜是在多种电路形式的基础上，综合分析，并根据实际需要，广泛征求用户意见．部局领导的联合设计小组统一设计的方案。

各生产厂均按统一图纸生产，给用户的使用维修带来极大的方便。

控制柜为落地式结构。

外形尺寸为1300mm×700mm×250mm（1T1型）。

柜体的后壁有6个安装孔，以便将控制柜安装在车壁上。

柜体前面为2扇对开的柜门，其开度大于90°，开门后有固定装置将门固定，以防止检修时柜门摆动。

门上装有显示各种工况的指示灯及铭牌等。

右门有暗式把手，左门内装有2个插销。

柜门的内侧贴有电气原理图及布线图，以便在使用维修时查阅。

所有电气件（指示灯除外）大部分安装在柜内的1块大安装板上，器件多采用轨道安装方式，以方便更换。

配线用行线槽，各线端用印有线号的热缩管套紧，柜内整齐美观。

温控仪、转换开关及计时器等安装在1块可翻动的小安装板上，检修非常方便。

KLC4O1T1型空调电气控制柜控制1台KLC40型平底侧出风空调机组工作，供硬卧至餐车或软座车应用。

KLC291T1型控制柜控制1台KLC20型空调机组，供软卧车使用。

KLC291T1型与KLC401T1型控制柜的电路基本相同，所不同的主要是KLC29型空调机组中只有1台冷凝风机（没有5M），因此两者一起介绍如下。

二、主要技术参数

1．型号：

KLC40－1T1型（KLC29－1T1型）；

2．配套空调机组：

KLC40型（KLC29型）；

3．形式：

对开门柜式；

4．使用环境温度：

－20～＋40℃；

5．使用环境湿度：

≤85％；

6．电源：

控制回路，单相交流220v、50Hz；主回路，三相交流380v、50Hz；

7．海拔：

≤1500m；

8．外型尺寸：

1300mm×700mm×250mm；

9．质量：

72kg。

三、静态设定参数

1．时间继电器：

KT1—60s；KT2—70s；KT3—0．5s

2．热继电器：

FR1—4．5A；FR4，FR5—4A。

　3．过、欠电压继电器：

欠压：

187+30V释放，191+30V复位；过压：

253-50V释放，240+50V复位。

　4．温控仪：

（1）制冷时：

ATC－L设定置为24℃，回差值1．5℃；ATC－H设定置为26℃，回差值1．5℃；

（2）制暖时：

ATC－H设定置为18℃，回差值1．5℃；ATC－L设定置为16℃，回差值1．5℃。

　5．过流继电器：

FA8：

FA7—18A（KLC29－1T1为13．2A）。

、

四、操作方法及工作过程

电气控制柜的操作方法及工作过程参阅图5－7电气原理图（见图袋）。

（在电路流程图中，带框的内容为本电器的吸引线圈回路。

长框内两处以上元件的内容在车顶机组内。

）

开机前的准备状态：

将SA1置于“停止”位，合上自动空气开关1Q，2Q（制暖时再合上3Q，4Q），主回路及控制回路有电，指示灯HL1亮，过、欠电压继电器FOV、FLV得电工作，KT3得电吸合。

温控仪指示出车内起始温度。

检查温控仪设定是否正确。

1。

通风操作

将SA1置于“通风”位，SA2置于“弱凤”位时，KM1吸合，风机电机1M低速运转，HL2绿灯亮，指示弱通风；将SA2置于“强风”位时，KM2、KM3吸合，风机电机1M高速运转，HL3黄灯亮，指示强通风。

回路：

SA1“通风”位，SA2于“弱风”位或“强风”位。

2．制冷操作

（1）手动半冷：

将SA1置于“半冷”位，SA2置于“弱风”位，SA3置于“手动”位，此时KM1吸合，通风机低速运转（若将SA2置于“强风”位，通风机高速运转）。

101号线无电，温控接点KA3，KA4不能吸合，其常闭触点接通，由于SA1的触头19－20处于闭合状态，使KM4得电吸合，冷凝风机4M、5M得电工作。

同时KT1（或KT2）得电，延时60s使KM6（或延时70s使KM7）得电吸合，压缩机6M（或7M）运转，HL6（或HL7）亮，开始制冷。

若手动停机，应将SA1置“停机”位，关掉控制电源，风机及制冷系统停止工作。

再将控制电源接通时，即重复上述过程。

电路自动转换为7M（6M）工作，HL7（HL6）指示灯亮。

手动半冷回路：

SA1“半冷”位，SA2（1－2）“弱风”位，或（3－4）“强风”位；SA3“手动”位（通风回路从略）。

注：

KA1、KA2是故障显示用的高阻值继电器，在并联电路中电流很小，正常工作时线圈两端电压几乎相等，不会吸合。

当FA6、FT1、FP1中，任何一处发生断路后，KA1右侧电压消失．其线圈将吸合并自保，同时，显示故障红灯。

当排除故障后，只有重新启动，才能使其释放。

SA1（19－20）以保证冷凝风机接通；KM６、（KM7）、KM8、（KM9）每接通一次，

　　　　　　　　┗（制冷）┛　┗（采暖）┛

KL翻转一次，使KT1与KT2自动转换，以保证两组设备磨损均等。

（2）手动全冷：

SA1置于“全冷”位，SA1的触头9－10号线接通，SA2必须置于“强风”位SA3置于“手动”位。

KM2得电吸合，通风机高速运行。

KA3、KA4无电不能吸合，其常闭触点接通，KM4得电，冷凝风机4M、5M得电工作。

KA7吸合，使KT1、KT2得电，分别延时60s、70s后，KM6、KM7吸合，压缩机电机6M、7M运转，HL6、HL7亮，系统处于手动全冷工况。

此时必须手动关掉控制电源，系统才能停止制冷。

下次开机时重复上述过程。

手动全冷回路：

SA1“全冷”位，SA2必须“强风”位，SA3“手动”位（通风回路从略）。

将KL封闭，使KT1、KT2同时得电，KM6、KM7同时吸合，达到全冷。

（3）自动半冷：

SA1置于“半冷”位，SA2置于“弱风（或“强风”）位，SA3置于“自动冷”位。

KM1得电吸合，1M低速运转。

若此时室温高于设定温度的上限25．5℃时，温控仪的L触点闭合，KA4得电吸合，常开触点接通。

92号线有电，KM4得电吸合，冷凝风机工作。

KT1（或KT2）得电后，延时60s（或70s）使KM6（或KM7）得电吸合，M6（或M7）得电运转，HL6（或HL7）亮，一台制冷压缩机工作，温度逐渐下降。

当温度降到24℃时，L触点断开，KA4释放，KM4、KT1（或KT2）和KM6或（KM7）释放，6M（或7M）停止工作，温度开始逐渐上升。

当温度升高25．5℃时，L触点再次接通，KA4吸合，转换继电器KL转换一次，KM4吸合，换成KT2（或KT1）得电，延时70s（或60s）后，KM7（或KM6）得电吸合，7M（或6M工作，HL7（或HL6亮），另一台制冷压缩机工作，温度开始下降。

当温度降到24℃时，L触点断开，KA4释放，KM4、KT2、KM7释放，7M停止工作，温度再次回升……如此反复，系统处于自动半冷工作状态。

自动半冷回路：

SA1“半冷”位，SA2“弱风”（或“强风”）位，SA3“自动冷”位（通风回路从略）。

（4）自动全冷：

SA1置于“全冷”位，9－10号线接通，SA2必须置于“强风”位，SA3置于“自动冷”位。

KM3、KM2吸合，1M高速运转。

若室温高于设定的上限27．5℃时，温控仪的L、H触点均处于接通位，KA3、KA4吸合，其常开触点闭合，92、10号线均得电，KL转换一次，KM4得电吸合，冷凝风机工作。

KA7吸合，将KL自动转换接点封闭，KT1、KT2都得电，使KM6延时60s、KM7延时70s吸合，两台制冷压缩机6M、7M都工作，温度开始下降。

当温度降到26℃时，H触点断开，KA7、KT2、KM7释放，第二台制冷压缩机停止工作，温度逐渐开始回升。

当温度升高到27．5℃时，H触点再次闭合，KA3吸合，KA7吸合，KL转换一次，92－96接通，KT1、KT2吸合，KM6、KM7吸合，两台压缩机6M、7M都工作，温度又开始下降。

当温度降到26．5℃时，H触点断开，KA3释放，KA7、KT1、KM6释放，第一台制冷压缩机6M停止工作，温度又开始回升。

当升高到27．5℃时，两台机组又都工作，温度下降。

温度降到26℃时，KM7释放，7M停止工作……如此反复，这两台制冷压缩机，总有一台压缩机在工作，另一台则自动交替停、开，系统处于自动全冷工况（见电路图左下部自动全冷工况示意图）。

但万一温度降到24℃以下时（例：

驶人北方时），温控仪ATC的H、L触点全断开，则91～92断开，制冷系统断电，停止工作，此时只有强通风还继续工作。

自动全冷回路：

SA1“全冷”位，SA2必须“强风”位，SA3“自动”位。

使冷凝风机翻得电。

室温高于27．o℃时有以下回路：

将ＫL封闭，使KT1、KT2同时得电，KM6、KM7同时吸合，达到全冷。

3．集控制冷操作

集控制冷位可在发电车上集中控制通风机（强风）与制冷压缩机的工作。

将SA1置于集控位使通风集控线98号供电，KM2、KM3吸合，通风机1M高速运转。

制冷控制线100号供电后，制冷控制回路得电，SA3无论在“手动”还是在“自动冷”位，两台压缩机都得电工作，工作过程如下：

集控回路：

SA1于“集控”位后，（13－14）接点与（15－16）接点接通：

（21－22）闲置。

（23－24）封闭SA1下面的KT3常开触点，使本车的FLV与FOV过、欠电压保护不起作用，而改由发电车集中控制。

但是由于“集控”操作，不能监控各车运行实际状况，在电器线路不良时，不可能立即发现并处理故障，当上级未通知使用“集控”操作时，“集控”线暂不用。

4．制暖操作

需要注意的是，制暖工况只有弱通风。

采用从车顶为客室提供暖风，由于发生过通风机故障，电热管仍通电，造成过热而引起火灾，应在保证安全条件下，再开客室暖风。

（1）手动半暖：

SA1置于“半暖”位，SA2置于“弱风”位，SA3置于“手动”位。

KM1得电吸合，风机1M低速运转。

此时KA3、KA4均不吸合，其常闭触点处于接通位，95号线有电，使92号线有电，KL转换一次（如图所示的位置）。

由于此时SA1的19－20不通，所以KM4无电不能吸合，制冷系统无法工作。

KT1得电后延时60s使KM8吸合，HL8亮，第一组电加热器1DR得电加热。

若想停止加热，应手动关掉电源，再次接通控制电源时，92号线再次得电，KL转换一次，换成92－96接通，使KT2得电，延时70s后，KM9吸合，第二组电加热器2DR得电加热，HL9亮。

……如此，实现手动制暖工况。

KM8、KM9吸合后，客室座位之间下面的电暖气同时加热，与空调机组内的电加热器可共同供暖。

手动半暖回路：

SA1“半暖”位，SA2“弱通风”，SA3“手动位”（通风回路从略）。

（KA5、KA8为高阻继电器，正常工作时不会吸合而导通。

）

（2）手动全暖：

SA1置于“全暖”位，SA2置于“弱风”位，SA3置于“手动”位。

KA3、KA4无电不吸合，其常闭触点闭合，92号线有电，9－10号接点处于接通位，使KA7得电吸合，KT1、KT2均得电，延时60s、70s后使KM8、KM9吸合，两组电加热器都得电加热，关断控制电源，两组电加热器停止加热，再次接通控制电源时，两组电加热器又可得电工作。

手动全暖回路：

SA1“全暖”位，SA2“弱风”位，SA3“手动”位（通风回路从略）。

假如发生故障，温度异常升高，FT3（FT4）或FUT1（FUT2）断开，电压加在KA5（KA6）高阻继电器线圈上，电路如下：

另一路：

红灯亮后，显示制暖故障。

KA5（KA6）常开触点闭合后，并自保，使KM8（KM9）可靠断路。

FUT1及FUT2应该在139℃熔断，需更换后才能继续工作。

（3）自动半暖：

SA1置于“半暖位”，SA2置于“弱风”位，SA3置于“自动暖”位。

此时95、101号线有电。

若室温低于设定值18℃，温控器的L、H触点均断开，KA3、KA4不能得电吸合，其常闭触点处于接通位。

92、9号线有电。

但此时SA1的9－10不通，故只有KL得电转换一次（如图所示位置）。

92－93接通，KT1得电，延时60s后使KM8吸合，第一组电加热器1DR得电加热，HL8亮，温度开始上升。

当温度升高到19．5℃时，H触点接通，KA3吸合，常闭触点断开，KT1释放，KM8释放，1DR失电，停止加热，温度开始下降。

当温度降到18℃时，H触点再次断开，KA3释放，常闭触点接通，92号线得电，KL转换一次，使92－96号接通，KT2得电，延时70s后KM9吸合，第二组电加热器2DR得电工作，HL9亮，温度逐渐上升。

当温度升高到19．5℃，H触点接通，KA3吸合，KT2释放，KM9释放，2DR停止加热，温度开始下降。

……如此反复，使两组电加热器交替工作，系统处于自动半暖工作状态。

自动半暖回路：

SA1“半暖”位，SA2“弱风”位，SA3“自动暖”位（通风回路从略）。

当室温上升到19．5℃时，H点闭合，接通。

KA3常闭接点在ATC的H点，断电后打开，KT1释放，KM8释放，KL转换一次，1DR断电，温度下降。

当室温降到18℃．H点断开，KT3失电后，常闭触点接通。

（4）自动全暖：

SA1置于“全暖”位，SA2置于“弱风”位，SA3置于“自动暖”位。

当室温低于16℃时，L、H触点均断开，KA3、KA4不吸合，其常闭触点处于接通状态。

此时92、SA1（9－10）均有电，KL得电转换一次（如图所示位置）。

KA7吸合，92－93接通，使KT1、KT2均得电，延时60s、70s后，KM8、KM9吸合，两组电加热器均得电加热，温度开始上升。

当温度升高到17．5℃时，L触点接通，KA4吸合，常闭触点断开，9－10号线失电，KA7、KT2释放，KM9释放，第二组电加热器断电，停止加热，此时第一组电加热器还在工作，如果温度能继续上升。

到19．5℃（例如：

列车驶到南方时），H点也接通，KA3吸合，常闭点断开，KT1也断电，第一组加热器也断电，供暖停止。

如果温度下降，当降到18℃时，H触点断开，KA3释放，其常闭触点接通，KL又转换一次，KT2吸合，第二组电加热器接通。

如果温度继续下降，当温度降到16℃时，L触点断开，KA4释放，常闭触点接通，9－10号线得电KA7吸合（KL再转换一次，使92－93接通），KT1、KT2均得电吸合，使KM8、KM9吸合，两组电加热器1DR、2DR同时加热。

当温度升高到17．5℃时，L触点再次接通，KA4吸合，KA7、KT1释放，KM8释放，1DR断电，第一组电加热器停止加热，温度开始下降。

此时第二组电加热器还在工作……如此反复，总有一组电加热器在工作，并与另一组电加热器交替停开，系统处于自动全暖工作状态（参见电路图左下部，自动全暖工况示意图）。

自动全暖回路：

SA1“全暖”位，SA2“弱风”位，SA3“自动暖”位（通风回路从略）。

温度升高后，ATC—L接通，KA4吸合。

五、电路自动保护与故障显示

图5－7中的1Q、2Q、3Q、4Q空气开关起短路保护作用，当电路某处出现短路时，相应的空气开关会自动跳开，切断电源。

电机主回路的热继电器FR1、FR4、FR5为相应电机的热保护继电器；FA6、FA7为压缩机过流保护。

1．制冷故障

当压缩机出现过大的电流，FA6或FA7的触点断开；当环境空气温度低于18℃时，FT1、FT2断开；当系统的压力不正常时，FP1、FP2断开。

上述三者之一断开时，KA1（或KA2）吸合并自保，使KM7或KM6断电释放，压缩机停止工作，起到保护作用。

同时HL4、HL5红灯亮显示压缩机故障。

必须消除故障，重新开机，系统才能重新工作。

2．制暖故障

当制暖系统出现故障时，如风道温度过高，FT3（或FT4）断开，KA5（或KA6）吸合并自保，KM8（或KM9）释放，电加热器断电，HL10红灯亮，显示制暖故障。

排除故障后重新开机，系统才能再次工作。

如客室空气电加热器温度超过139℃，装在电加热器上的温度熔断器FUT1或FUT2即熔断，直接将电源断开。

此时必须更换熔断的器件后，才能正常工作。

FUT1与FUT2安装在车顶电加热器框架上。

由于KA1、KA2、KA5、KA6继电器线圈是高阻值继电器，约12kΩ，因此在正常情况下，虽接在电路中，线圈两端电压近似相等，而且由于阻值高，其与各保护继电器FA6、FA7、FT1、FP1、FT2、FP2、FT3、FT4、FUT1、FUT2触点并联时，其上电压降很低，达不到吸合值，并不动作。

当发生故障后，保护继电器触点断开起到保护作用。

例如：

KA1、KA8、FT1、FP1触点任一处断开，使得几乎全部电压都加在KA1上，这时KA1才能吸合，而KM8达不到吸合电压而断开。

KA1吸合后，HL4得电，故障灯亮，指示出故障处所，以方便检修。

此时，由于KA1的自保作用，只有在故障消除后，重新启动，KM6才能正常工作。

3．过电压、欠电压、失电压保护

图5－7中FOV、FLV继电器起到过、欠电压和失电压保护作用。

当电源电压超过额定电压值的15％，即高于253v时，FOV的常闭触点断开，通风机接触器KM1、KM2、KM3及ATC、KL、KA7、KA3、KA4等失电，系统停止工作，起到电路的保护作用。

当电源电压低于额定电压值的15％，即低于187V时，FLV的触点断开，同样起到欠电压的保护作用。

如果系统在某一工况下突然停电，FOV、FLV释放，再次来电时因SA1处在某一工况位，17－18号线不通，1R的控制电压不能加到FOV、FLV上，故FOV、FOV不接通，系统无法投人工作。

必须将SA1置于“停”位，使1R与18号线接通，FOV、FLV得电工作后，KT3延时0．5s才能吸合，其常开点闭合使FOV、FLV保持后，再将SA1置于所需工况位，系统才能重新工作。

该电路起到断电后不能在原位自动开机的保护作用避免非正常情况下制冷压缩机的频繁停开。

SA1在集控位时例外，此时只可在发电车直接用集控线开机。

七、常见故障及处理方法（表52）

（表52）

故障现象

故障原因

处理方法

无控制电压HL1不亮

1．控制开关1Q损坏或跳开

2．时间继电器KT3损坏或插座接触不良

3．FOV、FLV损坏，或插座接触不良，或电源电压过高、过低

更换或合上

更换KT3或插座

更换FOV、FLV或插座，调整电源电压

通风机不工作或只有一种风速

1．转换开关sA1的1－2、3－4触点接触不良

2．SA2的1－2、3－4接触不良

3．KM1、KM2或KM3损坏

4．热继电器FRl动作或损坏

5．通风机电机1M损坏

更换SAl

更换SA2

更换

复位或更换

更换

通风机不工作，但车顶空气预热电加热器仍通电，HLL0亮（危险情况！

）

交流接触器KM8或KM9的触头烧连在一起，或接触器卡死

立即断开3Q、4，Q或主电源lQ，修复或更换KM8、KM9

续上表

故障现象

故障原因

处理方法

通风机工作正常，但制暖系统不工作

1．转换开关SA1的5－6、7－8、9－10接触不良

2．自动状态下温控仪ATC不工作

3．继电器KA3、KA4损坏，或插座接触不良

4．转换继电器KL损坏

5．时间继电器KTL、KT2损坏

6．KM8、KM9损坏

7．热保护元件FT3、FT4，跳开

8．熔断器FUT1、FUT2熔断

更换SA1

找原因更换

更换KA3、KA4或插座更换

更换

更换

更换，或查原因修复后复位

查原因后更换

通风机工作正常，制冷系统不工作

1．SA1的7－8、9－10、11－12接触不良

2．SA3的1－2、7－8接触不良

3．自动状态下温控仪ATC损坏

4．KA3、KA4损坏

5．KM4损坏或接触不良

6．热继电器FR4、FR5跳开

7．KM6、KM7损坏

8．压力继电器FP1、FP2动作

9．低温保护器FT1、FT2断开

10．过沈继电器FA6、FA7动作

11．主接触器KM6、KM7损坏

更换

更换

更换

更换

更换或修复

查原因修复后复位

更换

查原因修复后复位

温度升高后再开机

查原因后复位

更换

八、检查与维修

1．控制柜检查：

按表5－3方法检查。

　　　　　　　　　表5－3

检查部位

检查项目

检查方法

检查周期

判定标准

日常

1年

3年

外表

外观检查

目视

√

应无锈蚀、变色、脱漆

内部各螺丝

螺丝松动，特别注意接线螺丝

目视、触觉及用螺丝刀检查拧紧

√

√

应无异常，保证接触可靠、牢固

柜内

柜内一般检查

目视

√

应无锈蚀、变色、污染，无灰尘及其他异物

柜内电器件及配线

配线及电器零部件

目视、触觉

√

接线端子处、配线应无过热变色痕迹或损伤，配线符号标记等不得脱落，电器件应牢固

2．空气开关

（1）在使用初始每月检查一次，以后可根据环境条件定期检查（表5－4）。

表5－4

清洁而干燥的环境

1～2年1次

有少量灰尘，含有少量腐蚀性气体、蒸气、盐分

1年1次

除上述两项以外的地方

6个月1次

（2）检查方法

①检查接线端子紧固螺钉、电线安装螺钉以及导线连接螺钉是否松动，应及时拧紧。

②经常接通的空气开关，在定期检查时要进行反复开、关操作，以便清洁触点，防止异常发热。

③触点烧损时，用细锉或砂纸轻轻打磨后，再用含有中性洗涤剂或汽油的布清洁触点。

④在分断电流后，要把空气开关拆下来进行下列检查：

测量绝缘电阻不应小于规定值5MΩ；进行耐压试验应符合要求。

如达不到规定要求，应予以更换。

3．接触器检查

（1）检查周期：

段修时必须检查；正常使用时，每2个月检查1次。

平日经常观察工作状态。

（2）检查方法：

①触点的损耗状态：

采用银触点时，如触点突起得很厉害，在烧损部分可以用油光锉把触点面锉平，然后用浸有四氯化碳的布擦试干净。

②触点的接触状态：

接触不良的触点，按上述方法①处理，以保证接触良好。

两触点烧结在一起，应立即更换。

③灭弧罩：

用软布轻轻擦去灰尘或炭粉等。

④电线连接部分：

检查接线螺钉的紧固情况，用螺丝刀拧紧。

如有氧化现象，应用细砂纸打磨掉氧化层，以保证接触良好。

4．中间继电器、时间继电器等的检查

柜内的各中间继电器、时间继电器等，应定期检查其动作是否准确、可靠，接插是否牢固，接线螺钉是否拧紧等。

5．过、欠电压继电器及其他保护器件的检查

过、欠电压继电器应定期检查动作值是否正确（可在车下专用检测台上检查）。

各保护器件应定期检查保护作用的可靠性。

如有动作不良者应及时更换。

九、元件名细表（见表5－5）

表5－5

代号

名称

规格型号

数量

1Q

自动空气开关

C45N2／2P，6A

1

2Q

自动空气开关

C45N－4／3P，40A

1

3Q、4，Q

自动空气开关

C45N－4／3P，10A

2

FR1

热继电器

3U59－63F，4～6A，AC220v

1

FR4、FR5

热继电器

3U59F－63F，3．2～5A，ACZ20v

2

FOV、FLV

过、欠电压保护器

SRF－K2－NA，AC220v

1

SA1、SA2、SA3

转换开关

LW12（按接通