QXC01型隧道清洗車電氣系統(tǒng)

王維

摘 ?要：介紹了QXC01型隧道清洗車電氣系統(tǒng)。包括交流、直流供電系統(tǒng)及清洗系統(tǒng)電氣控制、保護(hù)，簡單、高效的控制水系統(tǒng)作業(yè)，便于操作者使用。

關(guān)鍵詞：隧道清洗;電氣;控制

中圖分類號：U457 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）13-0091-02

Abstract： The electrical system of QXC01 tunnel cleaning vehicle is introduced. Including AC， DC power supply system and cleaning system electrical control， protection， simple and efficient control of water system operation， easy to use by operators.

Keywords： tunnel cleaning; electrical; control

在城市軌道交通中，為保證線路的環(huán)境清潔，可使用QXC01型隧道清洗車對軌道和隧道壁進(jìn)行清洗。QXC01型隧道清洗車無牽引動(dòng)力，需在其他車輛牽引下運(yùn)行作業(yè)，可雙向完成對地鐵線路的清洗。其上安裝一個(gè)水罐，內(nèi)部分為一大一小兩部分，容積大的部分裝入清水，容積小的部分裝入清洗劑。清洗劑與水混合后流到清洗裝置，進(jìn)行清洗作業(yè)。本車電氣系統(tǒng)主要由供電系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)電氣控制兩部分組成。

1 供電系統(tǒng)

本車供電系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)和直流供電系統(tǒng)組成。在車輛的前、后兩端分別有一工作室，每個(gè)工作室內(nèi)各安裝有各種電氣元件的作業(yè)控制臺(tái)，用來實(shí)現(xiàn)對整車電氣系統(tǒng)的操作控制。

1.1 交流供電系統(tǒng)

QXC01型隧道清洗車交流供電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)組、外供電源電路、交流負(fù)載等組成。外供電源電路可通過外接AC380V電源為整車供電。發(fā)電機(jī)組或外供電源電路可提供AC380V/220V電源，為高壓水泵電機(jī)、低壓水泵電機(jī)、高壓加壓泵電機(jī)、低壓加壓泵電機(jī)、清洗劑泵電機(jī)、上水泵電機(jī)、插座、空調(diào)、充電機(jī)、軟啟動(dòng)器、卸載電磁閥、清洗劑流量調(diào)節(jié)球閥等供電。外供電源電路與發(fā)電機(jī)供電電路具有供電連鎖保護(hù)功能，禁止兩種供電方式同時(shí)使用，較先啟用的供電方式有效。外供電源或發(fā)電機(jī)組供電電路在工作時(shí)，通過按下兩端工作室作業(yè)控制臺(tái)上的急停按鈕，可實(shí)現(xiàn)緊急斷電。

發(fā)電機(jī)組安裝在前端工作室后方車架上平面，兩側(cè)留有空間便于檢修。發(fā)電機(jī)組自帶控制面板，可控制機(jī)組起動(dòng)、停止，顯示屏可顯示運(yùn)行參數(shù)：機(jī)組輸出電壓、頻率、電流、機(jī)油壓力、冷卻水溫等，并具有故障報(bào)警功能，針對機(jī)組過載、缺相及非正常情況下的機(jī)油壓力、冷卻水溫等可進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。

（1）空調(diào)。兩端工作室內(nèi)分別安裝一個(gè)空調(diào)，額定功率2.1kW，額定電壓AC220V。（2）插座。兩端作業(yè)控制臺(tái)上均安裝有AC380V/16A及AC220V/10A的插座各一個(gè)。（3）充電機(jī)。I端作業(yè)控制臺(tái)內(nèi)安裝有一臺(tái)輸入電壓AC220V、輸出電壓DC28V、輸出電流30A的充電機(jī)，用于給蓄電池充電。使用時(shí)，務(wù)必保證充電機(jī)的交流輸入和直流輸出開關(guān)處于開啟狀態(tài)，使充電機(jī)正常工作。

1.2 直流供電系統(tǒng)

直流供電系統(tǒng)主要由蓄電池組、充電機(jī)、穩(wěn)壓電源等組成，蓄電池組容量為140Ah，輸出電壓DC24V，為照明、風(fēng)扇、視頻系統(tǒng)以及各種控制電路等供電。充電機(jī)可為蓄電池組進(jìn)行充電，同時(shí)為用電電路供電。穩(wěn)壓電源為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)球閥開度的調(diào)節(jié)提供穩(wěn)定的電壓。

（1）工作室風(fēng)扇。兩端工作室各有一個(gè)風(fēng)扇，額定電壓DC24V。（2）視頻監(jiān)控系統(tǒng)。兩端工作室作業(yè)控制臺(tái)右側(cè)各有視頻顯示器一臺(tái)，車下前、后兩端分別裝有防水霧視頻攝像頭一個(gè)，每個(gè)攝像頭自帶雨刷，防止在作業(yè)過程中出現(xiàn)視線模糊的現(xiàn)象。可通過視頻顯示器觀察相同端攝像頭所監(jiān)控軌道的清洗效果。（3）照明電路。照明電路包括工作室照明、車上照明、車下照明。工作室照明包括室內(nèi)照明、前照燈、輻照燈、標(biāo)志燈、警示燈等。室內(nèi)照明即兩個(gè)工作室內(nèi)各有兩個(gè)工作室照明燈，其控制開關(guān)安裝在本側(cè)工作室內(nèi)后墻上。兩個(gè)工作室外部各有兩個(gè)前照燈、一個(gè)警示燈、兩個(gè)輻照燈、兩個(gè)標(biāo)志燈。開關(guān)按鈕均在兩側(cè)工作室作業(yè)控制臺(tái)上，前照燈由本側(cè)作業(yè)控制臺(tái)上的開關(guān)控制，每一端的警示燈控制開關(guān)可同時(shí)控制兩端警示燈的開閉。標(biāo)志燈在同側(cè)作業(yè)控制臺(tái)上可手動(dòng)控制，也可自動(dòng)控制，自動(dòng)控制時(shí)受輻照燈開關(guān)控制，即輻照燈開關(guān)同時(shí)控制本端的輻照燈及另一端的標(biāo)志燈。車上照明即在車架面之上共有12個(gè)照明燈，車下照明則在車架面下方共有8個(gè)照明燈，可為本車作業(yè)時(shí)提供照明，車上、車下照明在兩端工作室作業(yè)控制臺(tái)均可控制。

2 清洗系統(tǒng)電氣控制

本車清洗系統(tǒng)電氣控制包括高壓水系統(tǒng)電氣控制、低壓水系統(tǒng)電氣控制、清洗劑泵電機(jī)電氣控制、水位及清洗劑液位顯示控制、報(bào)警保護(hù)、上水泵電機(jī)電氣控制。此控制系統(tǒng)采用接觸器、繼電器等電器元件進(jìn)行邏輯控制，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，操作、維修簡單，成本低廉。各個(gè)電機(jī)的起動(dòng)、停止控制，均可通過兩端工作室作業(yè)控制臺(tái)上的按鈕操作。電機(jī)起動(dòng)按鈕自帶指示燈，電機(jī)起動(dòng)后，其所對應(yīng)的指示燈亮起，電機(jī)停止，指示燈熄滅。

2.1 高壓水系統(tǒng)電氣控制

在水系統(tǒng)作業(yè)功能中，分高壓水系統(tǒng)和低壓水系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)的電氣控制相對獨(dú)立且設(shè)計(jì)相同。高壓水系統(tǒng)包括高壓水泵電機(jī)、高壓加壓泵電機(jī)、軟啟動(dòng)器、卸載電磁閥、壓力開關(guān)等。水泵電機(jī)通常為清洗裝置等提供動(dòng)力，為了保證高壓水泵進(jìn)水通暢，防止高壓水泵起動(dòng)時(shí)壓力突然升高，需將水泵電機(jī)與加壓泵電機(jī)及卸載電磁閥配合使用。按下高壓加壓泵電機(jī)起動(dòng)按鈕，綠色按鈕燈亮起，同時(shí)高壓加壓泵電機(jī)起動(dòng)，高壓卸載電磁閥控制球閥開始緩慢打開，22秒后球閥完全打開，綠色指示燈亮起。正常情況下，在準(zhǔn)備起動(dòng)高壓水泵電機(jī)時(shí)，其對應(yīng)的低壓壓力開關(guān)（一）、高壓壓力開關(guān)觸點(diǎn)均輸出閉合信號，低壓壓力開關(guān)（二）觸點(diǎn)需要在高壓水泵電機(jī)起動(dòng)5秒后才能閉合，而在低壓壓力開關(guān)（二）觸點(diǎn)閉合后，若三個(gè)壓力開關(guān)中任一開關(guān)觸點(diǎn)斷開，則高壓水泵電機(jī)將停止工作，故采集軟啟動(dòng)器電機(jī)起動(dòng)信號，通過延時(shí)繼電器控制高壓水泵電機(jī)起動(dòng)，即采用延時(shí)繼電器延時(shí)斷開觸點(diǎn)與低壓壓力開關(guān)（二）觸點(diǎn)并聯(lián)，延時(shí)繼電器時(shí)間設(shè)置為5S，電機(jī)起動(dòng)5S內(nèi)，低壓壓力開關(guān)（二）觸點(diǎn)閉合，5S時(shí)，延時(shí)繼電器常閉觸點(diǎn)斷開。作業(yè)控制臺(tái)上三個(gè)壓力開關(guān)紅色報(bào)警燈均未亮起，則高壓水泵方能起動(dòng)，否則將無法起動(dòng)。此時(shí)，按下高壓水泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕，綠色按鈕燈亮起，水泵電機(jī)通過軟啟動(dòng)器平穩(wěn)起動(dòng)，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，軟啟動(dòng)器輸出控制信號，使卸載電磁閥球閥開始緩慢關(guān)閉。高壓水泵電機(jī)正常工作，可進(jìn)行清洗作業(yè)。高壓水泵電機(jī)起動(dòng)前需滿足的條件如表1所示;高壓水泵電機(jī)正常工作時(shí)需滿足的條件如表2所示;高壓水系統(tǒng)電氣控制流程如圖1所示。

2.2 清洗劑泵電機(jī)電氣系統(tǒng)

清洗劑泵可以給清洗劑系統(tǒng)提供壓力，清洗劑與水混合后流到清洗裝置，清洗軌道和隧道壁。在兩端作業(yè)控制臺(tái)上，均可控制清洗劑泵電機(jī)。按下清洗劑泵電機(jī)起動(dòng)按鈕，按鈕綠燈亮起，電機(jī)起動(dòng);按下清洗劑泵停止按鈕，則電機(jī)停止工作。清洗劑在使用時(shí)需要與水進(jìn)行配比，因此，在前端工作室作業(yè)控制臺(tái)上設(shè)有清洗劑配比旋鈕，調(diào)節(jié)此旋鈕，可控制電動(dòng)調(diào)節(jié)球閥的開度，從而調(diào)節(jié)清洗劑與水的配比量。對于配比要求，在作業(yè)控制臺(tái)上貼有銘牌，如圖2所示。實(shí)際配比量通過渦輪流量計(jì)由兩作業(yè)控制臺(tái)上的流量積算儀顯示。

2.3 水位及清洗劑液位顯示

在兩端作業(yè)控制臺(tái)上，分別安裝一數(shù)字顯示控制儀，水罐內(nèi)的水位和清洗劑液位各通過一個(gè)變送器將信號傳送到數(shù)字顯示控制儀，這樣可讀取水位和清洗劑液位值。同時(shí)，在水罐左側(cè)的前后兩端，分別裝有一指示器，可顯示水位和清洗劑液位。

2.4 報(bào)警保護(hù)

當(dāng)水位、清洗劑液位超高位或低位時(shí)，兩端作業(yè)控制臺(tái)上均有報(bào)警系統(tǒng)。水位和清洗劑液位使用兩套報(bào)警系統(tǒng)，即水位報(bào)警系統(tǒng)和清洗劑液位報(bào)警系統(tǒng)。每套報(bào)警系統(tǒng)包括相應(yīng)的報(bào)警指示燈和蜂鳴器。若不想蜂鳴器發(fā)聲，可通過任意一端的“電鈴屏蔽”按鈕將本套報(bào)警系統(tǒng)的蜂鳴器發(fā)聲屏蔽，指示燈繼續(xù)閃爍。當(dāng)水箱低水位報(bào)警時(shí)，除上水泵外的所有泵均停止工作;當(dāng)清洗劑液位低位報(bào)警時(shí)，只有清洗劑泵停止工作。

2.5 上水泵電機(jī)電氣控制

在任意一端作業(yè)控制臺(tái)上，按下上水泵電機(jī)起動(dòng)按鈕，綠色按鈕燈亮起，上水泵電機(jī)起動(dòng)，按下停止按鈕，上水泵電機(jī)停止工作。

3 結(jié)束語

QXC01型隧道清洗車已生產(chǎn)制造，并已使用，效果理想。本車采用接觸器和繼電器進(jìn)行電氣邏輯控制，實(shí)現(xiàn)了水系統(tǒng)控制與保護(hù)，防止誤操作造成的危害，其穩(wěn)定性高，操作簡單方便，效率高，節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]王會(huì)娟.淺談隧道清洗車高壓水系統(tǒng)[J].軌道交通裝備與技術(shù)，2016（2）：10-11.