QXC01型隧道清洗車電氣系統

王維

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

關鍵詞：隧道清洗;電氣;控制

中圖分類號：U457 文獻標志碼：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，為保證線路的環境清潔，可使用QXC01型隧道清洗車對軌道和隧道壁進行清洗。QXC01型隧道清洗車無牽引動力，需在其他車輛牽引下運行作業，可雙向完成對地鐵線路的清洗。其上安裝一個水罐，內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，進行清洗作業。本車電氣系統主要由供電系統、清洗系統電氣控制兩部分組成。

1 供電系統

本車供電系統由交流供電系統和直流供電系統組成。在車輛的前、后兩端分別有一工作室，每個工作室內各安裝有各種電氣元件的作業控制臺，用來實現對整車電氣系統的操作控制。

1.1 交流供電系統

QXC01型隧道清洗車交流供電系統由發電機組、外供電源電路、交流負載等組成。外供電源電路可通過外接AC380V電源為整車供電。發電機組或外供電源電路可提供AC380V/220V電源，為高壓水泵電機、低壓水泵電機、高壓加壓泵電機、低壓加壓泵電機、清洗劑泵電機、上水泵電機、插座、空調、充電機、軟啟動器、卸載電磁閥、清洗劑流量調節球閥等供電。外供電源電路與發電機供電電路具有供電連鎖保護功能，禁止兩種供電方式同時使用，較先啟用的供電方式有效。外供電源或發電機組供電電路在工作時，通過按下兩端工作室作業控制臺上的急停按鈕，可實現緊急斷電。

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

（1）空調。兩端工作室內分別安裝一個空調，額定功率2.1kW，額定電壓AC220V。（2）插座。兩端作業控制臺上均安裝有AC380V/16A及AC220V/10A的插座各一個。（3）充電機。I端作業控制臺內安裝有一臺輸入電壓AC220V、輸出電壓DC28V、輸出電流30A的充電機，用于給蓄電池充電。使用時，務必保證充電機的交流輸入和直流輸出開關處于開啟狀態，使充電機正常工作。

1.2 直流供電系統

直流供電系統主要由蓄電池組、充電機、穩壓電源等組成，蓄電池組容量為140Ah，輸出電壓DC24V，為照明、風扇、視頻系統以及各種控制電路等供電。充電機可為蓄電池組進行充電，同時為用電電路供電。穩壓電源為實現電動球閥開度的調節提供穩定的電壓。

（1）工作室風扇。兩端工作室各有一個風扇，額定電壓DC24V。（2）視頻監控系統。兩端工作室作業控制臺右側各有視頻顯示器一臺，車下前、后兩端分別裝有防水霧視頻攝像頭一個，每個攝像頭自帶雨刷，防止在作業過程中出現視線模糊的現象。可通過視頻顯示器觀察相同端攝像頭所監控軌道的清洗效果。（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照明、前照燈、輻照燈、標志燈、警示燈等。室內照明即兩個工作室內各有兩個工作室照明燈，其控制開關安裝在本側工作室內后墻上。兩個工作室外部各有兩個前照燈、一個警示燈、兩個輻照燈、兩個標志燈。開關按鈕均在兩側工作室作業控制臺上，前照燈由本側作業控制臺上的開關控制，每一端的警示燈控制開關可同時控制兩端警示燈的開閉。標志燈在同側作業控制臺上可手動控制，也可自動控制，自動控制時受輻照燈開關控制，即輻照燈開關同時控制本端的輻照燈及另一端的標志燈。車上照明即在車架面之上共有12個照明燈，車下照明則在車架面下方共有8個照明燈，可為本車作業時提供照明，車上、車下照明在兩端工作室作業控制臺均可控制。

2 清洗系統電氣控制

本車清洗系統電氣控制包括高壓水系統電氣控制、低壓水系統電氣控制、清洗劑泵電機電氣控制、水位及清洗劑液位顯示控制、報警保護、上水泵電機電氣控制。此控制系統采用接觸器、繼電器等電器元件進行邏輯控制，系統穩定性高，操作、維修簡單，成本低廉。各個電機的起動、停止控制，均可通過兩端工作室作業控制臺上的按鈕操作。電機起動按鈕自帶指示燈，電機起動后，其所對應的指示燈亮起，電機停止，指示燈熄滅。

2.1 高壓水系統電氣控制

在水系統作業功能中，分高壓水系統和低壓水系統，這兩個系統的電氣控制相對獨立且設計相同。高壓水系統包括高壓水泵電機、高壓加壓泵電機、軟啟動器、卸載電磁閥、壓力開關等。水泵電機通常為清洗裝置等提供動力，為了保證高壓水泵進水通暢，防止高壓水泵起動時壓力突然升高，需將水泵電機與加壓泵電機及卸載電磁閥配合使用。按下高壓加壓泵電機起動按鈕，綠色按鈕燈亮起，同時高壓加壓泵電機起動，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，在準備起動高壓水泵電機時，其對應的低壓壓力開關（一）、高壓壓力開關觸點均輸出閉合信號，低壓壓力開關（二）觸點需要在高壓水泵電機起動5秒后才能閉合，而在低壓壓力開關（二）觸點閉合后，若三個壓力開關中任一開關觸點斷開，則高壓水泵電機將停止工作，故采集軟啟動器電機起動信號，通過延時繼電器控制高壓水泵電機起動，即采用延時繼電器延時斷開觸點與低壓壓力開關（二）觸點并聯，延時繼電器時間設置為5S，電機起動5S內，低壓壓力開關（二）觸點閉合，5S時，延時繼電器常閉觸點斷開。作業控制臺上三個壓力開關紅色報警燈均未亮起，則高壓水泵方能起動，否則將無法起動。此時，按下高壓水泵電機啟動按鈕，綠色按鈕燈亮起，水泵電機通過軟啟動器平穩起動，當電機達到額定轉速時，軟啟動器輸出控制信號，使卸載電磁閥球閥開始緩慢關閉。高壓水泵電機正常工作，可進行清洗作業。高壓水泵電機起動前需滿足的條件如表1所示;高壓水泵電機正常工作時需滿足的條件如表2所示;高壓水系統電氣控制流程如圖1所示。

2.2 清洗劑泵電機電氣系統

清洗劑泵可以給清洗劑系統提供壓力，清洗劑與水混合后流到清洗裝置，清洗軌道和隧道壁。在兩端作業控制臺上，均可控制清洗劑泵電機。按下清洗劑泵電機起動按鈕，按鈕綠燈亮起，電機起動;按下清洗劑泵停止按鈕，則電機停止工作。清洗劑在使用時需要與水進行配比，因此，在前端工作室作業控制臺上設有清洗劑配比旋鈕，調節此旋鈕，可控制電動調節球閥的開度，從而調節清洗劑與水的配比量。對于配比要求，在作業控制臺上貼有銘牌，如圖2所示。實際配比量通過渦輪流量計由兩作業控制臺上的流量積算儀顯示。

2.3 水位及清洗劑液位顯示

在兩端作業控制臺上，分別安裝一數字顯示控制儀，水罐內的水位和清洗劑液位各通過一個變送器將信號傳送到數字顯示控制儀，這樣可讀取水位和清洗劑液位值。同時，在水罐左側的前后兩端，分別裝有一指示器，可顯示水位和清洗劑液位。

2.4 報警保護

當水位、清洗劑液位超高位或低位時，兩端作業控制臺上均有報警系統。水位和清洗劑液位使用兩套報警系統，即水位報警系統和清洗劑液位報警系統。每套報警系統包括相應的報警指示燈和蜂鳴器。若不想蜂鳴器發聲，可通過任意一端的“電鈴屏蔽”按鈕將本套報警系統的蜂鳴器發聲屏蔽，指示燈繼續閃爍。當水箱低水位報警時，除上水泵外的所有泵均停止工作;當清洗劑液位低位報警時，只有清洗劑泵停止工作。

2.5 上水泵電機電氣控制

在任意一端作業控制臺上，按下上水泵電機起動按鈕，綠色按鈕燈亮起，上水泵電機起動，按下停止按鈕，上水泵電機停止工作。

3 結束語

QXC01型隧道清洗車已生產制造，并已使用，效果理想。本車采用接觸器和繼電器進行電氣邏輯控制，實現了水系統控制與保護，防止誤操作造成的危害，其穩定性高，操作簡單方便，效率高，節約成本。

參考文獻：

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