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第十三章 集便器电气系统简述1 概述真空保持式集便系统(VEWS)提供清洁、性能可靠的污物收集方式。本系统是由一个污物收集系统，12个真空便器，一个遥远操作机组(各1便器)和相关管件和控制系统组成。VEWS分别供应蹲式和或座式真空便器。两个便器都含冲洗增强装置，与重力水箱一起使用。便器内的污物是通过便器与污物箱内产生的压差，从便器输送到污物箱内的。在每次冲水循环过程中，由列车提供水源，用于冲洗便斗及污物。在适当的服务站外部的供水用于冲洗清洁污物箱。列车还提供电源、集便系统所需的压缩空气。2 电气系统组成2.1污物收集系统(WCA) 污物收集系统是用于收集和存放污物直到污物箱对外排放。本系统是由两个液位指示开关、两个冲水喷嘴、一个水分离器、一个真空发生器、一个系统控制器及一个污物箱体组成。 污物箱的一边装有一个钢盒，限制每一次系统操作的时间，产生真空，控制上、下真空开关以及压力监控系统的所有零部件都安装在钢盒内。这些零部件共组成了真空发生器。 污物箱的边上还装有一个钢盒，内装有限定冲水时间以及真空发生器的各部件和VEWS内部电气件与列车电气相连接的所有零部件。这些部件共同组成了系统控制器。 控制系统所用的指示灯(接220V电源)与每个液位指示开关及低真空指示器相连,当80箱满液位指示灯亮时，系统继续正常工作。 当污物箱满指灯亮时，便器便停止工作并且不会产生真空直到污物箱排放至存污量低于最大容量值。 2.2遥控操作机组(ROU) (见图10、图6) 遥控操作机组是使用220伏的阀门系统，用以控制两种真空便器用水和用气。ROU为220VAC阀系统，分别利用电气插头J1与J2；水管插头WI与WO；及空气管连接头A1，A2，NO与NC与冲便控制单元互相连系。2.3逆变器(见图5) 逆变器提供操作WCA所需之交流电，使VDC输入得到更宽广的幅度。该机组把110VDC转化为220VAC。逆变器具有下列功能，可以防止内部损坏。低电池电压 ：如输入直流电压低于逆变器的低压断开点，警铃便一面响闹，使逆变器自动断开。当电池电压增加到额定电压的95时，逆变器便重新启动。高电池电压 ：如电压输入超过高压断开点，逆变器便也自动断开。当电池电压降回正常幅度时，逆变嚣便自动重开。过热 ：逆变器因高室温，气流受阻或负荷过重而导致过热时，便会自动断开。只要逆变器达到可接受温度也会自动重开。功率过大 ：逆变器虽然可以适应最高功率状态，但如负荷超过最高限度，输出电压便会降低，只供应不超过最高功率的电力。这样它的最高功率便能维持在安全水平上操作。 冲水按钮：冲水按钮是工业用按钮开关。接线到便器控制单元(FCU)的按钮，一经按下便启动冲便循环。 3 零部件3.1液位开关 液位指示开关是装在污物箱内的浮球。一个开关是指示液位达到80箱满状态的，另一个是指示100箱满状态的。通过系统控器检测的存污态，相应的指示灯会亮。3.2压力开关(见图8，140项) 压力开关监控至污物系统内的空气压力。当压力高于4.1 bar(60psig)时，接触器关闭。当压力低于3.8 bar(55 psig)，它开启，切断系统。3.3真空发生泵(见图8，170或-170A项) 真空发生泵不含任何活动零件，它采用流量计(文丘里管)原里从车辆提供的压缩空气中产生真空。污物箱和污物管中产生的真空度，足够将污物从便器便斗中排到污物箱中。 3.4空气阀(见图8，160项) 空气阀用于控制真空发生泵之间的空气流量。阀处于常闭位置。当有电力时，阀打开使压缩空气流进真空发生泵。3.5真空开关(见图8，110项) 真空开关用于维持污物箱中的真空度，开关可以上下调节。它有两极常闭触点(丧失真空度时即关闭)。设定关闭点为1016254毫米汞柱(4011英寸汞柱)，打开点为2286254毫米汞柱(9010英寸汞柱)。当开关触点关闭，空气阀通电，使压缩空气流向真空发生器。3.6系统控制器(见图9) 系统控制器由一个钢制柜，三个计时器，三个继电器，三个门锁开关，两个端子板和一个调温器所组成。所有的传感器向控制器发出输入信号。列车向控制器提供110 DVC220 VAC电压，提供系统控制并作为电力分配的连接箱。 3.7污物箱 为污物收集在服务设施之间提供一个耐用的污物收集容器。污物箱有三个检查门，在箱两端各有一个，另一个在箱底部。 在箱子的四个电热毯是冰冻保护系统的一部份。在寒冷状态下使用时，当温度降至低于444(407)时，毯子上的温控开关自动接通电热毯。当温度达到1833(605)时，第二个温控开关自动将电热毯断电。毯子所使用供电电压为220 VAC，单向50 Hz，；由系统控制器供电。 3.8冲便阀装置 冲便阀装置在冲洗循环的预定时间内开关。3.9空气阀(见图10，70、120项) 一个阀控制进入增压装置的气流，另一个阀控制进入冲便阀气缸里的气流。每个阀都有一个单独的电气接头与FCU连接。FCU发出信号以控制阀的开关。空气阀是四向，单一电磁心阀。每个阀有一个进气口，二个出气口及一个排气口。3.10冲洗控制单元(FCU) (见图11) 冲洗控制单元提供电力连结冲洗按钮，ROU，冲洗阀和空气阀。冲洗控制单元也控制冲便阀的开启时续。4 电气系统要求 4.1真空保持式集便系统(VEWS)需要列车供应电源、压缩空气及水(见图1、2、3)。系统和防冻保护所需电压为二组220VAC，1Ph，50 Hz。两条线路都与系统控制器相连。控制器内的端子板将电源分配给便器、电磁阀、开关、指示灯及防冻保护系统。 系统压缩空气压力为62巴(90 psig)。空气压力开关监控压缩空气，如果压缩空气低於最小值34巴(50 psig)，系统将不能正常运作。4.2在整个冲洗循环过程中，真空开关一直监控着真空度。当真空度下降低于1016毫米汞柱(4英寸汞柱)，空气阀运作，使空气流向真空发生汞。当真空达到2286毫米汞柱(9英寸汞柱)时，空气阀失电，关闭入口，阻止空气流向真空发生器。它使污物箱里的真空保持在1016-2286毫米汞柱之间。(49英寸汞柱)。 4.3污物箱用於储存污物直到排放。当箱内的污物高度增加，80箱满指示开关升高到水平位置，向系统控制器提示信号使相应的指示灯亮。当污物已达最大容量，箱满指示灯就会点亮，系统控制器使便器与空气控制阀不再运作。图1 真空保持式污物收集系统流程图1图2 真空保持式污物收集系统流程图2图3 真空保持式污物收集系统流程图3图4 冲洗循环动作时间5 技术规格5.1真空便器电源:22010VAC，单向电源，50 Hz (系统控制) 22030VAC，单三向电源，50 Hz (防冻保护)5.2污物箱污物液位指示:内部液位指示开关发出信号给系统控制器，显示80的箱满和全满状态，相应的指灯相应亮，箱满后，系统无法使用。5.3摇控操作机组电力:22010VAC，单向，50Hz6 防冻保护6.1 存贮防冻保护6.1.1存贮防冻保护措施 为了防止污物箱系统在O(32)以下冻坏，应采取以下措施： (1)切断至污物收集系统的水源。 (2)排出水管及便器里的剩余水，使便器保持干燥。 (3)排空污物箱。 (4)列车所有系统可以停止运行。注意：列车需提供220VAC电源及最小41巴(60 psig)的压缩空气才能进行下防冻。 6.1.2重新启动 (1)恢复列车供电 (2)解冻时间过后，打开进水阀到WCA。注意：恢复供电后，到20(68)至少需要60分钟的解冻时间，便器才能恢复正常使用。根据不同的环境温度调整解冻时间。6.2防冻保护测试注意：在进行测试时，需打开控制器的门，门的联结锁开关必须延长，电压测试完毕之后，务必关上控制器的门。在测试之前，从污物箱底部取下保护罩，以便测试电热毯。(1) 检查TB2-2及TB2-11之间的电压是否为154286AC。(2) 使电热毯1(HTRl)和电热毯2(HTR2)上的温控器温度降至44(40)以下。 注意：可以用任何方便的方式进行。 (3) 几分钟之后，检查一下电热毯是否温热可用手触摸。 (4) 测试完毕之后，将温控器升温至156(60)以上。（可以用热枪加速此过程。） (5) 几分钟之后，检查电热毯是否冷却至可以用手触摸了。 (6) 检查TB2-4与TB2-12之间的电压是否为154-286 VAC。 (7) 将电热毯3(HTR3)和电热毯4(HTR4)上的温控器度降至44(40)以下。 (8) 几分钟之后，检查电热毯是否降温至可用手触摸。 (9) 检测完毕之后，将温控器升温至156(60)以上。 (10) 几分钟之后，检查电热毯是否降温至可用手触摸。 (11) 将温控器TBl降至44(40)以下。（TSl位于系统控制器内。）(12) 确认TB2-8与TB2-12(HTR6与7)之电压为154-286VAC。(13) 确认TB2-8与TB2-13(HTR8)之电压为154-286VAC。(14) 如已加添其他伴热线，确认TB2-9与TB2-13的电压为154-286VAC。(15) 数分钟之后，确认每条伴热线已增温至可触摸。(16) 确认后，让温控器增温至156(60)以上。(17) 确认TB2-8与TB2-12；TB2-8与TB2-13及TB2-9与TB-13之间并无电压。(18) 数分钟后，确认每条伴热线已冷却至可触摸。(19) 把温控器TS2冷却至44(40)以下。（TSl位于发生器的橱柜中。）(20) 确认TB2-7与TB2-11(HTR5)的电压为154-286VAC。(21) 数分钟后，确认每条伴热线已增温至可触摸。(22) 确认后，让温控器增温至156(60)以上。(23) 确认TB2-7与TB2-11间无电压。(24) 数分钟后，确认伴热线已冷却至可触摸。7 污物箱的排放7.1 确保系统已切断电源，否则先将VEWS的电源关掉。警告： 如不关掉电源，可能导致受伤或VEWS损坏。7.2 恢复VEWS供电。真空发生器会立刻启动并有空气流动的声音。如果系统没有自动启动，请洽相关人员。8 逆变器功能测试 (1) 把110 VDC断路器扭转到“开”(ON)的位置。 (2) 扭开逆变器电源开关。确认在系统控制器端子TBl-1与TBl-13的逆变器输出AC电压为2185VAC与2415VAC之间。9 故障诊断 故障 可能的原因 解决办法不产生真空，空气无法流入发生器压力开关故障(卡死或断开)真空开关故障(卡死或断开)空气阀故障K2继电器故障更换新开关更换新开关更换空气阀更换K2继电器真空度未达到最小值127毫米汞柱(4英寸汞柱)气压力低污物箱的排放，排气和冲洗阀打开压力开关故障真空开关失控真空开关故障(开得较早)止回阀是否泄漏检查气压力关闭所有箱阀更换压力开关调试更换开关清洁或更换止回阀真空度超过228.6毫米汞柱(9英寸汞柱)真空开关失调真空开关出现故障(关闭，卡死不能打开)真空表故障调节更换开关更换真空表便器不冲水，但污物箱内真空度正常便器的ROU未接通电源。便器的ROU没有气压或气压太低。冲便按钮有故障。箱满指示开关有故障。(注意：80的液位开关并不妨碍冲水）冲便控制电子板故障检查便器的电压是否为220V。检查便器的气压(最小60psig开为4.1巴)检查冲便按钮(正常时打开，瞬间触点)检查箱满指示开关(正常时打开)。位于水平位时关闭。检查在水平位是否卡死。必要时清洁或更换开关。更换冲便控制电子板。便斗冲水不足水过滤器堵塞。座式便器的冲水环堵塞，或蹲式便器的冲水喷嘴堵塞。冲洗阀未完全打开。清洁或更换水过滤器滤网。将冲洗环或喷嘴拆下清洁。若是冲洗喷嘴用细物(0.45毫米(17英寸)粗)去堵。在ROU更换冲洗阀。(在阀内没有可修的零件)冲便阀开关太慢ROU无气压或气压太低。ROU与便器之间的空气管路被夹住。ROU的气阀没有完全打开或排气。检查ROU接口气压(最低要有60 psig(4.5巴)检查两条14英寸(6.4毫米)空气管路，有需要时更换。检查气阀排气口及其小孔，清洁或替换阀门(除了清洁排气孔，气阀，无可维修之部件)当列车气压力低于3.80.07巴(551 psig)时，便器仍冲便压力开关有故障(卡死，不能打开)。更换气压开关。当污物箱已满，箱满指灯不亮，但灯泡正常。箱满指示灯开关有故障。线路有故障。从污物箱上将箱满指示开关拆下来，当开关在水平位置时，检查是否串联。检查控制器TBl-4和TB2-5上的电流情况。若断路，请更换液位指示开关(无串联)。检查系统控制器和TBl-4和TB2-5是否串联，检查灯座与控制器之间的线路是否有故障。排放阀出现泄漏。阀未完全关闭。球或其它密封件磨损。清除阻塞物及碎渣。更换排放阀。表 1图5 逆变器图6 遥控操作机组10 零配件分解101发生器控制柜和系统控制器，如图7、表2。图7 发生器控制柜和系统控制器示意图中零件号码零件编号名 称数量5 10 15 17 20 23 25 30 35 40 45 50 55 65 70 75 22430-009-99 RBl4-250F 22430-009-96 22430-009-97 RBl410 RBl4-620125-074 22430-015 MS90725-58 MS27183.13 22430-020 MS90725-6 MS27183-9 22410-01 1.122410-0112 22430-009-95软性导管速断凹形接头热缩管套热缩管套10号环形端子6号环形端子线扣真空发生器控制柜 (详情参阅图8) 附属件六角螺栓平垫圈系统控制器 (详情参阅图9) 附属件六角螺栓平垫圈伴热线伴热线软性导管 1 2 3 2 2 14 6 l 4 4 1 4 4 2 l l表2 发生器控制柜和系统控制器102真空发生器控制柜，如图8、表3。示意图中零件号码零件编号名 称数量 5 10 15 20 25 30 35 40 43 45 47 48 49 49A 21520-142-22 21520-142-32 20122-524 H12SS 21900.1 15-23 22430-015-97 22430-015-98 22430-015-99 20126-232.1 20126-003 20126-049 20126-2371 20126-234.1 20126-240-190阳形弯头90阳形弯头内外丝弯头软管夹软管倒钩真空软管排放软管软气管90线长导管直接头封密垫圈防松螺母绝缘套管绝缘套管(49项替换件) 1 l l 2 2 l 1 1 1 j l 1 1示意图中零件号码零件编号名 称数量50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 10022430-018-2 MS51971-3 MS35338-141 MSl5795-814C10DK-8C10DK-6C10DK-4MS51958-63MS35338138MSl5795-80822430-0l8-99空气控制组成六角螺母弹簧自锁垫圈平垫圈线夹线夹线夹附属件皿形头螺钉弹簧自锁垫圈平垫圈软气管1 4 4 4 l 4l 1 7 7 l 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 -170A 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 MS3367-7 20107-015 MS35307-305 MS35338.139 MSl5795-810 20126-232-1 20126-237-1 20125-037-3 20122-571 2224P-8 21520-142-22 22400-027 216P-8-4 20112-025 20112-018一1 21900-115-23 MS51958-70 MS35338-138 MSl5795-808 20122-660AH326A 2203P-12 20122-657 21520-154-14 20122-524 55019-002线扣真空开关六角螺钉弹簧自锁垫圈平垫圈90线长防松螺母压力开关六角内接头分流T形管90阳形弯头气阀六角导径管接头真空发生器真空发生器170项替换件)(与内六角堵头PN 20122-720共同用)软管倒钩皿形头螺钉弹簧自锁垫圈平垫圈螺纹管接头摆门止回闸T形三通导径管接头阳直接头内外丝弯头内外丝弯头 2 l 2 2 2 1 1 1 2 1 2 l l l 1 2 2 2 2 2 l l l l l 1示意图中零件号码零件编号名 称数量 230 235 237 238 240 245 55019-003 201 18-009 20125-665.1 22410-025 22400-025 224 10-019内外丝三通真空表，0-30 INHG温控器温控器挡板发生器控制柜面板控制柜 1 l l l l l表3图8 真空发生器控制柜103系统控制器，如图9、表4 。示意图中零件号码零件编号名 称数量 5 10 15 20 23 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 l00 105 110 l15 120 125 130 135 140 l45 15022430-02122430-0244AC55601RJ-2601RJ-3TSD7621T92P1 1A22-240TSD762321520-195.221520-195.621520-195720126-00320126-04960lGP-20MS601XP20-4CRBl4-250F RBl4-6TMS-SCE-182.0-9 MS5 1958-67 MS51958.62 MS5 1957-44 MS51957-31 MS5 1957-28 MSl5795.808 MS 15795-805 MS353381 38 MS35338.1 36 20125-074 MSl5795-807 MS35338-l37 MS5 1957-30控制柜控制板门锁开关端子排跳板端子排跳扳计时器继电器计时器计时电阻计时电阻计时电阻导管直接头密封圈端子板标志牌速断凹形接头环形端子标识套管皿形头螺钉皿形头螺钉皿形头螺钉皿形头螺钉皿形头螺钉平垫圈平垫圈弹簧自锁垫圈弹簧自锁垫圈线扣平垫圈弹簧自锁垫圈皿形头螺钉 1 1 3 3 2 1 3 2 l 1 l 4 6 l 1 20 46 66 3 6 6 4 6 9 14 9 14 40 6 6 3 155 160 165 170 175 180 180A 185 190 195 200 205 210 MS35649-264 20125-665.1 22410-025126-233-2 201 26-237.1 20126-234.120126-240-120126-007601GP-13 MS601XPl3.1AMS51957-31MSl5795-805MS35338.1 36螺母温控器温控器挡板45线长锁定螺母绝缘衬套绝缘衬套(180项替换件)90导管接头端子板标志牌.皿形头螺钉平垫圈弹簧自锁垫圈 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4表 4图9 系统控制器104 遥控操作机组，如图10、表5。示意图中零件号码零件编号名 称代码标识数量 5 10 -10A 15 20 25 30 -30A 35 -35A 40 -40A 45 -45A 50 -50A 55 -55A 60 -60A 65 70 75 80 85 90 95 l0020132-04621520-266-621520-266-6215202671621520-266421520-234-12215202649921520-265,9921520-264982l520-2659821520-2649721520-265-9721520-264-9621520-2659621520-2649521520-265-9521520-2649421520-265-9421520-264-93 21520-265-9374125K7420105-034-lMS51958.64 MS353381 38 MSl5795.842 20132.046 21520.14222 21520.14232标识标签联管接头联管接头联管接头联管接头减径接头软管(38外径x 7.3长)软管(38外径x 7.3长)软管(38外径x 5.3长)软管(38外径x 5.5长)软管(38外径x 5.5长)软管(38外径x 5.5长)软管(38外径x 17.5长)软管(38外径x 8.5长)软管(38外径x 12.5长)软管(38外径x 5.0长)软管(14外径x 7.2长)软管(14外径x 7.2长)软管(1/4外径x 10.0长)软管(14外径x 10.0长)线长空气阀， 冲便阀启动 附属件皿形头螺钉弹簧自锁垫圈平垫圈识别标签90阳弯头90阳弯头 A B A B A B A B A B A B A B A B l 3 2 l 2 1 1 l l l l l l 1 l 1 1 1 1 l 1 1 2 2 1 l 2 l 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 -165A 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 20120-1 15 20126-242 20105-033 20105-0351 MS51958-64 MS35338-138 MSl5795-842 20132-04621520-142-2221520142-3220126-24120105-03321520-16021560-0llNAS5013-3AMS35338-138MSl5795-84220105-041NAS501-3-3AMS35338一l38MS15795-84221520-142-3221520-154-2021520-142-2120105(J192l520-2682l5211-265-9221520-219-6限流器7针插具配套电磁阀冲洗增压器空气阀 附属件皿形头螺钉簧自锁垫圈平垫圈识别标签90阳弯头90阳弯头4针