CRH2动车组排水及卫生系统介绍

给排水及卫生系统
一、给水系统
1、给水系统概述
时速300公里动车组为8辆编组，给水系统采用车下水箱、水泵供水的方式。

给水卫生系统的平面布置（见附图一）
附图一给水卫生系统平面布置
给水系统的主要设备布置（见表一）
表一水箱及用水设备布置
1 2 3 4 5 6 7 8
水箱容量
(L)
700 200 1000 无700 无700 200
主要用水
设备卫生系统
盥洗室
电开水炉
卫生系统
盥洗室
电开水炉
卫生系统
盥洗室
电开水炉
厨房设备
卫生系统
盥洗室
电开水炉
防止冬季水箱结冰，水箱设加热装置，并设防冻排空装置。

接通电源，在0％液位开关闭合后，水泵开始工作，将水从水箱泵至车上用水设备。

主供水管路中的压力提高到大约140kPa时，泄压阀工作，水泵至水箱的管支路打开水泵出水返回至箱；车上用水设备用水时，管路中的压力开始降低，泄压阀将支路关闭，水泵将水供至各用水设备。

系统具有防止因供水管路泄漏而造成水泵把水箱中的水泵空的功能。

给水系统管路及水泵的防冻排空，通过接收整列或单车防冻排空指令来执行；水箱的防冻排空通过手动打开水箱端部的排水阀实现。

3、给水系统主要部件
3.1水箱组成
水箱组成主要由内箱、保温层、外箱、注水装置、溢水装置、水泵装置及供水管路组成（参见下图）。

水箱组成结构图（700L/1000L ）
水箱组成结构图（200L ）
密封注水口
内箱
外箱
供水管
水泵系统
内箱
外箱
密封注水口
内箱 外箱
供水管
内箱
►水箱有效容量参见表一；
►缺水报警液位:２５％；
►水箱能承受25kPa的压力，持续1小时；
►内箱采用不锈钢板焊接而成，内部设防波板，为保证强度外部设骨架；
►外箱采用铝板，底部采用不锈钢板满足列车以300Km/h高速运行过程中防击要求；
►车下水箱组成的注水口分设车体两侧, 配备密封式注水盒和管接头。

注水口设有防污染措施，且注水口符合TB/T112-1974《客车用注水（A、B型）型式与尺寸》；水箱上设溢水管，防止注水过量；
►为了满足－２５℃的运行条件，水箱设电加热装置，电加热装置技术参数：
●输入电压： AC59~126V
●加热控制：通过温控开关控制（开：5℃±3℃，关：18℃±3℃）超
温保护：８５℃
●电器绝缘耐压符合IEC60077《机车车辆用电气设备》的要求。

►电气箱通过WAGO端子对外接线，电线均采用低烟无卤线，电气箱防护等级：IP65。

3.2水泵系统
►水泵系统由水泵、泄压阀、水感应器、防泄漏检测装置等组成(参见下图)。

水泵装置集成于水箱组成，电源接通后水泵主动运行。

水泵装置技术参数如下：
●电源：24VDC，内置电源转换模块：输入电压DC77V-DC110V，输出电
压 DC24V
●泵能力：27L/min@扬程为10m时
●供水压力：0.9bar~1.4bar
电源转换模块
排水电磁阀
通气阀
防泄漏检测
吸气阀
泄
压
阀
电气接线箱
水泵装置
温控器
过滤器
供水
电磁
阀
防泄漏
检测
►泄压阀
控制供水管路压力，可保持系统中的恒定压力。

►水感应器
安装在水泵前，实现水泵的缺水保护功能。

►防泄漏检测装置
工作流程图如下：
3.3供水管路
►单号车给水管路采用铜管和铜接头现车钎焊连接，管路进行车下预组工艺；双号车采用不锈钢管；
►车下供水管路采用电伴热线+保温层+保护层防冻，车上供水管路采用保温层+保护层防冻；断电后管路的水自动排空；
电伴热线电源：AC59~126V ，功率：25W/根（每条加热带长2m）；
加热控制：通过温控开关控制（开：5℃±3℃，关：18℃±3℃）。

4、给水卫生系统电气控制部分
4.1给水卫生系统电气部分组成
►1、3、5、7号车给水卫生系统电气部分包括1个控制盘（包括控制器、DC/DC 电源模块（给控制器及电控阀供电））、1个给水系统电气箱（箱内包括DC/DC电源模块（用于给水泵提供电源）以及接线端子等）、1个污物系统电气箱（箱内包括接线端子等）以及相关控制开关、电磁阀等, 可完成集控和本车防冻排空功能，并输出液位信号给列车集控系统等；
►2、8号车给水系统电气部分包括1个给水系统控制箱（箱内包括DC/DC电源转换模块以及接线端子等）以及相关控制开关、电磁阀，可完成集控和本车防冻排空功能，并输出液位信号给列车集控系统等；给水卫生系统电气部分具有良好的电磁兼容性；
►电气部件符合EN50155《铁路应用-用于机车车辆上的电子设备》电磁兼容性的规定。

4.2给水卫生系统各电气部件参数：
►控制盘电源及DC/DC 转换模块
●输入电压： DC77V-DC110V
●额定输出电压：DC24V
●额定功率：控制电源负载功率约为100W
4.3给水卫生系统电气部分主要功能：
►控制水泵电机的运转及各电空阀的动作；
►控制器可以通过RS232接口进行外部数据的传输及详细故障数据的读取和诊断；
►故障保护功能：如具有缺水保护功能：液位至0%后，立
即切断水泵电源，使水泵停止运转；
►防冻排空功能
●系统采用三种方式进行防冻排空操作
a)通过接收车辆系统全列车防冻排空指令后执行防冻排空控制；
b)通过本车系统控制板上的防冻排空按钮实施本车防冻排空控制, 1、3、
5、7号车按钮位于控制盘上，2、8号车在车内设置按钮；
c)整车断电，排空电磁阀失电打开排空。

●防冻排空部位
a)完全防冻排空：在局部排空的前提下，把水箱和污物箱的排水阀打开，
完全排空整个系统（供水管路、水泵、水增压器及附属管路、便器、排污管路、中转箱、水箱及污物箱）；
b)局部防冻排空（除水箱和污物箱外）：根据局部排空指令，完成局部排
空程序；
c)断电防冻排空：水泵停止、供水电磁阀断电关闭切断水箱出水、通气
阀断电打开进入空气以便排空、排水电磁阀断电打开排空水泵和水管路。

●按下防冻排空按钮后，此时信息屏应该显示12，系统执行以下动作：
a)关闭供水电磁阀，水泵停止运行；
b)通气阀及排水电磁阀打开排水；
c)中转箱排空2次；
d)座便器1进行3次排空；
e)蹲便器进行3次排空；
f)座便器2进行3次排空；
g)中转箱排空2次；
h)系统停止运行。

5、给水系统常见故障及排除措施
6、 EMU300电动车组给水系统与EMU200电动车组给水系统主要差异
1.2、T1车卫生系统原理及布置图
2 、系统工作原理
EMU300电动车组采用8辆编组，卫生系统主要有1套蹲式便器加2套座式便器、气动系统单元、电气控制单元（与给水系统共用）、中转箱（35L）、污物箱（770L）、按钮等部件组成。

当按动按钮后，系统真空发生器开始工作，7S后中转箱内达到-50kPa的真空度，便器底部的排污阀打开，污物在真空的作用下通过阀2进入中转箱，排泄阀关闭，便器进入待用状态。

当便器连续使用12次或中转箱内污物达到设定的容积时（根据液位传感器），阀1、2关闭，系统会向中转箱注入60kPa的压缩空气，同时阀3打开，中转箱内污物在正压的作用下进入污物箱，系统进入等待状态。

注：阀1-中转箱抽真空Hose阀（DN32），阀2-中转箱进污Hose阀（DN50）阀3-中转箱与污物箱间的Hose阀（DN65）
2.1、便器冲洗控制逻辑图
2.2、中转箱控制逻辑图
2.3、便器冲洗流程分解示意
第一步：按下冲洗按钮，冲洗信号传递给电器控制单元。

第二步：阀1阀2处长开位，阀3处长闭位，阀5接到控制器信号开通，压缩空气促使A处的真空发生器进行工作，在B处中转箱形成-50kPa的真空。

第三步：同时电磁阀6接到控制器信号开通，压缩空气开通阀8并促使C处水增压器对冲洗用水加压对便器进行冲洗。

第四步：电磁阀7接到电信号切换开通位置，阀四（排污蝶阀）在压缩空气作用下打开。

第五步：便器中污物在B处真空负压得作用下被吸纳收集到B处中转箱中。

第六步：阀四（排污蝶阀）关闭，一次使用工作循环结束。

第七步：当B处中转箱连续工作12次或达到容积设计值时，电磁阀10接到信号开通，气动截止阀1，阀2关闭，阀3处常闭状态。

第八步：电磁阀11接到信号开通，向B处中转箱中充入60kPa的压缩空气。

第九步：电磁阀9接到信号关闭，阀3打开，中转箱中污物在压缩空气作用下排入到污物箱。

第十步：电磁阀11接信号关闭，电磁阀8接信号开通随之气动截止阀3常闭，电磁阀9接信号关闭随之气动截止阀1，阀2长开。

中转箱排污结束进入待用状态。

3、卫生系统主要参数：
•气源：450kPa~900kPa。

•耗气量：平均每次冲水不大于31NL/次。

•耗水量：供水压力应与水泵输出压力匹配，耗水量不超过0.5L/次。

•污物箱排污接口采用2.5’’快速接头（参照UIC563），冲洗接口采用1’’快速接头。

•系统两次间隔动作时间不大于15S。

•系统工作噪音：客室内≤65dB(A)，通过台处噪音≤79dB(A) （便器盖关闭，厕所门关闭）。

4、卫生系统主要部件
4.1、座式便器
座式便器由便斗、便器盖、便器罩、按钮、连接部件等组成。

便器采用玻璃钢外罩，外表颜色按照美工技术条件执行。

便斗采用不锈钢材质，表面涂特氟隆防沾层，同时依靠便斗的形状设计以及喷嘴的优化布局，保证便器使用时可以冲洗干净，无污物粘着。

便器的排泄阀采用关闭时可完全密封的设计，保证中转箱的工作真空。

排污
蝶阀
图1 座式便器
图2座便器玻璃钢外罩
图3座便器玻璃钢外罩
4. 2、蹲式便器
便器便斗采用不锈钢材质、同时依靠便斗的形状设计以及喷嘴的优化布局，保证便器使用时可以冲洗干净，无污物粘着。

便器的排泄阀采用关闭时可完全密封的设计，保证中转箱的工作真空。

图4 蹲式便器外型
4. 3、电气控制单元
电气控制单元实现便器系统的工作控制，以及相关电气接线。

图5 电器控制单元
4.4、气动控制单元
气动控制单元由截至阀、主过滤调整阀、低气压开关、中转箱压力调整阀、气动阀压力调整阀、中转箱高压保护开关等组成。

气动控制单元可以满足气源压力450kPa~900kPa 范围内的使用，并可以过滤空气中的灰尘、水分、油等杂质，保证系统的正常使用。

气动系统单元将压缩空气进行过滤调压，并通过电磁阀实现各管路的压缩空气的分配、供系统中各耗风部件（水增压器、真空发生器、hose 阀、便器汽缸等）的使用。

图6 气动控制单元
4.5、水增压单元
水增压单元由安装支架、水增压器、气动冲水阀、单向阀、电磁阀等组成。

水增压单元采用压缩空气增压的方法为便器冲洗提供增压水，保证冲洗效果。

水增压器内橡胶膜在定期维护的条件下,至少可以满足3年使用。

图7 水增压单元水增压器
中转箱与真空发生器集成为一体，安装于车下污物箱上，由DN32抽真空Hose阀、DN50进污Hose阀、DN65排污Hose阀、吸真空口、液位开关等组成。

中转箱容积为35L,不锈钢材质，可以承受不小于100kPa的压力。

为保证冬季
-25 ℃的正常使用，中转箱设置了电加热及保温材，保温层拟采用福乐斯闭孔泡沫塑料，阻燃性能符合NFF16-101的规定。

图8 中转箱中转箱进
污管道
中转箱排
污管道
污物箱容积为770L,采用不锈钢制成。

污物箱及中转箱组成由内箱、保温层、外箱、中转箱-真空发生器、电气箱、真空发生装置、80%液位开关、100%液位开关、排空装置、冲洗装置、电加热装置等组成。

图9 污物箱
冲水按钮冲程短、耐磨擦，带绿色LED工作状态指示。

图10 按钮
5、卫生系统冬季防冻措施
A、污物箱、水箱采用电伴热毯，在冬季使用利用向体内温控器控制电伴热毯的启停（箱内温度低于5℃伴热启动，高于18 ℃伴热停止）
B、车下各管路伴热采用EMU200电动车组结构。

C、卫生系统设置一个防冻排空按钮，冬季停用时按动后系统自动冲洗三次，排空水增压器及管路内的积水。

D、供水管路的防冻排空可以通过列车排空信号，打开水泵及管路上的排空电磁阀，排出管路内积水。

E、水箱设置一个手动排水阀，冬季停用时可以排空水箱内积水。

6、卫生系统常见故障及排出措施
7、E MU300电动车组卫生系统与EMU200的主要区别
A、EMU200卫生系统采用清水空压型便器，便器冲洗采用光电开关，污物的收集采用重力方式。

EMU300卫生系统采用Monogram真空便器，便器冲洗采用按钮结构，污物的收集在中转箱采用真空方式，从中转箱到污物箱采用0.6KPa的压缩空气。

B、EMU200电动车组便器采用2个座式便器+1个小便器的布置方案。

EMU300电动车组便器的布置方案采用2个座式便器+1个蹲便器的布置方案
C、EMU200电动车组污物箱设计容积700L。

EMU300电动车组污物箱设计容积770L。

D、EMU200电动车组污物箱采用玻璃钢内外箱。

EMU300电动车组污物箱采用不锈钢内外箱。

E、EMU300电动车组给水卫生系统中设置了一个防冻排按钮，可以排空卫生系统各部件、给水系统管路内的积水。

7.1 、E MU200和EMU300主要区别对照表。