陳 健

成都鐵路局重慶車輛段安質(zhì)科

CRH380AL 型動車組空調(diào)機組電加熱異常問題解決措施

陳 健

成都鐵路局重慶車輛段安質(zhì)科

陳?。?987-）男，助理工程師，2009年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)車輛工程專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，現(xiàn)主要從事動車組檢修維護工作。

通過對CRH380AL 型動車組空調(diào)機組控制原理及運行環(huán)境分析，制定相應(yīng)的解決措施，有效的解決空調(diào)機組電加熱異常問題。

引言

2015年2月1日，配屬我局的CRH380AL-2615動車組在擔(dān)當(dāng)G307次運行途中，報出00車空調(diào)裝置2加熱器異常，造成該車空調(diào)無法正常使用。查閱2013年以來，CRH380AL型動車組空調(diào)系統(tǒng)歷史故障，發(fā)現(xiàn)該車型空調(diào)機組發(fā)生了多起電加熱異常問題（代碼364、365），其中頭車（01 車、00 車）發(fā)生次數(shù)較多?？照{(diào)系統(tǒng)作為保障旅客乘車舒適的重要系統(tǒng)，尤其面對西南地區(qū)可能出現(xiàn)的高溫天氣時，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)在發(fā)生該故障而無法復(fù)位的情況下，將導(dǎo)致車內(nèi)空氣質(zhì)量急速下降，對旅客乘車環(huán)境造成嚴(yán)重影響。針對該問題，本文通過結(jié)合現(xiàn)車實際情況，對故障多方面原因進行分析，并制定了相應(yīng)防范措施，有效解決CRH380AL-2615動車組空調(diào)裝置加熱器異常故障頻發(fā)的問題。

CRH380　A/AL 型動車組空調(diào)裝置加熱器故障原理

此類電加熱異常是空調(diào)機組內(nèi)部溫度達到電加熱器1級保護動作值（以日立永濟電加熱器為例，其溫控開關(guān)動作值為：65±7℃），溫控開關(guān)動作而報出，待空調(diào)內(nèi)部溫度降低后，溫控開關(guān)可自動復(fù)位。溫控開關(guān)為雙金屬片結(jié)構(gòu)，當(dāng)周圍溫度達到溫控開關(guān)動作溫度后，雙金屬片動作，控制回路斷開，報出電加熱異常。待溫度恢復(fù)到溫控開關(guān)復(fù)位溫度后，雙金屬片再度吸合，控制回路得電，電加熱器可繼續(xù)投入使用，這是電加熱器的1級過熱保護，是一種正常保護動作。電加熱器還設(shè)計有2 級保護，2 級保護為熔斷器保護（不可復(fù)位），需落機組更換溫度熔斷器。

原因分析

電加熱器設(shè)計因素分析

動車組用空調(diào)電加熱器組裝完畢后均已完成試驗驗證。以日立永濟電加熱器為例：型式試驗大綱中規(guī)定溫控開關(guān)動作溫度為65±7℃，恢復(fù)溫度為48溫控開關(guān)（電加熱器1 級保護用）溫度熔斷器（電加熱器2 級保護用）±7℃。試驗中溫控開關(guān)動作溫度為68℃，恢復(fù)溫度為41℃，試驗結(jié)果滿足要求，同時電加熱器其他性能指標(biāo)均滿足試驗大綱要求。

動車組采暖系統(tǒng)設(shè)計因素分析

動車組采暖系統(tǒng)已按要求完成靜止?fàn)顟B(tài)和線路運行狀態(tài)試驗驗證，試驗結(jié)果滿足試驗大綱要求，整車采暖系統(tǒng)驗證合格。

據(jù)故障統(tǒng)計分析，CRH380AL型動車組頭車（01車、00車）更易發(fā)生電加熱異常，中間車電加熱異常率相對較低。CRH380AL 型動車組頭車與中間車采暖系統(tǒng)差別在于：頭車設(shè)有VIP客室，回風(fēng)口數(shù)量較中間車少，回風(fēng)風(fēng)速相對較高，同時VIP客室區(qū)域地面鋪設(shè)地毯，毛絮等較多。因此，在相同運用環(huán)境下，頭車回風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)格柵、回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)道風(fēng)口就更易臟堵。

回風(fēng)格柵、回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)道風(fēng)口臟堵后，回風(fēng)風(fēng)量不足，電加熱器散發(fā)的熱量集中在空調(diào)機組室內(nèi)腔側(cè)，不能及時輸送至客室；同時濾網(wǎng)臟堵后溫度傳感器檢測溫度偏低，導(dǎo)致電加熱器長時間處于高頻工作狀態(tài)，進一步加劇空調(diào)機組室內(nèi)腔側(cè)（即電加熱器周圍）熱量聚集。在此工況下，空調(diào)機組內(nèi)溫度更容易達到電加熱1級保護溫度，導(dǎo)致溫控開關(guān)動作，報出電加熱異常。

因此，動車組頭車客室區(qū)域回風(fēng)口數(shù)量少，回風(fēng)風(fēng)速高，回風(fēng)格柵、回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)道風(fēng)口比中間車更易臟堵，溫度傳感器檢測溫度偏低，這是導(dǎo)致頭車更易發(fā)生電加熱器1級保護的主要原因。

圖1　

電加熱運用因素分析

根據(jù)現(xiàn)車試驗情況分析，若空調(diào)采暖設(shè)定溫度與客室內(nèi)溫度相差較大，電加熱器長時間處于高頻工作狀態(tài)，若此時濾網(wǎng)臟堵嚴(yán)重，回風(fēng)量不足，也可能導(dǎo)致電加熱器散熱不暢導(dǎo)致報電加熱異常。

因此，空調(diào)采暖設(shè)定溫度與客室內(nèi)溫度相差較大也可能導(dǎo)致報電加熱異常。

圖2　空調(diào)內(nèi)部室內(nèi)回風(fēng)濾網(wǎng)

圖3　座椅下回風(fēng)口格柵

圖4　回風(fēng)風(fēng)道口灰塵堆積

圖5　溫度傳感器臟堵

圖6　廁所、通過臺處回風(fēng)/廢排格柵臟堵

運用環(huán)境因素分析

故障發(fā)生后，對部分電加熱異常車輛進行了跟蹤觀察。電加熱器異常發(fā)生時（代碼364、365），客室內(nèi)座椅下、觀光區(qū)等部位的回風(fēng)口格柵、空調(diào)內(nèi)部回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)風(fēng)道口普遍存在不同程度臟堵情況。如圖2- 6所示。

回風(fēng)/廢排格柵、空調(diào)內(nèi)部回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)風(fēng)道口臟堵將導(dǎo)致：

? 客室內(nèi)回風(fēng)風(fēng)量降低，進而導(dǎo)致空調(diào)機組內(nèi)電加熱器散熱不暢，在設(shè)定溫度較高（25℃以上）或車外溫度較高時，空調(diào)機組內(nèi)極易達到電加熱器1級保護溫度，報出電加熱異常；

? 回風(fēng)口處回風(fēng)溫度傳感器檢測到的溫度低于客室內(nèi)實際溫度，空調(diào)機組根據(jù)溫度傳感器檢測值繼續(xù)高頻運行電加熱器，將導(dǎo)致空調(diào)機組內(nèi)部溫度上升，達到電加熱器1級保護，報出電加熱異常。

因此，回風(fēng)/廢排格柵、空調(diào)內(nèi)部回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)風(fēng)道口存在不同程度臟堵濾網(wǎng)臟堵濾網(wǎng)臟堵風(fēng)道口灰塵堆積溫度傳感器被灰塵覆蓋回風(fēng)格柵臟堵也是導(dǎo)致電加熱異常的原因之一。

解決措施

定期清理回風(fēng)系統(tǒng)相關(guān)濾網(wǎng)

動車段及動車運用所嚴(yán)格按照空調(diào)回風(fēng)系統(tǒng)各濾網(wǎng)清洗標(biāo)準(zhǔn)定期清理，運用過程中發(fā)現(xiàn)個別座椅下回風(fēng)格柵、空調(diào)內(nèi)部回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)風(fēng)道口臟堵嚴(yán)重需立即處理。同時結(jié)合實際運用情況，可在原清理周期基礎(chǔ)上適當(dāng)縮短，尤其是頭車（01、00車）車內(nèi)回風(fēng)濾網(wǎng)。

調(diào)低空調(diào)采暖設(shè)定溫度，并自動控制運行

現(xiàn)車運用過程中，建議將采暖溫度設(shè)定在22℃左右（根據(jù)外溫情況適當(dāng)調(diào)整），并設(shè)定在自動運行模式。本方案已在西安、石家莊等路局進行了現(xiàn)車跟蹤試驗：設(shè)定溫度22℃，客室內(nèi)溫度可維持在20℃左右，能夠滿足運用要求，且報電加熱異常率顯著降低，實際運用效果良好。

電加熱運行期間不要長時間關(guān)換氣裝置

當(dāng)客室內(nèi)溫度穩(wěn)定后，電加熱器主要用于加熱進入車內(nèi)的新風(fēng)，若關(guān)閉換氣裝置，電加熱器觸發(fā)1級保護的幾率將大幅上升，且有可能觸發(fā)電加熱器2級保護（溫度熔斷器熔斷），發(fā)生2 級保護需落機組更換溫度熔斷器。因此在電加熱運行期間不要長時間關(guān)換氣裝置。若確因特殊情況必須關(guān)閉換氣裝置，請根據(jù)客室內(nèi)溫度及乘客需求適當(dāng)調(diào)低車內(nèi)采暖設(shè)定溫度，防止因關(guān)閉換氣裝置導(dǎo)致電加熱器2級保護。

組織供應(yīng)商重點關(guān)注溫度傳感器工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)傳感器異常，及時處理。

試驗驗證

鑒于以上分析解決空調(diào)加熱器故障的處理措施，2015年2月，對配屬我局的所有CRH380AL動車組空調(diào)系統(tǒng)各部件濾網(wǎng)進行全面清潔，同時加密濾網(wǎng)更換及清潔周期。通過一個多月的觀察運行，動車組運行狀態(tài)良好，均無加熱器異常（代碼364、365）故障發(fā)生。

結(jié)束語

通過對多組CRH380AL動車組進行現(xiàn)車檢查及分析發(fā)現(xiàn)確認(rèn)，CRH380AL型動車組空調(diào)頻報電加熱異常主要原因為：回風(fēng)/廢排口格柵、客室內(nèi)回風(fēng)濾網(wǎng)、空調(diào)內(nèi)部回風(fēng)濾網(wǎng)、回風(fēng)風(fēng)道口臟堵，臟堵后溫度傳感器檢測不準(zhǔn)、電加熱器散熱不暢，導(dǎo)致空調(diào)機組內(nèi)溫度達到電加熱器1級保護，而報出電加熱異常。頭車報電加熱異常率高，主要原因為頭車客室區(qū)域回風(fēng)口較中間車少，回風(fēng)風(fēng)速高，回風(fēng)口濾網(wǎng)等更易臟堵。通過分析研究后采取全面清潔空調(diào)各部濾網(wǎng)，加密濾網(wǎng)更換及清潔周期，有效解決CRH380AL動車組空調(diào)裝置加熱器異常故障頻發(fā)的問題。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.054