張福忠

(神華新朔鐵路有限責(zé)任公司 機(jī)務(wù)分公司，內(nèi)蒙古 準(zhǔn)格爾 010300)

目前雖已普及交流機(jī)車(chē)，但仍然有大量直流機(jī)車(chē)在線上運(yùn)行，直流機(jī)車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)比較復(fù)雜，且比較老舊，在夏季經(jīng)常出現(xiàn)高壓保護(hù)、低壓保護(hù)、不出風(fēng)、風(fēng)量小、不制冷、噪音大等問(wèn)題，在冬季經(jīng)常出現(xiàn)制熱效果差或不制熱的問(wèn)題。無(wú)法給機(jī)車(chē)乘務(wù)人員提供較好的工作環(huán)境，嚴(yán)重影響了機(jī)車(chē)的正常運(yùn)行，所以空調(diào)故障的及時(shí)處理顯得尤為重要。

1 直流機(jī)車(chē)空調(diào)結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 直流機(jī)車(chē)空調(diào)結(jié)構(gòu)

直流機(jī)車(chē)空調(diào)系統(tǒng)不同于交流機(jī)車(chē)空調(diào)系統(tǒng)，由于直流機(jī)車(chē)空調(diào)機(jī)組內(nèi)部的壓縮機(jī)、內(nèi)風(fēng)機(jī)、外風(fēng)機(jī)和電加熱器都是采用三相380V供電，而直流機(jī)車(chē)上只有單相220V和直流110V兩種電源。直流110V功率太小，不能滿足空調(diào)機(jī)組的使用要求。單相220V功率足夠，但是無(wú)法直接供給空調(diào)機(jī)組使用，因此需要將機(jī)車(chē)上的單相220V電源通過(guò)空調(diào)電源箱轉(zhuǎn)換成三相380V電源提供給空調(diào)機(jī)組，同時(shí)對(duì)機(jī)組中的器件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以提供必要的保護(hù)。

圖1 直流機(jī)車(chē)空調(diào)結(jié)構(gòu)

1.2 空調(diào)電源箱工作原理

空調(diào)電源箱內(nèi)部包含電源系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩大部分。電源系統(tǒng)主要解決內(nèi)風(fēng)機(jī)、外風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和電加熱器的供電問(wèn)題，其工作過(guò)程為先將單相220V交流電進(jìn)行整流和濾波變成約310V的直流電，再通過(guò)斬波升壓電路將電壓升為600V左右，最后通過(guò)三相逆變電路變?yōu)槿?80V的交流電，由于逆變輸出的交流電諧波含量較高，通常在逆變輸出后有三相電抗器進(jìn)行濾波?？刂葡到y(tǒng)主要是為了對(duì)空調(diào)進(jìn)行操控而設(shè)置的，同時(shí)還具有多種保護(hù)和指示功能，其主要由接觸器、控制板、顯示組件構(gòu)成。控制板接收操作面板的操作信號(hào)和機(jī)組狀態(tài)輸入信號(hào)，按相應(yīng)邏輯控制相應(yīng)接觸器吸合或斷開(kāi)，以控制機(jī)組中相應(yīng)器件的工作，同時(shí)將電源箱的狀態(tài)輸出到顯示組件上進(jìn)行顯示。

圖2 空調(diào)電源箱工作原理

1.3 空調(diào)機(jī)組工作原理

空調(diào)機(jī)組內(nèi)部包含制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)兩大部分。制冷系統(tǒng)采用機(jī)械壓縮制冷方式，系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器等主要部件構(gòu)成，各部件用管道連接起來(lái)，形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。制冷劑在壓縮機(jī)的作用下，在冷凝器中由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，并釋放熱量；液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，由于蒸發(fā)器中壓力變低，會(huì)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，并吸收熱量；制冷劑在系統(tǒng)中不斷循環(huán)，從而達(dá)到連續(xù)制冷的目的。

圖3 空調(diào)機(jī)組工作原理

制熱系統(tǒng)采用電加熱制熱方式，系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，由電加熱器、內(nèi)風(fēng)機(jī)構(gòu)成，系統(tǒng)工作時(shí)電加熱器通電產(chǎn)生熱量，并由內(nèi)風(fēng)機(jī)將熱量帶入室內(nèi)。

2 常見(jiàn)故障分析及處理

由于直流機(jī)車(chē)空調(diào)系統(tǒng)由空調(diào)電源箱和空調(diào)機(jī)組構(gòu)成，因此在進(jìn)行故障分析時(shí)要結(jié)合兩者一起分析，才能更準(zhǔn)確的判斷故障原因并進(jìn)行處理，若單單只分析其中之一往往查不出故障的真正原因，造成誤判。

2.1 空調(diào)不出風(fēng)

空調(diào)不出風(fēng)原因通常有2種：①電動(dòng)機(jī)燒損或斷線，使用萬(wàn)用表測(cè)量線圈電阻；②電源箱控制線路及電器故障，應(yīng)檢查電源箱內(nèi)與內(nèi)風(fēng)機(jī)相關(guān)的接觸器及其連線。

2.2 空調(diào)風(fēng)量小

空調(diào)風(fēng)量小原因通常有5種：①若是初次使用，應(yīng)檢查內(nèi)風(fēng)機(jī)U、V、W線序；②內(nèi)風(fēng)機(jī)葉片積垢太多，應(yīng)將其清理；③異物堵塞風(fēng)道，應(yīng)檢查風(fēng)道內(nèi)是否有異物，特別應(yīng)注意保溫棉是否脫落；④蒸發(fā)器結(jié)霜或結(jié)冰，此時(shí)通常伴隨制冷效果差的現(xiàn)象，應(yīng)通風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)化霜、化冰；⑤蒸發(fā)器翅片臟堵，應(yīng)進(jìn)行清洗，并將彎折的翅片進(jìn)行修正。

2.3 制冷量不足

空調(diào)制冷量不足原因通常有6種：①外風(fēng)機(jī)故障，可觀察電源箱故障指示，通常指示為制冷系統(tǒng)高壓保護(hù)；②壓縮機(jī)故障，可使用鉗流表測(cè)量壓縮機(jī)電源線上的電流是否正常，若電流不平衡，則壓縮機(jī)可能損壞，應(yīng)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行更換；③管路中混入不凝性氣體，若壓縮機(jī)電流比正常值大，則管路中可能混入不凝性氣體，應(yīng)重新充注制冷劑；④制冷劑泄露，若壓縮機(jī)電流比正常值小，則制冷劑可能泄露，應(yīng)檢查系統(tǒng)管路；⑤電源箱控制線路及電器故障，應(yīng)檢查電源箱內(nèi)與外風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)相關(guān)的接觸器及其連線；⑥冷凝器翅片臟堵，應(yīng)進(jìn)行清洗，并將彎折的翅片進(jìn)行修正。

2.4 振動(dòng)噪音大

空調(diào)振動(dòng)噪音大原因通常有4種：①內(nèi)風(fēng)機(jī)軸承異常，應(yīng)對(duì)內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行修理；②內(nèi)風(fēng)機(jī)葉輪不平衡，應(yīng)對(duì)內(nèi)風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)行調(diào)整；③緊固件松弛，應(yīng)檢查各緊固部位；④風(fēng)道中有異物，應(yīng)檢查風(fēng)道，特別是保溫棉是否脫落。

2.5 高壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作

空調(diào)機(jī)組高壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作原因通常有6種：①冷凝器翅片臟堵，應(yīng)進(jìn)行清洗，并將彎折的翅片進(jìn)行修正；②制冷劑充注過(guò)多，此時(shí)壓縮機(jī)電流比正常值大，應(yīng)重新充注制冷劑；③冷凝風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，應(yīng)檢查冷凝風(fēng)機(jī)相序；④系統(tǒng)管路堵塞，應(yīng)檢查高壓側(cè)管路及配件，并進(jìn)行維修；⑤冷凝風(fēng)機(jī)故障，應(yīng)檢查冷凝風(fēng)機(jī)，并排除故障；⑥空氣或不凝性氣體混入系統(tǒng)管路中，此時(shí)壓縮機(jī)電流比正常值大，應(yīng)重新充注制冷劑。

2.6 低壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作

空調(diào)機(jī)組低壓壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作原因通常有4種：①制冷劑泄露，此時(shí)壓縮機(jī)電流比正常值小，應(yīng)檢查系統(tǒng)管路，修復(fù)后重新充注制冷劑；②風(fēng)量不足，應(yīng)檢查內(nèi)風(fēng)機(jī)是否故障，并排除故障；③低壓管路堵塞，應(yīng)檢查低壓側(cè)管路及配件，并進(jìn)行維修；④蒸發(fā)器翅片臟堵，應(yīng)進(jìn)行清洗，并將彎折的翅片進(jìn)行修正。

2.7 漏水

空調(diào)機(jī)組漏水的原因通常是排水管堵塞，應(yīng)檢查機(jī)組內(nèi)的排水管是否堵塞并清理。

2.8 不暖

空調(diào)機(jī)組不暖的原因通常有3種：①電加熱器故障，使用萬(wàn)用表測(cè)量其電阻；②電源箱控制線路及電器故障，應(yīng)檢查電源箱內(nèi)與電加熱器相關(guān)的接觸器及其連線；③溫度熔斷器熔斷，使用萬(wàn)用表測(cè)量其阻值，并檢查熔斷原因。

2.9 空調(diào)電源箱跳閘

空調(diào)電源箱跳閘的原因通常有4種：①空調(diào)機(jī)組存在短路情況，應(yīng)對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行絕緣測(cè)試；②空調(diào)電源箱與空調(diào)機(jī)組的走線存在短路，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行絕緣測(cè)試；③空調(diào)電源箱內(nèi)存在短路情況，應(yīng)對(duì)空調(diào)電源箱進(jìn)行絕緣測(cè)試；④若以上測(cè)試均正常，則應(yīng)考慮空氣斷路器是否損壞。

2.10 空調(diào)電源箱不啟動(dòng)

空調(diào)電源箱不啟動(dòng)的原因通常有3種：①供電電壓太低，應(yīng)檢查供電電壓；②控制信號(hào)異常，應(yīng)檢查操作面板是否正常，操作面板與電源箱之間的連接是否正常；③空調(diào)電源內(nèi)斬波升壓電路故障，應(yīng)檢查空調(diào)電源內(nèi)變頻電路前的600V母線電壓是否正常，若不正常應(yīng)進(jìn)行更換。

2.11 空調(diào)電源箱反復(fù)重啟

空調(diào)電源箱反復(fù)重啟的原因通常是由于空調(diào)電源箱中的控制板損壞，應(yīng)將其進(jìn)行更換。

2.12 空調(diào)電源箱工作后，機(jī)車(chē)報(bào)輔接地

空調(diào)電源箱工作后，機(jī)車(chē)報(bào)輔接地的原因通常有3種：①空調(diào)電源箱的斬波模塊、逆變模塊對(duì)地短路或?qū)Φ赜休^大漏電流；②空調(diào)電源箱的控制部分對(duì)地短路或?qū)Φ赜休^大漏電流；③空調(diào)電源箱的逆變模塊對(duì)地有較大漏電流，應(yīng)特別注意逆變模塊中的IGBT。

3 總結(jié)

采用以上故障處理方法后，機(jī)車(chē)司機(jī)室空調(diào)故障率明顯下降，提高了機(jī)車(chē)空調(diào)的檢修質(zhì)量，同時(shí)采用以上故障判斷方法，縮短了機(jī)車(chē)檢修時(shí)間，保證了機(jī)車(chē)的正常運(yùn)用，效果比較明顯。