CRH380AL 型動車組空調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科

CRH380AL 型動車組空調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科

陳?。?987-）男，助理工程師，2009年畢業于蘭州交通大學車輛工程專業，工學學士，現主要從事動車組檢修維護工作。

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

引言

2015年2月1日，配屬我局的CRH380AL-2615動車組在擔當G307次運行途中，報出00車空調裝置2加熱器異常，造成該車空調無法正常使用。查閱2013年以來，CRH380AL型動車組空調系統歷史故障，發現該車型空調機組發生了多起電加熱異常問題（代碼364、365），其中頭車（01 車、00 車）發生次數較多?？照{系統作為保障旅客乘車舒適的重要系統，尤其面對西南地區可能出現的高溫天氣時，當空調系統在發生該故障而無法復位的情況下，將導致車內空氣質量急速下降，對旅客乘車環境造成嚴重影響。針對該問題，本文通過結合現車實際情況，對故障多方面原因進行分析，并制定了相應防范措施，有效解決CRH380AL-2615動車組空調裝置加熱器異常故障頻發的問題。

CRH380　A/AL 型動車組空調裝置加熱器故障原理

此類電加熱異常是空調機組內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，其溫控開關動作值為：65±7℃），溫控開關動作而報出，待空調內部溫度降低后，溫控開關可自動復位。溫控開關為雙金屬片結構，當周圍溫度達到溫控開關動作溫度后，雙金屬片動作，控制回路斷開，報出電加熱異常。待溫度恢復到溫控開關復位溫度后，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。電加熱器還設計有2 級保護，2 級保護為熔斷器保護（不可復位），需落機組更換溫度熔斷器。

原因分析

電加熱器設計因素分析

動車組用空調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：型式試驗大綱中規定溫控開關動作溫度為65±7℃，恢復溫度為48溫控開關（電加熱器1 級保護用）溫度熔斷器（電加熱器2 級保護用）±7℃。試驗中溫控開關動作溫度為68℃，恢復溫度為41℃，試驗結果滿足要求，同時電加熱器其他性能指標均滿足試驗大綱要求。

動車組采暖系統設計因素分析

動車組采暖系統已按要求完成靜止狀態和線路運行狀態試驗驗證，試驗結果滿足試驗大綱要求，整車采暖系統驗證合格。

據故障統計分析，CRH380AL型動車組頭車（01車、00車）更易發生電加熱異常，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差別在于：頭車設有VIP客室，回風口數量較中間車少，回風風速相對較高，同時VIP客室區域地面鋪設地毯，毛絮等較多。因此，在相同運用環境下，頭車回風系統的回風格柵、回風濾網、回風道風口就更易臟堵。

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

因此，動車組頭車客室區域回風口數量少，回風風速高，回風格柵、回風濾網、回風道風口比中間車更易臟堵，溫度傳感器檢測溫度偏低，這是導致頭車更易發生電加熱器1級保護的主要原因。

圖1　

電加熱運用因素分析

根據現車試驗情況分析，若空調采暖設定溫度與客室內溫度相差較大，電加熱器長時間處于高頻工作狀態，若此時濾網臟堵嚴重，回風量不足，也可能導致電加熱器散熱不暢導致報電加熱異常。

因此，空調采暖設定溫度與客室內溫度相差較大也可能導致報電加熱異常。

圖2　空調內部室內回風濾網

圖3　座椅下回風口格柵

圖4　回風風道口灰塵堆積

圖5　溫度傳感器臟堵

圖6　廁所、通過臺處回風/廢排格柵臟堵

運用環境因素分析

故障發生后，對部分電加熱異常車輛進行了跟蹤觀察。電加熱器異常發生時（代碼364、365），客室內座椅下、觀光區等部位的回風口格柵、空調內部回風濾網、回風風道口普遍存在不同程度臟堵情況。如圖2- 6所示。

回風/廢排格柵、空調內部回風濾網、回風風道口臟堵將導致：

? 客室內回風風量降低，進而導致空調機組內電加熱器散熱不暢，在設定溫度較高（25℃以上）或車外溫度較高時，空調機組內極易達到電加熱器1級保護溫度，報出電加熱異常；

? 回風口處回風溫度傳感器檢測到的溫度低于客室內實際溫度，空調機組根據溫度傳感器檢測值繼續高頻運行電加熱器，將導致空調機組內部溫度上升，達到電加熱器1級保護，報出電加熱異常。

因此，回風/廢排格柵、空調內部回風濾網、回風風道口存在不同程度臟堵濾網臟堵濾網臟堵風道口灰塵堆積溫度傳感器被灰塵覆蓋回風格柵臟堵也是導致電加熱異常的原因之一。

解決措施

定期清理回風系統相關濾網

動車段及動車運用所嚴格按照空調回風系統各濾網清洗標準定期清理，運用過程中發現個別座椅下回風格柵、空調內部回風濾網、回風風道口臟堵嚴重需立即處理。同時結合實際運用情況，可在原清理周期基礎上適當縮短，尤其是頭車（01、00車）車內回風濾網。

調低空調采暖設定溫度，并自動控制運行

現車運用過程中，建議將采暖溫度設定在22℃左右（根據外溫情況適當調整），并設定在自動運行模式。本方案已在西安、石家莊等路局進行了現車跟蹤試驗：設定溫度22℃，客室內溫度可維持在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換氣裝置

當客室內溫度穩定后，電加熱器主要用于加熱進入車內的新風，若關閉換氣裝置，電加熱器觸發1級保護的幾率將大幅上升，且有可能觸發電加熱器2級保護（溫度熔斷器熔斷），發生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換氣裝置。若確因特殊情況必須關閉換氣裝置，請根據客室內溫度及乘客需求適當調低車內采暖設定溫度，防止因關閉換氣裝置導致電加熱器2級保護。

組織供應商重點關注溫度傳感器工作狀態，發現傳感器異常，及時處理。

試驗驗證

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

結束語

通過對多組CRH380AL動車組進行現車檢查及分析發現確認，CRH380AL型動車組空調頻報電加熱異常主要原因為：回風/廢排口格柵、客室內回風濾網、空調內部回風濾網、回風風道口臟堵，臟堵后溫度傳感器檢測不準、電加熱器散熱不暢，導致空調機組內溫度達到電加熱器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域回風口較中間車少，回風風速高，回風口濾網等更易臟堵。通過分析研究后采取全面清潔空調各部濾網，加密濾網更換及清潔周期，有效解決CRH380AL動車組空調裝置加熱器異常故障頻發的問題。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.054