動車組電加熱器與溫控器性能匹配試驗方案的研究

邴昱凱 梁靚

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.061

摘 要：該文主要對動車組電加熱器與溫控器性能進行研究，模擬現車安裝狀態下的配套試驗并據此進行分析。在部件裝車之前驗證其安全性、可靠性，為動車組運行中的安全可靠提供保證。

關鍵詞：動車組 電加熱器 溫控器 配套試驗

中圖分類號：U216.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）08（a）-0061-02

隨著我國高速鐵路事業的不斷發展，動車組零部件設計選型、檢修產品合理的試驗方案成為確保車輛運行的可靠性及安全性必要保證。文章以某型動車組為基礎，提出了國產化電加熱器與進口恒溫控制器一起工作時性能匹配的方案，進口恒溫控制器能否在設定值斷開，以檢驗二者是否匹配及相關零部件是否達到安全及可靠性要求。

1 電熱器及溫控器介紹

安裝在車內地板上方的固定電加熱器。客室內地板上方固定電加熱功率根據車型不同，功率從12 kW到18 kW不等，另外每側通過臺和每個衛生間均固定電加熱器。為保護加熱元件，采用進口溫控器控制電熱器的運行以達到理想的溫度及節能效果。

2 試驗方案

2.1 試驗項點要求

（1）電熱管試驗（管溫試驗、絕緣電阻試驗、功率試驗）。

（2）溫控器試驗。

（3）模擬現車安裝狀態下的配套試驗。

試驗項目（1）（2）測試國產化加熱管、進口恒溫控制器達到技術規范要求后，才可進行第（3）項測試。

2.2 電熱管試驗

2.2.1 電熱管冷態絕緣電阻試驗

將電熱管安放在試驗架上，兩端固定，中間懸空。然后，用500 V級兆歐表測量電熱管冷態絕緣電阻，并記錄測量數據。兆歐表讀數不小于500 MΩ為合格。

2.2.2 電熱管管溫試驗

進行完電熱管冷態絕緣電阻試驗且合格后，接通電熱管電源，調節穩壓器輸出電壓為電熱管額定電壓，記錄試驗起始時間。通電1 h后，用面接觸式點溫計對每個電熱管表面任意選取的7個測試點進行測試，電熱管表面任一點溫度不高于180 ℃為合格。

2.2.3 電熱管功率試驗

進行完電熱管管溫試驗且合格后，用鉗形萬用表測量電熱管的工作電壓和工作電流，根據公式（1）計算電熱管功率。

P=U×I×cosφ （1）

式中：

P為電熱器功率，單位為瓦（W）。

U為電熱器額定工作電壓有效值，單位為伏（V）。

I為電熱器額定工作電壓下的電流有效值，單位為安（A）。

cosφ為電熱器額定工況下的功率因數，對電阻型發熱元件cosφ可取為1。

電熱管實測功率偏差在-10%～5%范圍內即為合格。

2.2.4 電熱管熱態絕緣電阻試驗

進行完電熱管功率試驗且合格后斷電，30 s內用500 V兆歐表測量電熱管熱態絕緣電阻，兆歐表讀數不小于100 MΩ視為合格。

2.3 溫控器試驗

2.3.1 單相溫控器冷態絕緣電阻試驗

用1 000 V級兆歐表測量衛生間及門廊電加熱器單相溫控器的冷態絕緣電阻，兆歐表讀數不小于100 MΩ為合格。對于不合格的溫控器進行更換。

2.3.2 溫控器動作溫度試驗

用電熱干燥箱對溫控器動作溫度進行測試。

將溫控器放置于電熱干燥箱內，并使其處于封閉狀態，與帶指示燈開關和電源連接，形成回路。在溫控器金屬感溫探頭處固定一個測溫表的感溫探頭，當干燥箱內的溫度達到溫控器設定值時，溫控器斷開，指示燈滅，記錄此時測溫表的溫度顯示值，即溫控器的實際動作溫度值。待干燥箱內的溫度低于設定值時，溫控器功能恢復，記錄此時測溫表的溫度顯示值。溫控器在其溫度設定值處（或規定溫度區間內）動作（即常閉觸點斷開），低于設定值（或規定溫度區間最小值）恢復為合格。

2.4 模擬現車安裝狀態下的配套試驗

2.4.1 電熱器罩板溫度試驗

在試驗架上固定加熱器后部型材，將測試合格的電加熱管及帶金屬探頭的電子溫控器安裝在后部型材上，并在溫控器探頭處固定一測溫表的感溫探頭。安裝上電熱罩板后，接通電源開始試驗，同時記錄試驗起始時間。接通電源1 h后，用面接觸式點溫計測量每個電熱管中間部位對應的罩板處溫度值，并做好試驗記錄。電熱罩板溫度不高于60 ℃為合格。

2.4.2 電熱器與溫控器地面匹配試驗

完成電熱器罩板溫度試驗后，用鋁箔封裝的玻璃絲棉將電熱器罩板通風孔、電熱器后部型材兩端及后部密封，保證電熱器周圍為一封閉空間，觀察試驗臺上測溫指示燈的狀態。當測溫指示燈熄滅時，說明溫控器已動作，記錄此時相應測溫表的讀數，直至檢測全部結束；斷電一段時間后，測溫指示燈重新亮起時，記錄此時相應測溫表的讀數，直至檢測全部結束。溫控器在（85±5）℃范圍內動作（即常閉觸點斷開），斷電一段時間后能夠恢復為合格。具體可參考圖1。

2.4.3 電熱管再次冷態絕緣電阻檢測

讓電熱管自然冷卻至室溫后，再次用500 V兆歐表測量電熱管冷態絕緣電阻值，并做好試驗記錄。兆歐表讀數不小于500 MΩ為合格。

3 結語

在新產品設計和檢修過程中，根據實際試驗情況以及試驗報告，確認電熱器能否滿足檢測要求以及實際使用要求，在部件裝車之前驗證其安全性、可靠性，為動車組運行中的安全可靠提供保證。

參考文獻

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