地鐵空調系統常見故障分析

陳翔

摘 要：隨著城市軌道交通的不斷發展，地鐵已成為人們日常出行的首選交通工具，而地鐵車輛空調系統的主要作用就是使客室內的溫度，相對濕度，空氣流動速度及潔凈度保持在規定范圍內，為乘客創造舒適的乘車環境。鑒于夏季是空調系統故障高發時期，本文對蘇州地鐵三號線空調系統幾個典型故障進行分析。

關鍵詞：地鐵空調系統;故障分析;典型

中圖分類號：U270.383 文獻標識碼：A

1 簡介

蘇州地鐵3號線列車采用科泰廠家生產的空調機組及軟件，自2019年8月3號線試運行至2020年8月底，電客空調系統共發生74起故障，其中正線故障44起，檢修故障30起。下面對幾個典型故障案例進行分析：

1.1 空調機組顯灰（液路電磁閥二極管擊穿）

蘇州地鐵三號線開通運營至今一共發生4起液路電磁閥二極管擊穿問題，造成空調直流斷路器跳閘。該問題直接導致空調顯灰，影響空調系統的正常運行。針對此問題和蘇州三號線空調控制器的設計和目前所用的UF4007MIC型號二極管選型到現場試驗測試。

故障原因：

（1）檢查MP1車空調控制柜發現Q04斷路器跳開（壓縮機馬達保護器），測量壓縮機1電磁閥控制電路電阻，電阻值為0歐姆（正常約為650歐姆），判斷為MP1車機組1液路電磁閥中二極管被擊穿（SV1），后續更換液路電磁閥二極管后，測量電磁閥線圈阻值正常，多次測試空調功能無異常。

（2）二極管安裝位置位于液路電磁閥線圈兩端，二極管可以有效的吸收電源斷開瞬間的浪涌電壓和電流，從而避免了浪涌對系統設備造成損壞。常見的造成二極管擊穿的常見原因比較多的是過流，過壓和過熱問題。結合二極管的選型，針對性測試了這些點。

下圖為浪涌電流與時間周期曲線，縱坐標為浪涌電流，橫坐標為周期數，可根據浪涌電流和時間周期數計算出，在該浪涌電流值下二極管可持續時間。（持續時間=浪涌電流對應周期數×頻率1/60，浪涌電流為8 A時，可持續時間為 1.66 s）。

現場測試了0303車其中的 Tc1、Mp1、M1、Tc2車進行對比，采用高精度的示波器，測試液路電磁閥線圈斷開瞬間的電壓和電流值。并且對發生2次故障的Mp1車進行了多次測試。為了驗證控制柜與機組端峰值與浪涌可能出現的不一致性，分別對機組電磁閥線圈二極管處與控制柜電磁閥線圈輸出處進行了測試，測試數據如下：

（3）總結：經過現場的測試對比，發現電磁閥的線圈兩端的瞬間電壓及電流沒有超過最大反向峰值電壓VRRM=1 000 V，且瞬間的電流都符合二極管的浪涌電流與時間周期曲線，說明了二極管的選型符合要求，可以有效的抑制浪涌電流和電壓、防止損壞元器件。綜合此款二極管長期應用在科泰眾多架修和新造定頻項目，目前無反饋有批次問題。認為此二極管為個別質量問題。建議工班在今后在作業中加強對該部件的檢查。

1.2 冷凝風機缺相

冷凝風機是安裝在冷凝腔蓋板上，將“冷”空氣從空調機組的兩側冷凝盤管吸入，再將“熱”空氣從空調機組頂部排出，確保冷凝盤管內高效熱量傳遞。

故障現象：0333車MP2空調故障，冷凝風機馬達保護器跳開，恢復后繼續跳開。測量風機阻值，發現電機U相缺相，更換新的電機后，上電故障消失，多次測試空調功能無異常。

（1）電機缺相的可能原因：電動機接線松脫;控制回路中繼電器，接觸器接觸不良或長期磨損。當受到電動機啟動電流的沖擊，誤動作，定子繞組由此缺相;絕緣老化（電機在運行相當一段時間后，溫度偏高或供電電壓偏高時，造成定子繞組相間或匝間短路，電機定子繞組也會出現一相或多相斷開）。

（2）確認與處理：檢查電機機蓋及外觀檢查未見異常，對電機拆解發現電機內部匝線部分斷裂，轉子底部部分存在劃痕并在電機內部發現一枚變形墊片。

（3）原因分析：此墊片未按實際要求鉚實到位，導致電機在平衡配重試驗中脫落。導致電機在后期運轉過程中將匝線掃斷，從而導致電機缺相無法運行。

（4）總結：建議空調廠家后續對供應商供貨質量進行嚴格把控，杜絕再次出現這種情況。

1.3 低壓壓力故障

（1）故障現象：空調機組顯黃，影響空調正常制冷效果。

（2）故障處理：列車回庫后下載FDL故障記錄報“3車空調機組1壓力故障（低壓）”，后續登頂檢查確認為M1空調機組1高壓排氣管接頭存在漏點。14日晚空調廠家對漏點補焊后，重新抽真空并添加制冷劑。上電檢查故障消失，多次測試空調功能無異常。

（3）故障分析：夏季為空調壓力故障多發時期，空調機組內有復雜的銅管線路和低壓高壓壓力開關，在處理這類故障時，面對細如針眼的漏點，怎么能快速的找出漏點才是解決問題的關鍵。（一般漏點附近都有類似油漬的漏痕，然后在漏痕附近再找出具體的漏點。）夏季空調工班對車頂空調機組檢修時需著重查看銅管附近。

（4）總結：通過近期4起低壓故障發現漏點基本集中在壓力開關，管路接口處，基本排除銅管材質問題，可以確定為生產過程中焊接工藝不達標所造成。建議空調廠家在后續生產過程中嚴把質量關，對接口，彎口處進行加焊處理。

2 結束語

城市軌道交通近些年快速發展，空調系統作為地鐵車輛系統的重要組成部分，尤其在夏季，冬季故障高發期。空調系統發生故障，會直接影響到乘客乘坐地鐵的舒適度。所以如何有效的降低空調系統的故障率就顯得尤為重要。第一就是增強空調各部件的產品質量，對業主反饋的易壞點或部件在生產工藝上進行優化解決。第二就是嚴把檢修作業質量，改進作業規程，對易壞部件著重檢查，復檢。相信在不斷優化改進后，地鐵車輛空調系統會越來越成熟，穩定。

參考文獻：

[1]楊麗娟.淺論地鐵空調系統常見故障及預防探微[J].環球市場，2019，27（07）：387.

[2]景慎忠.淺論地鐵空調系統常見故障及預防[J].科技經濟導刊，2018，26（27）：92.