地鐵空調(diào)系統(tǒng)常見故障分析

陳翔

摘 要：隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，地鐵已成為人們?nèi)粘３鲂械氖走x交通工具，而地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的主要作用就是使客室內(nèi)的溫度，相對(duì)濕度，空氣流動(dòng)速度及潔凈度保持在規(guī)定范圍內(nèi)，為乘客創(chuàng)造舒適的乘車環(huán)境。鑒于夏季是空調(diào)系統(tǒng)故障高發(fā)時(shí)期，本文對(duì)蘇州地鐵三號(hào)線空調(diào)系統(tǒng)幾個(gè)典型故障進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：地鐵空調(diào)系統(tǒng);故障分析;典型

中圖分類號(hào)：U270.383 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 簡(jiǎn)介

蘇州地鐵3號(hào)線列車采用科泰廠家生產(chǎn)的空調(diào)機(jī)組及軟件，自2019年8月3號(hào)線試運(yùn)行至2020年8月底，電客空調(diào)系統(tǒng)共發(fā)生74起故障，其中正線故障44起，檢修故障30起。下面對(duì)幾個(gè)典型故障案例進(jìn)行分析：

1.1 空調(diào)機(jī)組顯灰（液路電磁閥二極管擊穿）

蘇州地鐵三號(hào)線開通運(yùn)營(yíng)至今一共發(fā)生4起液路電磁閥二極管擊穿問(wèn)題，造成空調(diào)直流斷路器跳閘。該問(wèn)題直接導(dǎo)致空調(diào)顯灰，影響空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對(duì)此問(wèn)題和蘇州三號(hào)線空調(diào)控制器的設(shè)計(jì)和目前所用的UF4007MIC型號(hào)二極管選型到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試。

故障原因：

（1）檢查MP1車空調(diào)控制柜發(fā)現(xiàn)Q04斷路器跳開（壓縮機(jī)馬達(dá)保護(hù)器），測(cè)量壓縮機(jī)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(jī)組1液路電磁閥中二極管被擊穿（SV1），后續(xù)更換液路電磁閥二極管后，測(cè)量電磁閥線圈阻值正常，多次測(cè)試空調(diào)功能無(wú)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(duì)系統(tǒng)設(shè)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(guò)流，過(guò)壓和過(guò)熱問(wèn)題。結(jié)合二極管的選型，針對(duì)性測(cè)試了這些點(diǎn)。

下圖為浪涌電流與時(shí)間周期曲線，縱坐標(biāo)為浪涌電流，橫坐標(biāo)為周期數(shù)，可根據(jù)浪涌電流和時(shí)間周期數(shù)計(jì)算出，在該浪涌電流值下二極管可持續(xù)時(shí)間。（持續(xù)時(shí)間=浪涌電流對(duì)應(yīng)周期數(shù)×頻率1/60，浪涌電流為8 A時(shí)，可持續(xù)時(shí)間為 1.66 s）。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了0303車其中的 Tc1、Mp1、M1、Tc2車進(jìn)行對(duì)比，采用高精度的示波器，測(cè)試液路電磁閥線圈斷開瞬間的電壓和電流值。并且對(duì)發(fā)生2次故障的Mp1車進(jìn)行了多次測(cè)試。為了驗(yàn)證控制柜與機(jī)組端峰值與浪涌可能出現(xiàn)的不一致性，分別對(duì)機(jī)組電磁閥線圈二極管處與控制柜電磁閥線圈輸出處進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

（3）總結(jié)：經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試對(duì)比，發(fā)現(xiàn)電磁閥的線圈兩端的瞬間電壓及電流沒(méi)有超過(guò)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(shí)間周期曲線，說(shuō)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(zhǎng)期應(yīng)用在科泰眾多架修和新造定頻項(xiàng)目，目前無(wú)反饋有批次問(wèn)題。認(rèn)為此二極管為個(gè)別質(zhì)量問(wèn)題。建議工班在今后在作業(yè)中加強(qiáng)對(duì)該部件的檢查。

1.2 冷凝風(fēng)機(jī)缺相

冷凝風(fēng)機(jī)是安裝在冷凝腔蓋板上，將“冷”空氣從空調(diào)機(jī)組的兩側(cè)冷凝盤管吸入，再將“熱”空氣從空調(diào)機(jī)組頂部排出，確保冷凝盤管內(nèi)高效熱量傳遞。

故障現(xiàn)象：0333車MP2空調(diào)故障，冷凝風(fēng)機(jī)馬達(dá)保護(hù)器跳開，恢復(fù)后繼續(xù)跳開。測(cè)量風(fēng)機(jī)阻值，發(fā)現(xiàn)電機(jī)U相缺相，更換新的電機(jī)后，上電故障消失，多次測(cè)試空調(diào)功能無(wú)異常。

（1）電機(jī)缺相的可能原因：電動(dòng)機(jī)接線松脫;控制回路中繼電器，接觸器接觸不良或長(zhǎng)期磨損。當(dāng)受到電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的沖擊，誤動(dòng)作，定子繞組由此缺相;絕緣老化（電機(jī)在運(yùn)行相當(dāng)一段時(shí)間后，溫度偏高或供電電壓偏高時(shí)，造成定子繞組相間或匝間短路，電機(jī)定子繞組也會(huì)出現(xiàn)一相或多相斷開）。

（2）確認(rèn)與處理：檢查電機(jī)機(jī)蓋及外觀檢查未見異常，對(duì)電機(jī)拆解發(fā)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部匝線部分?jǐn)嗔眩D(zhuǎn)子底部部分存在劃痕并在電機(jī)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)一枚變形墊片。

（3）原因分析：此墊片未按實(shí)際要求鉚實(shí)到位，導(dǎo)致電機(jī)在平衡配重試驗(yàn)中脫落。導(dǎo)致電機(jī)在后期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中將匝線掃斷，從而導(dǎo)致電機(jī)缺相無(wú)法運(yùn)行。

（4）總結(jié)：建議空調(diào)廠家后續(xù)對(duì)供應(yīng)商供貨質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，杜絕再次出現(xiàn)這種情況。

1.3 低壓壓力故障

（1）故障現(xiàn)象：空調(diào)機(jī)組顯黃，影響空調(diào)正常制冷效果。

（2）故障處理：列車回庫(kù)后下載FDL故障記錄報(bào)“3車空調(diào)機(jī)組1壓力故障（低壓）”，后續(xù)登頂檢查確認(rèn)為M1空調(diào)機(jī)組1高壓排氣管接頭存在漏點(diǎn)。14日晚空調(diào)廠家對(duì)漏點(diǎn)補(bǔ)焊后，重新抽真空并添加制冷劑。上電檢查故障消失，多次測(cè)試空調(diào)功能無(wú)異常。

（3）故障分析：夏季為空調(diào)壓力故障多發(fā)時(shí)期，空調(diào)機(jī)組內(nèi)有復(fù)雜的銅管線路和低壓高壓壓力開關(guān)，在處理這類故障時(shí)，面對(duì)細(xì)如針眼的漏點(diǎn)，怎么能快速的找出漏點(diǎn)才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。（一般漏點(diǎn)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(diǎn)。）夏季空調(diào)工班對(duì)車頂空調(diào)機(jī)組檢修時(shí)需著重查看銅管附近。

（4）總結(jié)：通過(guò)近期4起低壓故障發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)基本集中在壓力開關(guān)，管路接口處，基本排除銅管材質(zhì)問(wèn)題，可以確定為生產(chǎn)過(guò)程中焊接工藝不達(dá)標(biāo)所造成。建議空調(diào)廠家在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)接口，彎口處進(jìn)行加焊處理。

2 結(jié)束語(yǔ)

城市軌道交通近些年快速發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)作為地鐵車輛系統(tǒng)的重要組成部分，尤其在夏季，冬季故障高發(fā)期。空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)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(diào)系統(tǒng)的故障率就顯得尤為重要。第一就是增強(qiáng)空調(diào)各部件的產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)業(yè)主反饋的易壞點(diǎn)或部件在生產(chǎn)工藝上進(jìn)行優(yōu)化解決。第二就是嚴(yán)把檢修作業(yè)質(zhì)量，改進(jìn)作業(yè)規(guī)程，對(duì)易壞部件著重檢查，復(fù)檢。相信在不斷優(yōu)化改進(jìn)后，地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越成熟，穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

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