CR400AF系統(tǒng)動(dòng)車組空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)用接觸器常見故障分析

李飛

摘? 要：本文在對(duì)濟(jì)南鐵路局青島動(dòng)車所配屬的動(dòng)車組發(fā)生的空調(diào)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)電氣原理分析及故障邏輯分析，提出增加低速接觸器復(fù)位邏輯等改進(jìn)措施以降低故障發(fā)生率。

關(guān)鍵詞：CR400AF系統(tǒng);動(dòng)車組;空調(diào)系統(tǒng);蒸發(fā)風(fēng)機(jī)用接觸器

1問(wèn)題概況

筆者統(tǒng)計(jì)了濟(jì)南鐵路局青島動(dòng)車所配屬的動(dòng)車組發(fā)生的空調(diào)故障，自青島動(dòng)車所配屬CR400AF型動(dòng)車組以來(lái)，共發(fā)生空調(diào)系統(tǒng)故障265件，其中蒸發(fā)風(fēng)機(jī)用接觸器故障發(fā)生61件，占比23%。多數(shù)故障現(xiàn)車進(jìn)行斷電復(fù)位后，接觸器動(dòng)作恢復(fù)正常，故障消除。

2電氣原理

CR400AF平臺(tái)動(dòng)車組客室空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)設(shè)有高速（4800m³/h）、低速（3500m³/h）兩種運(yùn)轉(zhuǎn)模式，高、低速模式分別設(shè)有一個(gè)接觸器進(jìn)行控制，當(dāng)接觸器吸合后，其常開輔助觸點(diǎn)閉合，空調(diào)控制器采集輔助觸點(diǎn)反饋信號(hào)，判斷接觸器吸合。為避免風(fēng)機(jī)高、低速模式同時(shí)得電動(dòng)作，利用風(fēng)機(jī)高、低速接觸器常閉輔助觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)硬線互鎖設(shè)計(jì)。 （注：EKF1/3-低速接觸器，EFK2/4-高速接觸器。）

動(dòng)車組正常運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速接觸器動(dòng)作，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。為避免車內(nèi)正壓過(guò)大影響車門關(guān)閉，當(dāng)空調(diào)控制器接收到“關(guān)門指令”信號(hào)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速接觸器斷開，2s 后低速接觸器吸合，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)為低速運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)空調(diào)控制器接收到“車門關(guān)閉到位”信號(hào)時(shí)，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)低速接觸器斷開，2s 后高速接觸器吸合，風(fēng)機(jī)恢復(fù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)車組運(yùn)用過(guò)程中，當(dāng)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速接觸器發(fā)生故障后，故障蒸發(fā)風(fēng)機(jī)將自動(dòng)切換為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，維持空調(diào)正常運(yùn)行。

3故障報(bào)出機(jī)制

當(dāng)空調(diào)控制器發(fā)出蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速（或低速）接觸器吸合指令后，持續(xù) 4s 未檢測(cè)到接觸器反饋信號(hào)，則判定為接觸器吸合異常，延遲 5s 后再次發(fā)出高速（或低速）接觸器吸合指令重復(fù)進(jìn)行反饋信號(hào)判斷。若持續(xù) 6 次均無(wú)反饋，則執(zhí)行下一步風(fēng)壓開關(guān)信號(hào)檢測(cè)，若風(fēng)壓信號(hào)正常則判斷為接觸器吸合正常，否則判斷為接觸器無(wú)法吸合故障;若6 次判定中任一次判定接觸器吸合正常，則將之前異常次數(shù)清零。

4現(xiàn)場(chǎng)故障分析情況

車輛回庫(kù)后，查看空調(diào)控制柜本控屏故障記錄“空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī) 2 高（低）速接觸器無(wú)法吸合”故障。多次故障檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)故障接觸器無(wú)卡滯，測(cè)量接觸器線圈電阻正常，模擬接觸器吸合、斷開動(dòng)作正常。查看空調(diào)控制器運(yùn)行數(shù)據(jù)，確認(rèn)故障發(fā)生在動(dòng)車組關(guān)門、高低速蒸發(fā)風(fēng)機(jī)接觸器切換時(shí)。中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司選取 16 個(gè)更換下的故障接觸器返德國(guó)西門子進(jìn)行檢測(cè)，目視及 X 光檢查未發(fā)現(xiàn)異常;對(duì)接觸器進(jìn)行通斷電試驗(yàn)動(dòng)作正常;對(duì)接觸器及輔助觸頭進(jìn)行動(dòng)作測(cè)試，無(wú)卡滯或摩擦力增加;測(cè)量故障件與新品觸點(diǎn)彈簧壓力無(wú)明顯區(qū)別。對(duì)故障接觸器進(jìn)行觸點(diǎn)反饋可靠性測(cè)試，在 50000 次合斷動(dòng)作后檢測(cè)到一次反饋故障。對(duì)故障接觸器進(jìn)行拆解檢測(cè)，各部件安裝、尺寸均正常，檢查發(fā)現(xiàn)輔助觸點(diǎn)上存在絮狀纖維物（滌綸、纖維素、棉絮等）。通過(guò)故障分析，發(fā)現(xiàn)該故障多發(fā)于配電柜清潔作業(yè)項(xiàng)目后，判斷是由于接觸器輔助觸點(diǎn)上有灰塵、纖維等異物造成輔助觸點(diǎn)不能正常動(dòng)作。

5分析結(jié)論

基于以上分析，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速接觸器故障原因多發(fā)為蒸發(fā)風(fēng)機(jī)由低速切換至高速時(shí)，串入互鎖回路的低速接觸器輔助觸點(diǎn)動(dòng)作異常，同時(shí)控制邏輯僅對(duì)高速接觸器進(jìn)行重復(fù)動(dòng)作而未對(duì)存在異常的低速接觸器進(jìn)行多次動(dòng)作復(fù)位，導(dǎo)致高速接觸器供電回路不得電，報(bào)出蒸發(fā)風(fēng)機(jī)高速接觸器吸合故障。

6改進(jìn)措施

在故障邏輯中，增加低速接觸器復(fù)位邏輯，從而在未檢出高速接觸器吸合反饋信號(hào)的時(shí)候，對(duì)影響其得電的低速接觸器觸點(diǎn)進(jìn)行復(fù)位，這樣對(duì)高速接觸器及回路上串入得低速接觸器觸點(diǎn)都能復(fù)位，可以降低故障報(bào)出概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳洋，周月，李偉新，程?hào)|旭，劉洋.空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)工作原理及故障案例[J].城市軌道交通研究，2020，23（04）：111-113.

[2]賈小河. 動(dòng)車組空調(diào)系統(tǒng)性能分析與試驗(yàn)研究[D].河北科技大學(xué)，2017.

[3]彭慶紅，杜群貴.電動(dòng)客車變頻熱泵空調(diào)系統(tǒng)及其性能的試驗(yàn)研究[J].流體機(jī)械，2013，41（12）：65-69.