CRH380AL 型动车组空调机组电加热异常问题解决措施

陈 健

成都铁路局重庆车辆段安质科

CRH380AL 型动车组空调机组电加热异常问题解决措施

陈 健

成都铁路局重庆车辆段安质科

陈健（1987-）男，助理工程师，2009年毕业于兰州交通大学车辆工程专业，工学学士，现主要从事动车组检修维护工作。

通过对CRH380AL 型动车组空调机组控制原理及运行环境分析，制定相应的解决措施，有效的解决空调机组电加热异常问题。

引言

2015年2月1日，配属我局的CRH380AL-2615动车组在担当G307次运行途中，报出00车空调装置2加热器异常，造成该车空调无法正常使用。查阅2013年以来，CRH380AL型动车组空调系统历史故障，发现该车型空调机组发生了多起电加热异常问题（代码364、365），其中头车（01 车、00 车）发生次数较多。空调系统作为保障旅客乘车舒适的重要系统，尤其面对西南地区可能出现的高温天气时，当空调系统在发生该故障而无法复位的情况下，将导致车内空气质量急速下降，对旅客乘车环境造成严重影响。针对该问题，本文通过结合现车实际情况，对故障多方面原因进行分析，并制定了相应防范措施，有效解决CRH380AL-2615动车组空调装置加热器异常故障频发的问题。

CRH380　A/AL 型动车组空调装置加热器故障原理

此类电加热异常是空调机组内部温度达到电加热器1级保护动作值（以日立永济电加热器为例，其温控开关动作值为：65±7℃），温控开关动作而报出，待空调内部温度降低后，温控开关可自动复位。温控开关为双金属片结构，当周围温度达到温控开关动作温度后，双金属片动作，控制回路断开，报出电加热异常。待温度恢复到温控开关复位温度后，双金属片再度吸合，控制回路得电，电加热器可继续投入使用，这是电加热器的1级过热保护，是一种正常保护动作。电加热器还设计有2 级保护，2 级保护为熔断器保护（不可复位），需落机组更换温度熔断器。

原因分析

电加热器设计因素分析

动车组用空调电加热器组装完毕后均已完成试验验证。以日立永济电加热器为例：型式试验大纲中规定温控开关动作温度为65±7℃，恢复温度为48温控开关（电加热器1 级保护用）温度熔断器（电加热器2 级保护用）±7℃。试验中温控开关动作温度为68℃，恢复温度为41℃，试验结果满足要求，同时电加热器其他性能指标均满足试验大纲要求。

动车组采暖系统设计因素分析

动车组采暖系统已按要求完成静止状态和线路运行状态试验验证，试验结果满足试验大纲要求，整车采暖系统验证合格。

据故障统计分析，CRH380AL型动车组头车（01车、00车）更易发生电加热异常，中间车电加热异常率相对较低。CRH380AL 型动车组头车与中间车采暖系统差别在于：头车设有VIP客室，回风口数量较中间车少，回风风速相对较高，同时VIP客室区域地面铺设地毯，毛絮等较多。因此，在相同运用环境下，头车回风系统的回风格栅、回风滤网、回风道风口就更易脏堵。

回风格栅、回风滤网、回风道风口脏堵后，回风风量不足，电加热器散发的热量集中在空调机组室内腔侧，不能及时输送至客室；同时滤网脏堵后温度传感器检测温度偏低，导致电加热器长时间处于高频工作状态，进一步加剧空调机组室内腔侧（即电加热器周围）热量聚集。在此工况下，空调机组内温度更容易达到电加热1级保护温度，导致温控开关动作，报出电加热异常。

因此，动车组头车客室区域回风口数量少，回风风速高，回风格栅、回风滤网、回风道风口比中间车更易脏堵，温度传感器检测温度偏低，这是导致头车更易发生电加热器1级保护的主要原因。

图1　

电加热运用因素分析

根据现车试验情况分析，若空调采暖设定温度与客室内温度相差较大，电加热器长时间处于高频工作状态，若此时滤网脏堵严重，回风量不足，也可能导致电加热器散热不畅导致报电加热异常。

因此，空调采暖设定温度与客室内温度相差较大也可能导致报电加热异常。

图2　空调内部室内回风滤网

图3　座椅下回风口格栅

图4　回风风道口灰尘堆积

图5　温度传感器脏堵

图6　厕所、通过台处回风/废排格栅脏堵

运用环境因素分析

故障发生后，对部分电加热异常车辆进行了跟踪观察。电加热器异常发生时（代码364、365），客室内座椅下、观光区等部位的回风口格栅、空调内部回风滤网、回风风道口普遍存在不同程度脏堵情况。如图2- 6所示。

回风/废排格栅、空调内部回风滤网、回风风道口脏堵将导致：

➢ 客室内回风风量降低，进而导致空调机组内电加热器散热不畅，在设定温度较高（25℃以上）或车外温度较高时，空调机组内极易达到电加热器1级保护温度，报出电加热异常；

➢ 回风口处回风温度传感器检测到的温度低于客室内实际温度，空调机组根据温度传感器检测值继续高频运行电加热器，将导致空调机组内部温度上升，达到电加热器1级保护，报出电加热异常。

因此，回风/废排格栅、空调内部回风滤网、回风风道口存在不同程度脏堵滤网脏堵滤网脏堵风道口灰尘堆积温度传感器被灰尘覆盖回风格栅脏堵也是导致电加热异常的原因之一。

解决措施

定期清理回风系统相关滤网

动车段及动车运用所严格按照空调回风系统各滤网清洗标准定期清理，运用过程中发现个别座椅下回风格栅、空调内部回风滤网、回风风道口脏堵严重需立即处理。同时结合实际运用情况，可在原清理周期基础上适当缩短，尤其是头车（01、00车）车内回风滤网。

调低空调采暖设定温度，并自动控制运行

现车运用过程中，建议将采暖温度设定在22℃左右（根据外温情况适当调整），并设定在自动运行模式。本方案已在西安、石家庄等路局进行了现车跟踪试验：设定温度22℃，客室内温度可维持在20℃左右，能够满足运用要求，且报电加热异常率显著降低，实际运用效果良好。

电加热运行期间不要长时间关换气装置

当客室内温度稳定后，电加热器主要用于加热进入车内的新风，若关闭换气装置，电加热器触发1级保护的几率将大幅上升，且有可能触发电加热器2级保护（温度熔断器熔断），发生2 级保护需落机组更换温度熔断器。因此在电加热运行期间不要长时间关换气装置。若确因特殊情况必须关闭换气装置，请根据客室内温度及乘客需求适当调低车内采暖设定温度，防止因关闭换气装置导致电加热器2级保护。

组织供应商重点关注温度传感器工作状态，发现传感器异常，及时处理。

试验验证

鉴于以上分析解决空调加热器故障的处理措施，2015年2月，对配属我局的所有CRH380AL动车组空调系统各部件滤网进行全面清洁，同时加密滤网更换及清洁周期。通过一个多月的观察运行，动车组运行状态良好，均无加热器异常（代码364、365）故障发生。

结束语

通过对多组CRH380AL动车组进行现车检查及分析发现确认，CRH380AL型动车组空调频报电加热异常主要原因为：回风/废排口格栅、客室内回风滤网、空调内部回风滤网、回风风道口脏堵，脏堵后温度传感器检测不准、电加热器散热不畅，导致空调机组内温度达到电加热器1级保护，而报出电加热异常。头车报电加热异常率高，主要原因为头车客室区域回风口较中间车少，回风风速高，回风口滤网等更易脏堵。通过分析研究后采取全面清洁空调各部滤网，加密滤网更换及清洁周期，有效解决CRH380AL动车组空调装置加热器异常故障频发的问题。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.06.054