地铁空调系统常见故障分析

陈翔

摘 要：随着城市轨道交通的不断发展，地铁已成为人们日常出行的首选交通工具，而地铁车辆空调系统的主要作用就是使客室内的温度，相对湿度，空气流动速度及洁净度保持在规定范围内，为乘客创造舒适的乘车环境。鉴于夏季是空调系统故障高发时期，本文对苏州地铁三号线空调系统几个典型故障进行分析。

关键词：地铁空调系统;故障分析;典型

中图分类号：U270.383 文献标识码：A

1 简介

苏州地铁3号线列车采用科泰厂家生产的空调机组及软件，自2019年8月3号线试运行至2020年8月底，电客空调系统共发生74起故障，其中正线故障44起，检修故障30起。下面对几个典型故障案例进行分析：

1.1 空调机组显灰（液路电磁阀二极管击穿）

苏州地铁三号线开通运营至今一共发生4起液路电磁阀二极管击穿问题，造成空调直流断路器跳闸。该问题直接导致空调显灰，影响空调系统的正常运行。针对此问题和苏州三号线空调控制器的设计和目前所用的UF4007MIC型号二极管选型到现场试验测试。

故障原因：

（1）检查MP1车空调控制柜发现Q04断路器跳开（压缩机马达保护器），测量压缩机1电磁阀控制电路电阻，电阻值为0欧姆（正常约为650欧姆），判断为MP1车机组1液路电磁阀中二极管被击穿（SV1），后续更换液路电磁阀二极管后，测量电磁阀线圈阻值正常，多次测试空调功能无异常。

（2）二极管安装位置位于液路电磁阀线圈两端，二极管可以有效的吸收电源断开瞬间的浪涌电压和电流，从而避免了浪涌对系统设备造成损坏。常见的造成二极管击穿的常见原因比较多的是过流，过压和过热问题。结合二极管的选型，针对性测试了这些点。

下图为浪涌电流与时间周期曲线，纵坐标为浪涌电流，横坐标为周期数，可根据浪涌电流和时间周期数计算出，在该浪涌电流值下二极管可持续时间。（持续时间=浪涌电流对应周期数×频率1/60，浪涌电流为8 A时，可持续时间为 1.66 s）。

现场测试了0303车其中的 Tc1、Mp1、M1、Tc2车进行对比，采用高精度的示波器，测试液路电磁阀线圈断开瞬间的电压和电流值。并且对发生2次故障的Mp1车进行了多次测试。为了验证控制柜与机组端峰值与浪涌可能出现的不一致性，分别对机组电磁阀线圈二极管处与控制柜电磁阀线圈输出处进行了测试，测试数据如下：

（3）总结：经过现场的测试对比，发现电磁阀的线圈两端的瞬间电压及电流没有超过最大反向峰值电压VRRM=1 000 V，且瞬间的电流都符合二极管的浪涌电流与时间周期曲线，说明了二极管的选型符合要求，可以有效的抑制浪涌电流和电压、防止损坏元器件。综合此款二极管长期应用在科泰众多架修和新造定频项目，目前无反馈有批次问题。认为此二极管为个别质量问题。建议工班在今后在作业中加强对该部件的检查。

1.2 冷凝風机缺相

冷凝风机是安装在冷凝腔盖板上，将“冷”空气从空调机组的两侧冷凝盘管吸入，再将“热”空气从空调机组顶部排出，确保冷凝盘管内高效热量传递。

故障现象：0333车MP2空调故障，冷凝风机马达保护器跳开，恢复后继续跳开。测量风机阻值，发现电机U相缺相，更换新的电机后，上电故障消失，多次测试空调功能无异常。

（1）电机缺相的可能原因：电动机接线松脱;控制回路中继电器，接触器接触不良或长期磨损。当受到电动机启动电流的冲击，误动作，定子绕组由此缺相;绝缘老化（电机在运行相当一段时间后，温度偏高或供电电压偏高时，造成定子绕组相间或匝间短路，电机定子绕组也会出现一相或多相断开）。

（2）确认与处理：检查电机机盖及外观检查未见异常，对电机拆解发现电机内部匝线部分断裂，转子底部部分存在划痕并在电机内部发现一枚变形垫片。

（3）原因分析：此垫片未按实际要求铆实到位，导致电机在平衡配重试验中脱落。导致电机在后期运转过程中将匝线扫断，从而导致电机缺相无法运行。

（4）总结：建议空调厂家后续对供应商供货质量进行严格把控，杜绝再次出现这种情况。

1.3 低压压力故障

（1）故障现象：空调机组显黄，影响空调正常制冷效果。

（2）故障处理：列车回库后下载FDL故障记录报“3车空调机组1压力故障（低压）”，后续登顶检查确认为M1空调机组1高压排气管接头存在漏点。14日晚空调厂家对漏点补焊后，重新抽真空并添加制冷剂。上电检查故障消失，多次测试空调功能无异常。

（3）故障分析：夏季为空调压力故障多发时期，空调机组内有复杂的铜管线路和低压高压压力开关，在处理这类故障时，面对细如针眼的漏点，怎么能快速的找出漏点才是解决问题的关键。（一般漏点附近都有类似油渍的漏痕，然后在漏痕附近再找出具体的漏点。）夏季空调工班对车顶空调机组检修时需着重查看铜管附近。

（4）总结：通过近期4起低压故障发现漏点基本集中在压力开关，管路接口处，基本排除铜管材质问题，可以确定为生产过程中焊接工艺不达标所造成。建议空调厂家在后续生产过程中严把质量关，对接口，弯口处进行加焊处理。

2 结束语

城市轨道交通近些年快速发展，空调系统作为地铁车辆系统的重要组成部分，尤其在夏季，冬季故障高发期。空调系统发生故障，会直接影响到乘客乘坐地铁的舒适度。所以如何有效的降低空调系统的故障率就显得尤为重要。第一就是增强空调各部件的产品质量，对业主反馈的易坏点或部件在生产工艺上进行优化解决。第二就是严把检修作业质量，改进作业规程，对易坏部件着重检查，复检。相信在不断优化改进后，地铁车辆空调系统会越来越成熟，稳定。

参考文献：

[1]杨丽娟.浅论地铁空调系统常见故障及预防探微[J].环球市场，2019，27（07）：387.

[2]景慎忠.浅论地铁空调系统常见故障及预防[J].科技经济导刊，2018，26（27）：92.