地铁车辆空调故障及处理分析

陆晨 王暄

摘要：本文主要分析了地铁车辆空调常见故障，其次阐述了具有针对性的故障处理方法，通过相关分析希望进一步提高地铁车辆空调故障效率和质量，仅供参考。

关键词：地铁运行;空调故障;处理方式;制冷系统

1、空调启动继电器、温度选择开关故障

地铁车辆空调是由多个不同部件共同组建而成，其中空调启动继电器是非常关键大一项组成因素，主要作用就是对空调的启停状况进行控制。继电器卡滞故障，或是出点阻值逐步变大，这些因素都会使空调无法正常启动。此外，如果温度选择开关，各个档位的阻值发生变化，也会使目标温度不符合标准要求，严重一些就会导致空调无法正常启动。

在实际处理上述这些故障时，需要定期间检测继电器和温度选择开关，或是也可以将电阻式无恩度选择开关，直接更换为数字式，这是目前高效处理继电器和温度选择开关故障的重要方式。

2、制冷剂泄露故障

地铁车辆正常运行，空调系统会出现停止工作的问题。这就要严格按照检测要求，对空调系统开展性能故障测试工作，精准测量压缩机的具体工作电流，之后还要将测量获取的数据与正常工作电流进行比较[1]。如果在此期间发现压缩机的工作电流比较小，就可以将这一故障发生原因，判断为空调系统制冷剂泄漏。在实际开展故常

排除和维修管理工作时，应细致排查空调系统的路线管道，同时也要向空调系统中注入相应的制冷材料。

一是全面掌握制冷剂充注要点。先是将地铁车辆的空套系统抽空，有效连接高压断针与填加制冷剂的阀门连接在一起，倒放制冷剂设备，与使用电子秤为主来测量制冷剂，并要做要精准记录下重量，需要格外注意电子秤的位置要高于冷凝器的位置，主要目的就是保证二者有效流通;之后再开展制冷剂充注工作，具体操作表现为：打开制冷剂相设备阀门、打开加液接头开关，按照这一步骤做好各个环节的工作，可以使制冷剂设备内的制冷剂，自动通过连接管冲入到冷凝器中。实际上，在正式充注制冷剂之前，需要细致观察电子秤是否处于水平状态，并且也要经电子秤此时显示的重量记录下来。如果发现电子秤的数字，下降到一定的冲入量，就要及时关闭制冷剂设备、关闭加液阀，最后才是将针阀封死。

二是明确制冷剂加注期间的各项注意事项。考虑到地铁车辆空调制冷剂，在受到外部压力的影响之后，成分会发生化学反应，进行分解，甚至构成元素也会随之发生改变，所以在加注之前就要做好空调系统抽空工作。受到制冷剂物质特征因素的影响，需要正确应用液体加注法，以此来防止制冷剂成分发生改变。在加注制冷剂期间，向高压侧和低压侧两部位，充注制冷剂，主要因为地铁车辆空调内具有液管电磁阀与逆止阀，如果只是向高压侧充注制冷剂，将会导致低压侧无法冲入制冷剂。

3、冷凝风机裂损、风机过载保护故障

一是冷凝风机裂损故障。主要表现为：冷凝风机电机支架安装螺栓断裂、支架断裂、合页开裂等;深究产生故障的原因，了解到冷凝风机动平衡性比较差，在地铁车辆空调系统运行期间产生较大幅度的振动，冷凝风机盖板和螺栓强度低等。严格按照要求进行检测，一旦发现风机振动速度，处于小于6.3mm/s，并且风机出厂期间不满足使用要求，就要充分利用现场动平衡仪，开展单面动平衡配重工作，具体步骤为开机;停机;结合实际应用的动平衡仪计算功能，精准计算出需要填加的配重和具体角度;试配等。

二是冷凝风机过载保护故障。地铁车辆空调在运行期间，出现空开跳闸问题，这样不仅无法保证压缩机正常工作，也会产生无法制冷的问题[2]。一种原因是实际设置的空开设定值比较小，另一种原因是风机或是风机接线盒防护等级低，在雨水深入到电机或是接线盒之后，无法保证绝缘功能充分发挥作用。在处理故障期间，就要对风机正常工作期间的电流数值进行测量，合理设置空开设定值;做好风机和接线的密封处理工作，提高防护等级。

4、风门电机故障

主要有两种故障表现形式：一是风门电机齿轮断裂、二是风门电机反馈故障。一般状况下，电力齿轮都以塑料结构为主，导致风门动作只会受到时间这一因素的控制，缺乏过载保护。在此种状况下，安装风门的角度出现偏差，就会产生使电机齿轮出现断裂问题。对于风门反馈故障而言，主要的发生原因是齿轮受到磨损，使风门开度发生改变，导致风门反馈出现错乱现象。在处理故障期间，需要最大程度上满足各项要求，适当的减小风门开度;或是通过降低风门反馈检测灵敏度的方式，在相应状况下短接反馈信号。

5、无锡 3 号线近期空调故障案例分析

5.1故障描述

据无锡 3 号线检修班组反馈无锡地铁 3 号线项目空调机组存在积水盘积水以及空调机组旁通阀异音故障。积水现象较为普遍，几乎全车都有;异音故障主要集中在 4、5、6、8 四列车，其中 4、5 车比较明显。

5.2现场调查

积水问题：现场通过登顶开盖板调查后发现，积水区域距离新风口很近，且水量较大，排除冷凝水问题;且 3 号线几乎全线为隧道行车，仅在幸福停车库外不到 200 米的露天，也初步排除了雨水的可能性;通过调查发现，积水集中出现在列车洗车之后检修发现，初步判断为洗车模式下，新风口进水导致。

下图位置属接水盘，用来接蒸发器的冷凝水，由于轨道、车体等各方面水平度的原 因，可能在接水盘最低处有少许积水无法通过排水口排出，但这少许积水或水迹是允许存在的，对空调的功能不造成任何影响。

异音问题：现场通过登顶开盖板以及维护软件监控发现，异常噪音出

现在 75%制冷转全冷工况，即旁通阀开启后再关闭时出现，且噪音表现为 强烈的气流声，初步判定为电磁旁通阀关闭不严导致制冷剂气体泄漏的声音。

5.3原因分析

5.3.1 积水原因：

1、 在以往项目经验中，通常列车在洗车时，需要在司机室 HMI 操控屏上 唤起列车的洗车模式，空调在接受到此信号后关闭所有新风门以防止 高压的洗车水流进入机组内。无锡 3 号线同样具备这个功能模式，唤 起按钮位于空调界面第二页，如下图所示：

已经跟踪洗车 0319 车，并关闭新风门，洗车后确认机组内无积水。

5.3.2异音原因：

本项目延续无锡 2 号线使用的先导式旁通电磁阀。其原理如下：

关闭阀门则相反，因此阀门关闭不严导致噪音的原因可能有：

1） 膜片在焊接过程中热变形，导致其阻隔作用时好时坏

2） 系统中的杂质阻挡了阀片的下落，导致阀片上下压差不够大，阀片起落造成了振动和噪音

3） 阀门出口存在较大的背压或者系统压力异常波动，导致阀杆无法正常落下关闭先导孔。

5.4进一步处置措施

针对积水问题：指导司机在洗车时操作全列车关闭新风门。针对异音问题，目前考虑两个方向：

1） 更换故障最频繁的列车 4 阀体执行机构，故障件发回 danfoss 进行故障分析。我司检查生产配置管理，查看焊接人员以及电磁阀批次属性，确定故障原因。

2） 软件更新电磁阀控制逻辑，强制电磁阀最小开启时间 30S 后才能执行 关闭动作，试刷列车 4 验证效果。

结束语：

综上，地铁车辆空调系统在运行时，实际产生的故障不僅仅金局限于上述这些故障，甚至还会出现不出风、风量小等多种比较常见的故障。本文通过对空调启动继电器、温度选择开关故障;制冷剂泄露故障;冷凝风机裂损、风机过载保护故障;风门电机故障产生原因进行细致分析，结合故障处理要求，制定针对性处理方案，保证空调系统故障处理效率，减少维修成本。

参考文献：

[1]张顺，付细群.地铁车辆司机室空调机组低压故障分析及解决方案[J].城市轨道交通研究，2021，24（01）：154-157.

[2]张大勇.论述地铁车辆空调系统的结构及典型故障案例解析[J].科技风，2019（26）：182-183.

[3] 林有兵. 变频技术在地铁车辆空调系统中的应用探析[J]. 城市建设理论研究（电子版），2016（4）：1069-1069.

[4] 占明建，栾志鹏. 地铁车辆变频空调系统节能方案探讨[J]. 数码设计（上），2020，9（12）：249-250.