铁路客车空调机组故障原因分析及措施

摘要：通过对空调机组常见故障原因进行综合分析，提出了相应的建议措施，为日常空调机组检修提供经验参考，以便减少和预防空调机组故障发生率。

关键词：铁路客车；空调机组；故障原因；分析措施

0概述

铁路客车空调机组是将一定量的车外新鲜空气和车内再循环空气混合后，经过过滤、冷却或加热、减湿等过程处理，以一定的流速送入车内，并将车内部分污浊空气排出车外，使车厢内空气的温度、湿度、流速及清洁度等达到旅客舒适卫生的要求，是保障旅客列车乘车环境的重要设施。太原车辆段现配属客车1984辆，其中空调客车1712辆，占客车总数的

86.3%。随着铁路空调列车的快速发展，列车在日常运行中会跨越全国多个省市，且可能穿过高原、隧道等不同区域，外部气压和温湿度的较大差异造成了列车空调运行的不稳定性，导致空调机组故障率偏高。据统计，仅2018年6~8月A2、A3修的客车空调机组故障就发生达40件，直接引起多起旅客投诉以及临故甩车的问题。因此，有必要对空调机组在运行过程中发生的故障进行统计分析，摸索故障规律，提出建议措施，预防和减少空调故障发生率，保障客车安全运行，满足旅客乘车舒适性。

1客车空调机组基本工作原理

客车空调装置按供电方式不同可分为本车供电式和集中供电式；按安装方式不同可分为集中式和单元式。由于目前我国铁路客车空气调节装置主要以单元式空调机组。不论哪种铁路空调客车，其空气调节装置通常都是由通风系统、空气冷却系统、加热系统、加湿系统及电气控制系统五大部分组成。客车空调装置对空气的处理主要包括对空气的除尘、冷却、加热、加湿、减湿等。客车空调装置五大系统的作用是:通风、加热、制冷、加湿、自动控制，其中，我国在一般车辆的空调装置中不设加湿系统。

降温原理：客车车厢内的循环空气及新风道引入的车外新鲜空气，被机组的离心式通风机吸入滤尘后在蒸发器前混合，通过蒸发器得到冷却降温，并由机组前端出风口送入客室通风道各格栅，向车内吹出冷风，使客室内温度降低，并由温控器自动调节车内空气温度。

升温原理：车内循环空气及由新风道引入的车外新鲜空气，被机组的离心式通风机吸入在预热器前混合，通过空气预热器加热后送入客室内风道各格栅，向车内送热风，使车内温度上升，并由温度调节器自动调节车内空气温度，保持车内温度舒适。

客车空调装置的故障主要有：通风系统故障、制暖系统故障、制冷系统故障、电气自动控制系统故障以及一些特殊故障等。

2空调机组故障形式分类统计

根据段运用部门提报的40件空调返段修故障，

铁路客车空调机组故障原因分析及措施

王文勋：太原车辆段

通过对故障调查分析后进行分类统计见表1。可以看出空调机组制冷效果不良、机组漏水、压缩机绝缘不良及航空插头烧损故障所占比例最大，需结合故障处置情况进一步对其原因及建议措施进行重点分析。

3空调机组常见故障形式及原因分析

3.1522型压缩机绝缘不良

2011年前生产的空调机组基本采用防护等级为IP21的522系列压缩机，该类压缩机接线盒内设螺钉连接冷压端子，防水性能较差，绝缘不良的主要原因是其接线盒内卫生差及接线排、配线上存在较多冷凝水。目前使用的522系列压缩机接线盒由于不密闭，且位于压缩机中上部，在制冷过程中压缩机表面容易产生冷凝水，由于压缩机壳体与接线盒之间缝隙较大，冷凝水通过缝隙进入接线盒，接线端子直接与潮气接触，使压缩机各相间及对压缩机壳体之间绝缘电阻下降甚至绝缘为零。造成问题的根本原因是段修时检修工艺执行不到位，接线盒密封不严。

3.2航空插头烧损

客车运行途中空调机组航空插头烧损，一方面会造成空调机组不能正常使用，另一方面故障较隐蔽，存在火灾隐患，严重影响列车运行安全。究其原因有：（1）冷凝水排水不畅，积聚的冷凝水沿线路流入航空插头内，造成航空插头插针短路烧损；

（2）航空插头安装松动，插针虚接打火引发短路；

（3）空调机组频繁启动，插针存在氧化状态时接触电阻增大导致发热，引起内部短路；

（4）电机运行缺相、各电机过载或配线接地短路导致电流瞬间增大；

（5）段修时检修质量不高，航空插头配线压接组装后遗留毛刺，引起短路烧损；

（6）航空插头至车顶机组部分的配线，在线管出口处未对线束采取防磨包扎措施，机组运行中振动造成配线磨断引起短路烧损。

综合上述原因，需重点针对配线根部磨损及冷凝水流入的问题进行改进防范。

3.3机组制冷效果不良

空调机组制冷效果不良的原因很多，常见的有：

（1）列车运行入库后，空调机组蒸发器滤网表面吸附的灰尘或毛絮未及时清洗，造成滤网堵塞，影响制冷效果；

（2）蒸发器、冷凝器长时间使用后未及时清理，导致蒸发器结霜、冷凝器脏堵，热交换性能变差，造成制冷效果不良；

（3）制冷系统发生轻微泄漏，客车检修时未按工艺标准对制冷系统故障进行查找、分析、判断，未及时添加制冷剂或者盲目添加制冷剂，造成制冷剂不足或过量，制冷效果变差；

（4）压缩机故障，造成单压缩机工作或压缩机效率降低，实际制冷量下降，制冷效果不好。

空调机组制冷效果不佳的主要原因有：

（1）风道结构存在缺陷，尺寸大，出风量小，致使空调制冷效果差；

（2）发电车风道出风口与操作间出风口不正位，密贴不严，缝隙大造成冷气不能全部吹入操作间，引起制冷效果差。

3.4空调机组漏水

故障类型数量（件）占比航空插头烧损37.5%机组漏水717.5%冷凝风机故障25%通风机烧损1 2.5%新风调节门故障25%压缩机故障25%制冷效果不良1640%压缩机绝缘不良410%其它类型37.5%

表1空调机组故障统计表

客车空调机组漏水的常见部位发生在机组安装座

下方的客室顶部及风道各出风口处。存在的原因有：（1）空调机组软风道在拆卸时，一些车辆连接部位胶条老化破损严重，但在机组安装时仍被使用，还有一些机组缺少胶条仅打胶处理，造成软风道密封性能不良，遗留进水隐患；

（2）对空调机组及软风道安装座检修过程存在盲点，未按照《铁路客车电气装置检修规则》及相应的作业指导书标准检查各安装座，对安装座锈蚀且有杂物的情况未及时处理；

（3）运用部门在空调机组整修时，未清理或清洗空调蒸发器后排水槽和积水盘内淤泥，易造成排水孔堵塞，冷凝水排水不畅；

（4）空调机组使用年限已久，顶部的空调底座凹陷，导致蒸发器下方的冷凝水托盘冷凝水面低于底座，冷凝水排不出托盘而直接进入车厢内造成漏水。

4建议及改进措施

4.1压缩机接线盒盖防水改造

检修时使用电气设备清洗液清洁压缩机接线盒内部，清除各缝隙间的锈垢，在接线盒与压缩机外壳缝隙之间涂密封胶，保证把缝隙填满，并用毛刷抹平表面，确保外部潮气不能进入接线盒内部。主要建议措施：（1）对压缩机接线盒盖安装后，用不干胶腻子塞进接线盒盖与盒体缝隙之间，并在外表面抹平，防止潮气从盖子缝隙进入。盒子两侧盖子定位孔及其它孔密封方法相同；

（2）对电缆孔各散线之间及电线外面用不干胶腻子进行填充密封，确保与电线之间完全没有缝隙，将电缆压入孔内，并在盒外侧用不干胶腻子密封所有缝隙，将线理顺，保证接线孔与电线之间完全密封。测量压缩机配线绝缘是否≥5，如果达不到，则对空调机组进行烘干处理，烘干后若仍达不到要求，则对压缩机接线盒重新密封或更换新品；

（3）在试验台对空调机组进行综合性能试验后再次测量压缩机配线绝缘，观察绝缘变化情况，判断密封效果，确保绝缘阻值符合标准。

4.2航空插头及配线防护

4.2.1航空插头配线防磨整治

空调机组A2、A3修时对航空插头根部线管出口处配线列入重点检查，对无护管防护的配线包扎黄蜡管进行抗磨防护，防止配线磨断导致插头烧损或引起火灾。

4.2.2航空插头防水改造

结合空调机组航空插头检修现状，制定的航空插头防水改造建议措施如下：

（1）将航空插头后部活结打开，将护套头退出，露出护管部分；

（2）将护管沿机组方向拆除300mm~500mm左右，并将端头部分处理整齐，无毛刺外露；

（3）将原有的护套头安装在截断的护管上，对护管截断处进行钝化处理，防止抗磨配线；

（4）将裸露的配线使用尼龙护网进行包扎，并采用尼龙扎带对两端护网绑扎处理，防止护网左右窜动，确保配线防护到位，无抗磨、裸露；

（5）在车上安装空调机组航空插头时，根据现车情况，适当调整航插安装座位置，使安装座处于较高方位，防止冷凝水沿配线进入航空插头内部，引起插头短路烧损。

4.3加强机组清洗，消除设计缺陷

运用车入库后定期清洗空调机组蒸发器滤网，将缺失的滤网补齐。充分利用段修机组分解落地的便利条件，对机组蒸发器和冷凝器彻底清洗，提高清洗质量，保证制冷效果。主要建议措施：

（1）日常做好空调机组关键制冷配件寿命统计，进行数据分析，对使用年限较长的制冷配件入段修时及时更换，防止配件老化引起系统泄漏；