张丽楠,刘博,马玉凡,郭文汇,熊英
长春中车轨道车辆有限公司,吉林长春,130062
摘 要:电加热器作为铁路客车的重要辅助加热部件,对铁路客车在冬季运行时维持车内温度、为旅客提供舒适的乘车环境具有重大意义。电加热器使用过程中,部件性能会随使用时间的推移而发生衰退,研究电加热器检修工艺十分必要。以CRH5型动车组采暖系统通风加热器为检修对象,基于四级检修规程及实际检修经验,对其检修工艺、在线运用应急故障及其处理措施进行了介绍。
关键词:CRH5型动车组 通风加热器 四级检修工艺 在线运用
引言
在CRH5型动车组中,客室和司机室的供暖均采用电热空气预热结合侧墙电加热器辅助供热联合供暖的形式,主要供热装置包括电热空气预热器和辅助加热器(电暖气)两部分[1]。在动车组运行过程中,电加热器部件会发生不同程度的性能衰减,根据车辆运行周期对铁路客车电加热器进行不同修程的检修,可及时发现和消除电加热器的不良状态,确保电加热器使用的安全性和可靠性。
动车组四级修是指从新造或上次五级修起,每运行120万公里或每3年进行的一次修理。在CRH5型动车组中,客室和司机室的主要辅助供暖装置包括管式静态加热器、司机室静态加热器和通风加热器。本文主要以CRH5型动车组通风加热器为例,按照铁路总公司《和谐5A型动车组四级修检修规程》中的电加热器检修技术要求,结合实际检修经验,对通风加热器检修工艺方法进行了介绍,以期为此类结构加热器检修工艺提供借鉴方案。
1检修技术要求
1.1 通风加热器结构
CRH5型动车组通风加热器主要分设在头、尾车司机室蹬车门处及餐车吧区。通风加热器主要由断路器、电热管、温控器、熔断器、风机、隔热材、机壳、罩板等组成。风机用于电热管的热量散发;温控器为通风加热器一级超温保护器,可恢复;熔断器为二级超温保护器,不可恢复。通风加热器电气接线原理图如图1所示,加热器额定工作电压为AC220V。
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图1 通风加热器电气接线原理图
1.2 检修技术要求
根据铁路总公司下发的《和谐5A型动车组四级修检修规程》要求,电热器各零件检修内容包括[3]:
(1)清洁电热器内外部,无污物。
(2)电热管接线端子无烧损、变色,保护套状态良好,无破损。
(3)电缆无破损。
(4)检测恒温器温控器,状态不良时更新。
(5)通风电加热器风机检查,清除锈垢,电机驱动轴连接牢固,清除电机上的灰尘和油垢。叶轮无损坏、变形,电机安装紧固件无损坏、松动、缺失。
(6)在电热器的明显位置作检修标记。
(7)电热器标牌须清晰,接地螺栓安装牢固、可靠。
(8)电热器通电试验状态良好。
2检修工艺
工艺流程为:检修前功能检查→检修前外观检查→必换件及偶损部件拆卸→零部件清整→零部件装配→例行试验→交检、校验。
2.1 检修前功能检查
(1) 电热管冷态绝缘电阻测试
在非工作状态下,用500V级兆欧表分别测量电热管和风机冷态绝缘电阻值,绝缘阻值不应小于500MΩ。对无法达到绝缘标准的功能不良部件,检修时进行更新。
(2) 通电测试
在通风加热器上电工作状态下检查风机和电加热器运行状态。若风机和电热管均不工作,则在加热器断电状态下用万用表蜂鸣档检查断路器通断状态,若风机工作,电热管不工作,则在加热器断电状态下用万用表蜂鸣档依次检查电热管、温控器、熔断器、线缆通断状态;若风机不工作,电热管工作,则加热器通电状态下用万用表电压档检查风机电缆连接状态。对于检查出的功能不良部件,检修时进行更新。
2.2 检修前外观检查
检查电缆、接线端子、套管、断路器、电热管、温控器、熔断器、绝缘座、电热管管夹、隔热材等部件外观状态,存在损坏缺陷时更新。检查风机驱动轴连接状态,连接不牢固时更新;检查风机叶轮状态,损坏或变形时更新;检查风机安装状态,不牢固时重新紧固。所有状态不良部件均须做好记录,以防检修时遗漏。
2.3 必换件及偶损部件拆卸
拆卸外观不良或功能不良部件。部件拆卸原则为:首先拆卸干涉部件,再拆除损坏部件,切记不允许野蛮拆卸。
2.4 零部件清整
部件装配先用风枪将通风加热器内部浮尘吹除,再用百洁布擦拭各部件表面的污物,当存在无法直接擦除的污物、锈垢和油垢时,用白擦布蘸无水乙醇做进一步清理。值得注意的是,对电气元件进行清脏时禁止使用化学试剂和水。
2.5 零部件装配
按照“先拆后装,后拆先装”的顺序,对通风加热器更新零部件进行装配。其中,紧固件安装时须按要求涂抹乐泰243螺纹锁固胶。
2.6 例行试验
对装配完毕的通风加热器依次进行冷态绝缘电阻试验、启动电流试验、风机试验、过压试验、泄露电流试验、冷态介电强度、高压泄露、功率、温度、热态绝缘电阻试验及超温保护性能测试[3],通风加热器须同时满足如下性能要求:
(1)在非工作状态下,用500V级兆欧表分别测量通风加热器电热管和风机冷态绝缘电阻值,绝缘阻值不小于500MΩ。
(2)自冷态投入额定电压时通风加热器启动电流不大于额定电流的1.2倍,且能快速达到稳定。
(3)在额定工作电压下通电运行时,通风加热器风机旋转正常,无卡滞、噪音等异常状况。
(4)在1.27倍额定电压下工作正常。
(5)向通风加热器电源线与机壳间输入额定工作电压,泄露电流值小于0.5mA/kW;向通风加热器电源线与机间壳输入AC2000V,50Hz工频电压,历时1min,电热管无闪烁、击穿现象,且功率不超过1kW的加热器高压泄露电流小于5mA,大于1kW。
(6)通风加热器在额定工作电压下通电工作1h后,其实测功率与额定功率偏差在-10%~+5%范围内;用精度不低于1级的面接触式点温计测量电热管表面及电热罩板表面温度,电热管表面任意点处的温度值不高于180℃,电热罩板表面任意点处的温度值不高于60℃;切断通风加热器电源,断电30s内用500V级兆欧表测量加热器的热态绝缘电阻,阻值不小于100MΩ。
(7)将通风加热器散热孔密封,保证通风加热器内部为一封闭空间,接通通风加热器工作电源,通过用电流表监测加热器工作电流的方式来监测温控器动作情况,当温控器感温体感知的温度到达其设定温度时,温控器常闭触点自主断开,进而切断电热管工作电源;撤除密封措施,待加热器降温一段时间后,温控器常闭触点自主闭合,电热管恢复工作,以此达到超温保护的目的。
(8)通风加热器自然冷却至室温后,再次用500V级兆欧表测量电热管冷态绝缘电阻,阻值不小于500MΩ为合格。
3工艺验证
为了验证该检修工艺的稳定性和可靠性,按照用户要求在某CRH5型动车组列车上对检修完毕的通风加热器进行15万公里装车运用考核,考核期满的通风加热器功能状态良好、无异常;此后,对批量四级修的通风加热器的装车运用情况进行售后跟踪,无售后故障。
4在线运用应急故障处理措施
对通风加热器在线路运用过程中可能出现的紧急故障进行总结,分析故障原因后制定了相应的故障处理措施,详见表1。
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5结论
本文对CRH5型动车组通风加热器四级修检修工艺进行了介绍,装车运用的验证结果表明,采用该检修工艺方法检修后的CRH5型动车组通风加热器性能稳定、可靠。同时,对通风加热器线路运用可能出现的故障进行了梳理,并给出应急故障处理措施,以期对通风加热器日常故障处理提供帮助。本文介绍的通风加热器检修工艺方法对动车组类似结构加热装置的检修具有了一定的借鉴价值。
参考文献
[1] 张曙光.CRH5型动车组[M].2007
[2] 中国铁路总公司.TG/CL147-2014《和谐5A型动车组四级修检修规程》[Z].2014
[3] 中华人民共和国铁道部.TB/T 2704—2005《铁道客车电取暖器》[S].2005