咸喆 赵金龙 崔鹏翔 李长胜
中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000
摘 要：通过对动车组客室空调机组压缩机烧损故障的分析研究，借鉴成熟车型接线盒结构，提升接线盒防护等级，有效防止接线盒进水，提高产品可靠性。为以后动车组客室空调机组压缩机接线盒的选型及设计提供参考和建议。
关键词：动车组；空调机组压缩机；接线盒；防护等级；
0 引言
随着我国轨道车辆事业的快速发展，动车组的运行安全备受关注，作为影响车内环境舒适性的关键部件之一，动车组空调系统的研发设计及使用的可靠性越来越受到重视。本文通过对动车组客室空调机组压缩机烧损故障的分析研究，借鉴成熟车型接线盒结构，提升接线盒防护等级，有效防止接线盒进水，从而提高了产品可靠性，提高了旅客乘车的舒适性。
1、问题描述
动车组客室空调系统压缩机无法制冷，累计发生5起。
故障车辆返回库内后对压缩机进行检查，拆开压缩机接线盒后，拔下插头，发现插针烧损严重，检查插座，发现插头内出现不同程度的烧损，且残留部分水迹。如图一所示。
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图一 接线盒内部插针烧损及残留水迹示意图
2、故障原因分析
该压缩机型号为ZRH100KTE-TFD-650，压缩机接线盒采用卡扣式安装结构，防护等级为IP21，接线盒内部插头防护等级为IP56。
2.1基本结构
接线盒壳体为卡扣式结构，壳体上部开接地螺栓安装豁口，豁口尺寸约15mmX15mm，壳体起到防磕碰击打的保护作用，另外壳体安装后与插头压紧，防止插头松脱。插头采用双层密封结构，第一层为插头凸起边缘与接线盒底部的海绵密封垫进行压接密封（海绵密封垫为闭孔防水材料），第二层为插针根部的橡胶柱与插头内嵌凹槽进行密封。
2.2拆解分析
根据拆解分析看出，第一层密封结构的海绵垫存在不同程度错位，与插头不同心，导致密封搭接量不足，压接不严。第二层密封结构中插座凹槽内嵌长圆孔，配合圆形橡胶柱密封，同样存在四周搭接量不均匀情况，同时烧损的插头内残留水迹。
动车组空调冷凝风机为下出风方式，雨水会随冷凝风进入冷凝腔，而压缩机处于冷凝风机的下方，雨水会直接浇到压缩机接线盒上，由于接线盒外壳不具备防水等级，且壳体开有接地螺栓豁口，大量雨水进入到接线盒内部，如果插头与海绵密封垫压接错位，搭接量不足，雨水易渗入到插座凹槽内，长时间降雨后，雨水接触插针，进而导致插针烧损，压缩机停止工作。见图二。
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图二 压缩机内部示意图
2.3故障原因
综上所述，由于空调压缩机插头密封结构存在设计缺陷，防水等级不满足要求，动车组在下雨天气长期运行时，雨水渗入到插头内部，导致插针烧损，进而导致压缩机故障。
3、临时过渡措施
3.1对所有压缩机插头进行普查，查看内部是否有水迹，如有水迹需对其进行烘干，检查过程中共发现2台压缩机有水迹；
3.2更换压缩机密封海绵垫，并注意使垫片中心处圆形孔与压缩机接线端子底部圆盘同心；
3.3使用铝箔胶带对压缩机接线盒上侧、左右两侧进行粘贴，最后使用密封胶对接线盒外粘有铝箔胶带区域进行打胶密封。接线盒涂胶后的压缩机整机淋雨试验9小时（冷凝风机强起），未发现有雨水进入接线盒内部，两相间绝缘电阻测试合格。为加强接线盒防水结构，后续计划在上述方案的基础上对插头及密封垫接触面涂抹防水腻子，进行再次防护，增加安全冗余，后续结合春整、秋整进行持续跟踪检查，查看接线盒打胶处是否有开裂现象。
4、最终措施
借鉴CRH380B型动车组成熟接线盒结构，采用外壳螺栓安装密封结构的接线盒，同时新接线盒防护等级要求提高为不得低于IP67，压缩机型号更新为ZRH100KTE-TFD-650C。新压缩机性能参数、内部机械结构、外部进排气管尺寸与原压缩机完全一致，仅更改接线盒外壳及内部接线形式，对压缩机的整体互换性没有影响。
新接线盒外壳采用螺栓压紧安装结构，盒盖和壳体中间采用硅胶密封圈密封，新接线盒内部接线均使用螺钉紧固，可以保证连接的可靠性。
参考文献：
[1]GB 4208-2017? 外壳防护等级(IP代码)