CR400AF（-A）型動車組溫水器故障分析

宋翱，劉浩，劉鵬飛，王化新，趙興

（青島動車段，山東 青島 266000）

溫水器是CR400AF（-A）動車組衛(wèi)生系統(tǒng)重要組成部分，除5（9）號車外，每車盥洗室均設(shè)置一個溫水器，安裝于盥洗室臺面下方，溫水器采用儲水加熱方式，可通過調(diào)整節(jié)水閥來調(diào)整出水溫度，為乘客提供舒適的溫水。隨著CR400AF（-A）動車組衛(wèi)生系統(tǒng)長時間運行，溫水器發(fā)生故障的頻率也逐漸增加，因此本文選擇對溫水器故障進行分析研究。

1 原理分析

1.1 基本結(jié)構(gòu)

溫水器主要由外殼、水膽、電熱管、溫控器、突跳式溫控器、水位控制器、顯示控制板、水位傳感器、干燒保護裝置及管路等組成。

1.2 工作原理

1.2.1 電路分析

溫水器具有加熱控制、故障指示、溫度調(diào)節(jié)、缺水保護、超溫保護等功能。

加熱工作原理：溫水器接通AC220V工作電壓，6線路得電，電源燈亮。水位和溫度同時達到加熱設(shè)定值時，觸點SW和ATC保持閉合。溫度低于80±5℃時突跳式溫控器不工作，觸點WK保持斷開，繼電器JK失電，觸點JK閉合，6A線路得電，繼電器KM得電，觸點KM閉合，5A線路得電，電加熱管得電，溫水器開始加熱。同時51線路得電，則加熱燈得電正常工作。

故障指示工作原理：若5A和51線路同時得電，溫水器正常工作。若電熱管和防干燒裝置故障，5A線路得電而50線路失電，則繼電器JK2失電，觸點JK2閉合，加熱故障燈亮。

溫度調(diào)節(jié)工作原理：當溫度達到加熱設(shè)定值40±5℃時，溫控器工作，觸點ATC斷開，繼電器KM失電，觸點KM斷開，溫水器停止加熱。當溫度低于加熱設(shè)定值時，觸點ATC閉合，溫水器又開始加熱。

缺水保護工作原理：當水位下降到水位傳感器S2時，水位控制器工作，觸點SW切換，5B線路失電，繼電器KM失電，觸點KM斷開，溫水器停止加熱；同時52線路得電，缺水燈得電正常工作。當水位達到到S1設(shè)定值時，觸點SW切換，溫水器開始加熱。

超溫保護工作原理：當溫度達到加熱設(shè)定值時，溫控器損壞，溫水器繼續(xù)加熱，溫度高于80±5℃時，突跳式溫控器工作，觸點WK保持閉合，繼電器JK得電，6A線路失電，觸點KM斷開，5A線路失電，電加熱管失電，溫水器停止加熱；同時5線路得電，超溫指示燈正常工作。

圖1 溫水器水路原理圖

1.2.2 水路分析

將冷熱節(jié)水閥調(diào)至冷水位，按壓節(jié)水閥，水泵啟動并對溫水器供水，經(jīng)過三通管，從冷水管出水口流向節(jié)水閥；將冷熱節(jié)水閥調(diào)至熱水位，熱水從水膽經(jīng)過熱水管流向節(jié)水閥；將冷熱節(jié)水閥調(diào)節(jié)至中間位時，冷熱水同時流出，混合成舒適的溫水。當水膽內(nèi)水溫過高時，會產(chǎn)生大量水汽，導(dǎo)致水膽內(nèi)壓力增大，到達溫水器限定壓力值時，溢氣閥打開并進行排水作業(yè)，降低水膽內(nèi)壓力。

圖2 溫水器電路原理圖

2 故障分析

某動車所近兩年共發(fā)生溫水器故障28件，其中溢氣閥故障、電熱管故障和水位傳感器故障是最常見故障，共發(fā)生21件，占比高達為75%，檢修時，應(yīng)對此類故障加強關(guān)注。故障主要原因如下。

2.1 水位控制器（SW）故障

故障現(xiàn)象：缺水指示燈常亮且有熱水輸出。

分析與處理：水位控制器首先檢測溫水器有無水，從而控制電熱管加熱；或者無水狀態(tài)下顯示缺水，顯示控制板進行狀態(tài)指示。當水位控制器故障時，電路中水位控制器觸點始終閉合，52線路始終得電，導(dǎo)致缺水指示燈得電常亮。當水位控制器故障時，切斷溫水器電源主回路，對水位控制器進行更換。

2.2 水位傳感器（S1、S2）故障

故障現(xiàn)象：在溫水器滿水時，存在誤報缺水，溫水器無法正常工作。

分析與處理：水位傳感器在溫水器中作用是檢測水位，從而實現(xiàn)缺水保護功能。由于水被加熱過程中，水中雜質(zhì)在水位傳感器上形成極難溶于水的碳酸化合物，造成水位傳感器無法進行水位檢測，水位控制器觸點無法正常閉合斷開，52線路無法正常得電，缺水指示燈無法正常工作。溫水器滿水時，存在誤報缺水，溫水器無法正常工作。水位傳感器）故障時，須其進行更換或清潔。基于水位傳感器故障頻率較高，建議定期進行清潔，以降低故障頻率。清潔方法：將水位傳感器尼龍?zhí)坠苈懵兜慕饘俨课辉?%的稀鹽酸溶液中浸泡5min，然后使用未被浸水的抹布將表面污垢清除至光亮，最后用清水將附在水位傳感器上的溶液沖洗干凈。

2.3 顯示控制板故障

故障現(xiàn)象：顯示控制板指示燈不亮或未顏色顯示錯誤。

分析與處理：顯示控制板通過LED二極管顯示溫水器工作狀態(tài)。溫水器接通電源，6線路得電，電源指示燈亮；溫水器開始加熱工作，同時51線路得電，加熱指示燈亮；水溫高于80±5℃時，突跳式溫控器開始工作，使溫水器停止加熱，同時5線路得電，超溫指示燈亮；水位低于水位傳感器S2時，水位控制器開始工作，使溫水器停止加熱，同時52線路得電，缺水指示燈亮紅色。當溫水器實現(xiàn)其中一種功能，而指示燈指示燈不亮或未顏色顯示錯誤，則顯示控制板故障，更換新顯示控制板。

2.4 突跳式溫控器故障

故障現(xiàn)象：超溫指示燈亮紅色，溫水器不加熱。

分析與處理：突跳式溫控器在溫水器中主要起超溫保護作用。突跳式溫控器故障時，觸點WK保持閉合，繼電器JK得電，6A線路失電，繼電器KM失電，觸點KM斷開，5A線路失電，溫水器停止加熱；同時5線路中觸點JK閉合，5線路得電，超溫指示燈正常工作。在其故障后需更換突跳式溫控器。

2.5 溫控器故障

故障現(xiàn)象：缺水和加熱指示燈都不亮，溫水器不加熱。

分析與處理：溫控器在溫水器中主要起溫度保護作用，溫水溫達到設(shè)定溫度后停止加熱。溫控器失靈后，觸點ATC保持斷開，繼電器KM失電，5A、51、52線路失電，缺水和加熱指示燈都不亮，溫水器不加熱。在其失靈后，需更換溫控器。

2.6 電熱管故障

故障現(xiàn)象：溫水器漏水或溫水器不加熱且加熱故障燈亮紅色。

分析與處理：電熱管作用是加熱水膽內(nèi)的冷水。電熱管銹蝕時，電熱管與箱體之間存在縫隙，造成溫水器漏水；當電熱管加熱絲故熔斷時，溫水器無法加熱，同時5A線路得電而50線路失電，則繼電器JK2失電，常閉觸點JK2閉合，加熱故障燈得電正常工作。電熱管故障后，需更換電熱管。

2.7 溢氣閥故障

故障現(xiàn)象：持續(xù)排水，DTC報03管路泄漏。

分析與處理：水膽內(nèi)壓力過高到達限定壓力值時，溢氣閥打開并進行排水作業(yè)，降低水膽內(nèi)壓力。當溢氣閥設(shè)定值過低或溢氣閥損壞時，溫水器會持續(xù)排水，造成DTC報03管路泄漏。調(diào)高溢氣閥設(shè)定值或更換新溢氣。

3 結(jié)語

本文提供了溫水器故障的維修辦法并建議定期清理水位傳感器，降低故障頻率。本文為其他動車組溫水器故障維修提供可借鑒資料，降低了維修成本，進一步提高動車組檢修質(zhì)量，保護動車組運行安全。