劉 洋

武漢地鐵運營有限公司 湖北武漢 430000

1 問題描述

地鐵列車在高架區(qū)間進行調試作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)空調新風口及回風口出現(xiàn)漏水情況。后續(xù)登頂檢查發(fā)現(xiàn)空調機組內通風機安裝座四周有水漬，集水盤外的接線盒、二位五通電磁閥、氣液分離腔內有存水。

跟蹤觀察故障時，列車空調回風口再次漏水。通過對列車現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)：在列車調試過程中，空調回風濾網(wǎng)臟堵未及時清洗。空調機組與客室間壓差較大，取下回風濾網(wǎng)及格柵時阻力較大。第1節(jié)車兩側車門輔助鎖氣路塞門由于調試需要被截斷，無氣源送至空調機組?；謴偷?節(jié)車兩側輔助鎖截斷塞門，并拆下回風格柵及濾網(wǎng)?？照{持續(xù)工作，待積水排出后，出風口、回風口不再漏水。

2 原理描述

某線路地鐵列車最高運行速度為120km/h，線路區(qū)間為高架和隧道。為保證列車整體氣密性要求，列車設置壓力波保護裝置。在空調機組新風側、主動廢排裝置側和冷凝水排水口位置均設置氣動閥門。當車內外壓力變化達到設定值時，氣動閥門動作并關閉閥口，控制車外壓力波動傳入車內，提高列車乘坐舒適性。

壓力波保護裝置包含壓力保護控制器、壓力保護閥。壓力保護控制器安裝于每列車的頭車中，每節(jié)頭車設1套壓力保護控制器，每臺客室空調機組內設置1套新風壓力保護閥，1套排水保護閥，每臺廢排裝置內設置1套廢排壓力保護閥。示意圖如圖2所示。

在列車進出隧道及其他車內外壓力變化超過檢測值的條件下，安裝在司機室的壓力波控制裝置發(fā)出壓力保護信號，控制各車空調控制盤的控制繼電器，使新風壓力波保護閥、排水保護閥、廢排裝置壓力波保護閥門動作并關閉閥門，防止車外壓力波動傳入車內。壓力保護閥關閉后，新風壓力波保護閥及廢排壓力波保護閥壓力氣缸位置反饋裝置發(fā)出信號到空調控制器，表示壓力保護閥已正常關閉?？照{壓力波裝置在有氣源時，按各工況的控制信號動作；無氣源時，氣缸保持默認動作狀態(tài)。

各保護閥的氣缸類型及動作狀態(tài)表

3 原因分析

空調機組內的壓力波動作執(zhí)行機構為氣動閥門，需要氣源才能動作。空調機組從車下主風管取風，經(jīng)過一位側車門輔助鎖截斷塞門B25.1到達客室側頂板內部，最后經(jīng)空調氣閥塞門B25.3和B25.4分別到達空調機組2和空調機組1內部。當一位側輔助鎖塞門B25.1被截斷后，車頂兩空調機組失去氣源，空調排水閥氣缸為彈簧輔助收縮氣缸，排水口保持開啟狀態(tài)。新風口和主動廢排為保證壓力保護時快速響應，而選用彈簧輔助伸出氣缸，在無風條件下新風口和廢排口保持關閉。

所以，當一位側輔助鎖塞門截斷后，空調機組無新風參與循環(huán)，僅從回風口進風。相較于新風口開啟的條件下，空調機組內部負壓會明顯升高。

新風口關閉條件下，空調集水盤水位高度理論計算，其各部件的靜壓力如下：

車內正壓：35Pa(設計數(shù)據(jù))；

回風格柵及濾網(wǎng)壓力損失(潔凈)：50Pa(經(jīng)驗數(shù)據(jù))；

回風風道壓力損失：65Pa(經(jīng)驗數(shù)據(jù))；

回風閥壓力損失：25Pa(經(jīng)驗數(shù)據(jù))；

混合風濾網(wǎng)壓力損失：25Pa(經(jīng)驗數(shù)據(jù))；

蒸發(fā)器壓力損失：180Pa(設計數(shù)據(jù))；

要的，這主要是因為它不 僅關系到水利工程的質量，還與水利工程的整體效益也有 密切的聯(lián)系。如果啟閉機出現(xiàn)了故障，不僅會給維修和管 理工作帶來不便，也會對水利樞紐質量安全造成一定的威 脅，所以就需要相關的工作人員更加注重啟閉機的維護和 管理工作，可以大大地降低故障發(fā)生的概率。筆

P0=基準壓力(車內正壓)；

P1=混合風濾網(wǎng)前壓力；

P2=蒸發(fā)器后壓力。

H1=蒸發(fā)器前集水盤內凝結水高度；

H2=蒸發(fā)器后集水盤內凝結水高度；

P1=車內正壓+回風格柵及濾網(wǎng)壓力損失+回風道壓力損失+回風閥壓力損失=-95Pa；

P2=P1+混合風濾網(wǎng)壓力損失+蒸發(fā)器壓力損失=-300Pa。

根據(jù)負壓與水柱高度的對應關系H=|P|/10，可以換算出，即使在集水盤排水閥開啟狀態(tài)下，由于空調機組內部負壓作用，回風濾網(wǎng)前和蒸發(fā)器后，積蓄的冷凝水高度最高會達到H1=9.5mm和H2=30mm，且冷凝水積蓄高度會隨回風口濾網(wǎng)、混合風濾網(wǎng)臟堵的程度而升高?？照{機組集水盤壁設置高度為50mm，集水盤水位越高，在列車啟動和停車時，集水盤內冷凝水越容易飛濺并被送風機吹入新風道內，造成客室出風口滴水。

通過對現(xiàn)場條件綜合研判，確定空調漏水原因主要為兩個方面：截斷車門輔助鎖塞門導致空調壓力波裝置無氣源，新風門保持在關閉狀態(tài)，空調機組僅能從回風口進風，空調機組內部負壓增大；空調回風濾網(wǎng)臟堵，造成空調機組內部負壓進一步增大，積蓄水位過高，在列車加速、制動、軌道傾斜等工況下，集水盤內冷凝水溢出或飛濺至回風口和新風送風口內，導致客室內滴水。

4 處理建議

列車空調漏水問題除個別機組安裝和密封缺陷外，主要為空調機組內部冷凝水排水不暢導致，而冷凝水排水不暢原因可分為兩大類：

一類是排水路徑堵塞，原因一般為新線隧道積塵嚴重，老線長時間運營未及時清理空調機組，或高架區(qū)間掉入異物等。此類故障可通過直接檢查空調機組有無臟堵、異物等情況排查，或通過模擬對比觀察空調機組的排水情況，查找堵塞位置。

另一類是空調機組內部負壓升高，空調機組長時間在較高負壓的狀態(tài)下工作，集水盤內冷凝水在負壓作用下積蓄的液位升高，在列車運行的過程中更易飛濺出空調機組到達客室內。新風口、回風口異常關閉，新風濾網(wǎng)、回風濾網(wǎng)、混合風濾網(wǎng)臟堵都會導致機組內部負壓升高。處理此類故障時，檢查三種濾網(wǎng)的潔凈狀態(tài)和風閥動作執(zhí)行機構的動作狀態(tài)以及反饋狀態(tài)。目前除部分氣密性要求較高的高速線路有氣動風門執(zhí)行機構外，常規(guī)線路風門均為電動執(zhí)行機構。

針對空調機組內壓力波裝置的氣動風門執(zhí)行機構，有如下建議：

(1)優(yōu)化空調機組供風管路，在合理的位置設置塞門。如將空調機組取風點從B25.1塞門后端前移至塞門前端，保證各截斷塞門的功能獨立，避免截斷單側車門輔助鎖塞門時，對空調壓力波裝置的影響。

(2)優(yōu)化空調壓力波裝置動作邏輯。目前暫定車內外壓力差變化速率超800Pa/3S時，壓力波控制裝置給出動作指令，各閥口保持關閉。當壓力波動作信號持續(xù)超過1min后，排水閥強制打開1min，若壓力信號仍持續(xù)，重復上述循環(huán)。后續(xù)需根據(jù)列車隧道空氣動力學試驗結果和列車氣密性考核指標，確定最終的壓力波裝置動作標準值及控制邏輯。