高速列车电开水炉的故障与处理探究

高速列车电开水炉的故障与处理探究

叶源

杭州动车运用所，浙江 杭州 310000

摘要：列车组饮水设施主要为电开水炉和饮水机，自2007年4月18日在列车运行中，列车组电开水炉方面故障频发。对于旅客饮用水满足生活需要造成影响，对此针对电开水炉运行中故障现象及造成设备影响进行分析总结，阐述了电开水炉的工作原理，并列出其常见故障处理方法。

关键词：高速列车；电开水炉；故障；处理方法

引言：电开水炉作为高铁列车负责提供开水的设备，其故障如不能及时处理将严重影响旅客日常需求，降低服务质量。因此，当前工作人员就需要全面分析电开水炉本身存在的故障问题，及时采取有效措施进行处理。

1. 电开水炉及其工作原理

铁路客车电开水炉用于为旅客提供饮用开水列车，因此列车，电开水炉质量的好坏直接关系到铁路客运服务水平列车。上海铁路局配属的客车电开水炉列车由不同厂家制造，型号较多，给电开水炉的日常维护工作带来不少困难。按照加热方式区分列车，电开水炉分为电加热管式电开水炉和水电分离式电开水炉列车2种。电开水炉主要由柜体、电气控制箱、辅助控制箱、产水箱、储水箱、加热腔、水位传感器、电磁阀等部件组成。具有缺水保护、自动保温、漏电保护、状态指示等功能具体来说，其工作原理主要包括三个部分，具体如下文所示^[1]。

（一）电气控制原理

电开水炉电气主回路热水部分主要由漏电保护器、逆变器和感应线圈等部件组成，AC400V 电源经断路器、漏电保护器进入主电控箱，由功率模块组成的半桥逆变器把直流电转变成25KHz 左右的高频交流电，供给感应线圈，在产水箱腔体中产生涡流并使之发热将水烧开，另取一相电压供给变压器得到17V 电源，经整流滤波供给LM7815，使LM7815 输出DC15V 电源给控制板使用；另取一相供给电磁阀和水泵。

（二）自动保温原理

电开水炉采用冷热水隔离储存，当产水箱中的冷水被加热至沸腾时沸腾的热水从产水箱膨胀筒上端跃出进入储水箱，因而储水箱中的热水温度始终是常压下的最高温度。电开水炉由单片微处理器设置了自动保温程序，在储水箱满水位时能自动进入保温状态：即电开水炉能在三分钟后，自行开启加热8 秒钟，这样能把电开水炉在不工作的情况下三分钟冷缺的热量通过8 秒钟的加热补充回来，保证储水箱中水温达到规定温度。

（三）水位控制原理

进水电磁阀通电后，冷水经电控箱冷却管、水泵、进水电磁阀注入产水箱，当水位到达产水箱上水位时进水电磁阀关闭，停止进水并开始加热，水沸腾后从翻水膨胀筒上端跃出，进入储水箱，使产水箱水位下降，当降至产水箱的中水位时进水电磁阀打开补水，水位升至上水位时停止补水。当储水箱内水位升至上水位时，电控箱停止工作，自动进入保温状态。当取用开水使储水箱内水位降至下水位时，电控箱再次工作。

二、故障分析与处理

目前电茶炉故障频率较高，统计分析发现，电开水炉常见故障主要有以下列车7列车种。

为了便于维修和发现故障，该开水炉设置了检测装置和信号系统，只要掌握各指示灯工作状态所表示的含义就可以快速处理故障：

（1）电源灯不亮，开水炉不煮水。这种情况首先考虑的是电源设备有没有电，如果有电，故障原因包括：电开水炉缺相；零线断路；电线接头接触不良；电路控制板故障。电源部分的检查：电热开水炉开机后，确认供电正常、保险丝没有损坏的情况下，电源转换模块上面3个灯都不亮，可以确认变压器组件故障；拔下输出插头，电源灯亮，而5V、12V指示灯有不亮的，可以确认电源转换模块故障；在电源模块正常情况下，通电后，若无初始化过程3个灯同时闪烁3次，则需更换控制板模块^[2]。

（2）“电源”指示灯闪烁，表示环境温度小于4°C或大于45°C。此时无法工作，只能等到环境恢复到标准值。

（3）“电源”指示灯亮，“加热”指示灯闪烁，表示加热管干烧故障。正常情况下电开水炉是不会出现干烧的，出现了也会自动停止加热烧水来进行保护。导致干烧状态的原因有3个可能：安装在加热管上的温度传感器故障；附水箱水位传感器故障；控制板坏。处理方法：更换温度传感器，同时更换加热管；更换附水箱水位传感器；更换控制板模块。

（4）“电源”指示灯亮，“缺水”指示灯亮。原因有：附水箱排空，供水中断或者列车水箱无水；进水电磁阀打不开；进水管路堵塞；附水箱水位传感器故障。处理方法：列车水箱加水后重新开机；更换进水电磁阀；检查管路；更换附水箱水位传感器。除此还有一种可能就是供水阀意外关闭或者未完全开放，只需打开阀门即可。

（5）“电源”指示灯亮，“缺水”指示灯闪烁，表示储水箱温度传感器损坏。更换即可^[3]。

（6）“电源”指示灯快速闪亮，“加热”指示灯快速闪亮，“缺水”指示灯快速闪亮。这表示水位传感器检测到底盘有水，有泄漏发生。用海绵去除接水盘中的水。如果控制功能监测到排水管道中的过滤器可能被堵塞，将过滤器（GL-1和GL-2）都打开，清洁过滤器滤网。

（7）“电源”指示灯闪烁，“加热”指示灯闪烁，“缺水”指示灯闪烁。这表示强排启动。高铁列车通常要考虑水系统排放问题，因为在我国北方地区，冬季天气寒冷，如果停车时间过长，可能无法正常供电保持供水系统正常工作，容易导致水管、水箱冻结问题，所以该电开水炉设置了排水按钮。强排时一定注意车下无人，且不要触碰水管。通过指示灯的状态可以快速发现电开水炉故障，并根据警示内容去处理好，但有时一些故障的现象并不明显，这就需要工作人员认真检查，全面分析才能快速处理，如：

其一，出水温度低，排气管溢水多。

问题原因及处理：加热管结垢严重或者烧损，需除垢或更换；电磁阀关闭不严，导致冷水不断进入加热腔，需更换；水位显示及传感器组件失效，需更换；控制电路板故障，导致系统工作故障，烧水箱高水位时仍然进冷水，需更换。

其二，产开水量下降^[4]。

问题原因及处理：电热管烧损或者结垢，需更换或者除垢；供水阀或者电磁阀没有完全开启，水量少，需完全开启供水阀或者更换电磁阀；车上水箱水压低，供水量减少，需加水或等到缺水灯亮关闭电开水炉；滤水器或者水管有轻微堵塞，导致进水量减少，需疏通清堵^[5]。

三、结束语

综上所述，通过实施上述对策，有效地降低了上海铁路局客车运行中电开水炉的故障率。2013年，运用返修的电磁开水炉控制箱346台，2014年，返修的控制箱降低至122台。2013年检修744辆车，电开水炉非控制箱返修故障65件，2014年检修787辆车，电茶炉非控制箱故障降低至24件。通过业务培训，提高了车辆机械师作业水平，使机械师做到对电开水炉故障判断准确、维修及时，应急处理到位。

参考文献：

[1]郝文琦.高速列车电开水炉的故障分析与处理[J].自动化应用,2012,000(006):30-31.

[2]李晓静.CRH1型列车组电开水炉原理及常见故障处理[J].农家参谋,2018(11):27-28.

[3]张琦.铁路客车电开水炉故障分析及改进措施[J].铁道技术监督,2016,44(2):28-30.

[4]列车边继广.列车铁路客车电茶炉常见故障分析与处理.列车工业[J]，2017（13）：35-36.