客车WSD98—4520AT-3型电茶炉发生干烧的原因分析及应对措施.doc

客车WSD98—4520AT-3型电茶炉发生干烧的原因分析及应对措施 运用检修铁道车辆第5O卷第1期2012年1月 文章编号:1002—7602(2012)O1—0039—03 客车WSD98—4520AT一3型电茶炉发生 干烧的原因分析及应对措施 李秋玄 (成都铁路局重庆车辆段技术科,重庆400053) 摘要:对客车WsD98—452OAT～3型电茶炉防干烧的原理进行了分析,找出了电茶炉发生干烧的原因,并提出了 改进措施. 关键词:客车;电茶炉;传感器;故障分析 中图分类号:U270.385文献标识码:B l故障情况 2009年l0月2日,K428次旅客列车运行途中, YZ2350314号车装用的wSD98—4520AT一3型电 茶炉发生了故障,电茶炉加热箱内外变色,水位传感器 绝缘胶座炭化(图1),碎裂,脱落.之后,重庆车辆段 对运用客车电茶炉进行了普查,又发现了3台 WSD98一一4520AT3型电茶炉加热箱水位传感器绝 缘胶座出现炭化现象. 图1YZ::350314号车电茶炉加热箱 水位传感器绝缘胶座炭化 WSD984520AT--3型电茶炉加热箱水位传感 器绝缘体材料为聚苯硫醚,是一种新型高性能热塑性 树脂,具有耐高温,高阻燃,热稳定性好,机械强度较 高,电绝缘性优良,耐化学药品性能强等优点,在230 ℃以下的环境中状态稳定,不会发生炭化现象.电茶 炉加热箱内的正常温度仅为100℃左右,不可能使水 位传感器绝缘体材料炭化,只有在电茶炉加热管长时 收稿日期:20l1O3l4;修订日期:2O11一lo-12 作者简介:李秋玄(1974一),男,工程师. 间缺水干烧的情况下,加热箱内的温度才会达到或超 过绝缘体材料的耐受极限,使其炭化.实际上,电茶炉 设计有2级防加热管干烧装置.笔者对2级防加热管 干烧装置同时失效,发生干烧的现象进行了分析. 2工作原理 WSD98--4520AT～3型电茶炉设有加热箱和储 水箱,储水箱置于加热箱上方,两者通过喷水管相连 通,生水先进入加热箱,烧开后利用自身产生的蒸汽压 力将开水压人储水箱,确保开水与生水不混合.加热 箱和储水箱各装有1个三电极水位传感器.水位传感 器的金属电极下端伸入水箱内,用以探测水箱内的水 位,上端通过水位信号线与电茶炉控制板相连,控制板 通过水位传感器反馈的水位信号,自动判断并控制进 水电磁阀,烧水电热管(加热管),保温电热管电源的接 通与断开动作,从而实现电茶炉的全自动运行. 为防止电茶炉缺水干烧而发生事故,wSD98 4520AT一3型电茶炉设有2级防加热管干烧装置,即 加热箱的水位长电极和加热管的内置热敏电阻.水位 长电极的作用是在加热箱内水位低于其最低点时(即 缺水时)切断加热管电源,以有效防止加热管干烧;内 置热敏电阻在常温下(25℃)的电阻值为100kQ,随 着温度的升高其电阻值逐步降低,当电茶炉缺水而水 位长电极的作用失效(未能切断加热管电源,发生干 烧)使箱内温度升高到13O℃时,内置热敏电阻的电阻 值将降低到2.5kQ,控制系统通过对反馈电信号的监 测及对比,判断出加热管发生了干烧,随即切断加热管 电源,防止加热管继续干烧而损坏. 3原因分析 通过对该型电茶炉的防干烧原理进行分析,发现 ?.9? 铁道车辆第5O卷第1期2O12年1月 只有当水位长电极及内置热敏电阻防干烧功能同时失 效时,才会导致电茶炉出现长时间干烧情况.因此,本 文对导致水位长电极及内置热敏电阻防干烧功能失效 的原因进行重点分析. 3.1故障电茶炉检查,检测分析 对YZ.350314号车电茶炉加热箱进行分解检 查,发现水位传感器的2根长电极间有水垢,经测试2 根长电极间已导通,失去了防干烧功能.加热管密封 胶条变色脆化,管体变色发黑,U相电阻30Q,V相和 w相管壁变形爆裂,电阻值均为无穷大(断路),防干 烧热敏电阻引线熔断,探头爆裂,防干烧功能失效.通 过检测可知,由于水位传感器的2根长电极问通过水 垢导通,防干烧功能失效,电茶炉在缺水状态下发生了 干烧,而热敏电阻与电路控制板的防干烧功能也失效, 亦未能切断电源,导致电茶炉持续干烧. 普查发现的其他3台有干烧现象的电茶炉也出现 了水位传感器的2根长电极间结有水垢,防干烧热敏 电阻引线熔断,探头爆裂,防干烧功能失效情况. 3.2模拟检测分析 更换YZ350314号车电茶炉加热箱水位传感 器,加热管,加热管热敏电阻后,通电试验发现该车电 茶炉进水,停水,加热,缺水保护等各项功能均正常. 因此,进一步测试加热管热敏电阻防干烧作用的可靠 性.将加热箱内的水排净,切断进水管水源,用导线将 加热箱水位长电极接地,加热箱内水位满足烧水条件, 模拟水位长电极防干烧作用失效,使加热管缺水干烧, 1min左右加热管热敏电阻感温头爆裂,此时控制系 统