CRH5A 型动车组空调采暖系统故障处理 

一、CRH5A 型动车组空调采暖系统工作原理

低温运行期间，外部空气通过新风阀门进入空气换热器，与热泵系统里的制冷剂开展热交换；制冷剂在蒸发器里吸热之后由液态转为气态，被压缩机加压成高温高压状态，再流入车内冷凝器，释放热量以改善车厢内循环空气的温度；放热后的制冷剂通过节流装置降压后再次回到蒸发器，如此一来就完成了从外界到车厢内部的有效传热。

环境温度低于 - 25^∘C 且热泵系统制热量不足时，控制系统会启动电加热模块（即 PTC 加热器与电加热管），采用电阻式加热方式来补充能量，以保证整车采暖系统的总输出功率达到设计要求（即单台空调采暖功率 ）。同时采取分段控制策略，依据车厢内外温差动态调整加热功率，进而达成节能运行的目的，大幅度削减能耗。

该系统以空调控制单元（ACU）为核心，将温度传感器（包括车内、新风、蒸发器表面）所采集到的温度数据，以及压力传感器（检测制冷剂高压、低压）、电流传感器（检测电加热电流）所收集到的实时信号综合起来，通过调整压缩机的运行频率、电加热的输出功率和风机的转速，从而对采暖过程实施精确的闭环控制。

二、CRH5A 型动车组空调采暖系统典型故障诊断与处理

2.1 采暖输出不足故障处理

系统运行过程中如果发现制冷剂低压压力低于 0.2MPa ，应立即停止设备运行，使用氮气检漏技术精准找到泄漏点；维修完成后要执行抽真空操作，保证系统内部气密性良好，然后按照设计参数补加 R407C 制冷剂。出现空气换热器结冰现象时，要及时开启除霜程序，等结冰融化之后查看新风过滤器是否堵塞，必要时立即更换。压缩机运行频率过低，就要检查频率控制信号线路是否有松动情况，还要替换掉失效的频率控制器模块。

熔断器出现熔断情况的时候，先要找出回路中潜藏的短路危险，换上同型号的熔断器之后再检测回路绝缘情况；如果 PTC 加热器的绝缘电阻小于100MΩ 就得拆掉故障模块（一般来讲，每一台空调会配四组 PTC 加热器，总功率能达到 8kW）；装上新件的时候必须要保证接线端子衔接牢固，还要均匀涂抹导热硅脂来提升散热效果。针对接触器触点被氧化的情况，可以用细砂纸把氧化层磨掉，然后抹上导电膏改进电气性能；另外，也要查看接触器线圈的电压是不是符合标准值，如果超出或者达不到这个范围就应当及时更换相应的零件。

2.2 加热元件故障处理

温度传感器漂移现象可以通过 ACU 调试软件调整温度补偿参数来解决，必要时更换 NTC 型温度传感器；冷却风扇故障要检查供电电路和控制线路，更换额定转速为 2800r/min 的电机，清理散热风道内的积尘和异物；制冷剂高压异常时，用专用工具把节流装置开度调到正常范围，还要定期排放多余的制冷剂，保证系统正常运行，同时把压缩机压缩比保持在 3.5 以内。

接线端子松动时，按照推荐扭矩（ (6N⋅m) ）重新拧紧，均匀涂抹防锈涂层，提升防腐蚀能力；电加热管开路故障，利用专用工具拆卸两端法兰，更换同规格的不锈钢加热元件；安装过程中注意密封圈保持完整，避免空气泄漏；部件更换完毕之后，实施绝缘检测，还要做空载运行测试。

2.3 控制系统故障处理

供电电压出现异常的时候，首先要检测电源模块的输出电压，然后替换DC/DC 转换器，保证其输出精度符合正负2% 的技术规范；当系统软件产生故障的时候，借助诊断工具把 ACU 控制单元更新到最新版本 V3.2，再把出厂默认参数设置恢复过来。针对通信中断现象，要查看 CAN 总线端口的终端电阻是不是符合标准数值十二欧姆，而且还要在接口处增添信号隔离装置，从而减少电磁干扰给数据传输稳定性带来的影响。

传感器出现特性漂移时，借助 ACU 调试软件开展线性校准，每 5℃设置一个校准点来消除偏差；如果传感器出现故障，则用同型号的 NTC 温度传感器（精度达到 ±0.5^∘C ）予以替换；在布线期间，要把信号电缆和高压组件（比如电加热模块）维持一定距离，从而免除电磁干扰对它造成的影响。替换之后，还要做温度响应性能测试，看它在温度波动状况下的响应时间是不是符合 ⩽10 秒的技术规范要求。

三、故障处理验证与维护策略

3.1 故障处理验证流程

提升故障诊断准确度，就要创建起包含“部件检测 - 系统调试 - 负载验证”这三个层级的多维度质量把控体系。先做部件专项检测，详细包含压缩机空载运转检测、电加热元件绝缘性能检测、传感器校准等部分，保证各项技术指标符合设计标准；再做系统空载启动检测，连续运行 30 分钟之后，重点观察 ACU 参数稳定情况、模块运作状况、潜藏的风险点，尽快发现并排除隐患；最后做全工况负载检测，在模拟冬天最极端工况（车厢设定温度设成 22^∘C ，外部环境温度降到 - 30^∘C ）下连续运行 2 个小时，主要看各个出风口温度分布是否处于 40-45℃范围之内、实际供热功率是不是大于或者等于 18kW、有没有出现故障报警信息，以此来全面评价整个系统的综合性能和可靠程度。

3.2 预防性维护策略

为了削减 CRH5A 型动车组空调采暖系统在高寒环境下出现故障的频率，必须创建起专门的维护体系，可以规划出周期性的检测方案：每个月要监测热泵回路制冷剂的压力状况、电加热模块的绝缘电阻以及温度传感器的精确度；每三个月要替换一次新的新风滤网，并且要给空气换热器和蒸发器的表面做一次清理工作；每六个月要更新一次 ACU 软件的版本，校正相关的参数并检测 CAN总线的通信情况；按照高寒气候的特征，在每年秋天（也就是十月）的时候开展专项检查，即在零下二十摄氏度的环境中持续运行四个小时，借此来全面检验整个系统的性能表现。

同时，还要重点观察在低温状态下各个部件的工作稳定程度；制冷剂管道的保温层是否完好无损也应当予以重视，如果存在破损现象就要用聚氨酯材料来进行修补，厚度至少达到五十毫米，这样才能有效地缩减能量的流失量。应用故障数据管理的系统，把 CRH5A 型动车组空调采暖系统每一次发生故障的情况都记录下来，利用大数据分析的技术找出那些经常出现问题的部件，然后优化备件的储备策略，从而提高应对突发情况的能力。

结语：

CRH5A 型动车组空调采暖系统故障排查及修理要依照“精准定位 - 有针对性处理 - 系统验证”这一原则展开，根据热泵回路、电加热元件、控制单元等关键部件常出现的问题，联系设备特点和运行状况，制订专门的检修计划。展望未来，利用物联网技术，在采暖系统当中应用远程监测模块，创建故障预示体系，并执行远程诊断服务，进而给动车组空调采暖系统的智能运作提供革新性方案。

参考文献：

[1] 周正 . 浅谈 CRH3C 动车组空调故障的原因分析及防范措施 [J]. 铁道机车车辆 ,2025,45(S1):37-44.

[2] 邓维 , 王文秀 , 师诚 , 等 . 基于风险分析的空调系统功能安全综合评估 [J]. 电力机车与城轨车辆 ,2025,48(02):76-82.