李江吉，趙志剛，閆文玉

(1.中國鐵路西安局集團(tuán)有限公司 西安機(jī)車車輛監(jiān)造項(xiàng)目部，陜西 西安 710086；2.中車西安車輛有限公司，陜西 西安 710086)

1 問題提出

電熱水器是鐵路客車必不可少的生活設(shè)備，關(guān)系到旅客的健康飲水問題，也是客車防火安全的重點(diǎn)。隨著檢修車種車型的增多，電熱水器種類、型號也日趨增多。不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的電熱水器防干燒原理不同，大多數(shù)電熱水器防干燒原理是通過觸發(fā)保護(hù)裝置切斷電路來實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，廠修時(shí)很難實(shí)現(xiàn)電熱水器防干燒保護(hù)試驗(yàn)。

《鐵路客車電氣裝置檢修規(guī)則》[1](以下稱《電規(guī)》)6.13.1.3條規(guī)定：“凈水器濾芯、防干燒保護(hù)器、水位傳感器、橡膠件、隔熱材料、爐體配線、緊固件更新”；6.13.2(8)條規(guī)定：“防干燒保護(hù)：排凈加熱腔存水，并使缺水保護(hù)功能失效，關(guān)閉進(jìn)水閥，開啟加熱電源，當(dāng)加熱腔溫度達(dá)到110 ℃、最高不超過130 ℃時(shí)，防干燒功能動(dòng)作，自動(dòng)切斷加熱電源，并不可自動(dòng)恢復(fù)”。如果直接照搬該條款場景要求進(jìn)行防干燒試驗(yàn)會(huì)造成更新過的防干燒保護(hù)器(除使用熱敏電阻者除外)損壞，不僅增加成本，同時(shí)還會(huì)對加熱腔造成損壞，達(dá)不到無損進(jìn)行防干燒保護(hù)功能的試驗(yàn)要求。

因此，如何實(shí)現(xiàn)電熱水器防干燒功能試驗(yàn)要求，同時(shí)不損壞防干燒保護(hù)器及加熱腔成了急需解決的一大難題。

2 無法實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求的原因分析

《電規(guī)》中第6.13.2(8)條提出了對于防干燒功能動(dòng)作的要求，但將上述要求直接轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的試驗(yàn)步驟時(shí)存在如下問題：

(1) 如何確保檢測防干燒功能動(dòng)作時(shí)加熱腔溫度在110～130 ℃范圍內(nèi)；

(2) 試驗(yàn)會(huì)造成更新過的防干燒保護(hù)器(使用熱熔斷器者)損壞，反復(fù)試驗(yàn)會(huì)加大成本，且無法保證新防干燒保護(hù)器性能良好；

(3) 排盡加熱腔內(nèi)水后，110～130 ℃的溫度會(huì)造成加熱腔的損壞。

因此，將《電規(guī)》中的相關(guān)要求直接轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)步驟的方法對于驗(yàn)證電熱水器防干燒保護(hù)功能有待完善。

3 可行性方案研究

防干燒保護(hù)試驗(yàn)本身帶有一定的破壞性，其目的是驗(yàn)證通過觸發(fā)電路中的保護(hù)裝置，切斷加熱電路，使加熱元件無法工作，避免造成干燒。因此，應(yīng)該從防干燒原理入手，對防干燒保護(hù)電路進(jìn)行分析，根據(jù)防干燒保護(hù)控制原理及各元器件動(dòng)作參數(shù)，合理制定試驗(yàn)方法。

對需檢修的電熱水器生產(chǎn)廠家、型號、原理進(jìn)行梳理分析后，形成以下2種解決方案：(1)方案一，采用對防干燒保護(hù)探頭加熱的方法，通過觀察指示燈變化情況確定防干燒功能是否良好；(2)方案二，根據(jù)不同型號電熱水器防干燒保護(hù)原理，制定包括“兩步走、拆分法”在內(nèi)的模擬試驗(yàn)方法。2種方案的可行性對比見表1。

表1 2種方案的可行性對比表

通過對上述2種方案的可行性分析，最終確定采用方案二。

4 實(shí)施方案

4.1 采用熱敏電阻的電熱水器(WSD系列)

取出防干燒取樣溫度探頭，將數(shù)字溫度計(jì)的探頭與防干燒取樣溫度探頭綁在一起，在電熱水器正常工作的情況下用熱風(fēng)槍對其進(jìn)行緩慢加熱(熱風(fēng)槍需與取樣溫度探頭保持10 mm以上距離，避免造成損壞)，當(dāng)防干燒取樣溫度探頭達(dá)到110 ℃、最高不超過130 ℃時(shí)，防干燒功能應(yīng)動(dòng)作，自動(dòng)切斷加熱電源，并不可自動(dòng)恢復(fù)。

4.2 采用熱熔斷器的電熱水器(KSQ系列)

(1) 每批次熱熔斷器進(jìn)廠時(shí)隨機(jī)抽取1件進(jìn)行以下試驗(yàn)(破壞性試驗(yàn))：將熱熔斷器放在環(huán)境溫度箱內(nèi)，設(shè)置溫度上限為140 ℃，當(dāng)溫度達(dá)到110 ℃及以下時(shí)用萬用表測試其通斷情況，應(yīng)為“通”；在環(huán)境溫度繼續(xù)上升的過程中，熱熔斷器“斷”時(shí)的溫度應(yīng)不大于130 ℃，則說明該批次熱熔斷器合格。

(2) 斷開電熱水器總電源，將熱熔斷器導(dǎo)線從端子排上拆下，用導(dǎo)線將兩接線點(diǎn)連通，合上電熱水器總電源，電熱水器需工作正常；將導(dǎo)線從接線端子處斷開，防干燒功能應(yīng)動(dòng)作，自動(dòng)切斷加熱電源，并不可自動(dòng)恢復(fù)。

4.3 采用壓力溫度控制器的電熱水器(TCL系列)

(1) 每批次壓力溫度控制器進(jìn)廠時(shí)抽取10%進(jìn)行以下試驗(yàn)：將壓力溫度控制器放在環(huán)境溫度箱內(nèi)，設(shè)置溫度上限為140 ℃，當(dāng)溫度達(dá)到110 ℃及以下時(shí)用萬用表測試其通斷情況，應(yīng)為“斷”；在環(huán)境溫度繼續(xù)上升的過程中，壓力溫度控制器 “通”時(shí)的溫度應(yīng)不大于130 ℃，則說明該批次壓力溫度控制器合格。

(2) 在電熱水器正常工作的情況下，取下壓力溫度控制器，電熱水器電源需切斷，并不可自動(dòng)恢復(fù)。

5 試驗(yàn)驗(yàn)證

通過電熱水器防干燒“兩步走、拆分法”模擬試驗(yàn)方法的實(shí)施，電熱水器防干燒功能試驗(yàn)從難以實(shí)現(xiàn)變?yōu)榭焖贌o損實(shí)現(xiàn)。根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)場情況，分別對采用熱敏電阻、熱熔斷器、壓力溫度控制器的3臺電熱水器進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 電熱水器防干燒“模擬試驗(yàn)”工藝方案實(shí)施統(tǒng)計(jì)表

從表2不難看出，“兩步走、拆分法”試驗(yàn)方法將電熱水器防干燒功能試驗(yàn)分割為兩步：第一步試驗(yàn)防干燒取樣溫度探頭功能是否正常，第二步試驗(yàn)電熱水器本身的控制系統(tǒng)功能是否正常。通過“兩步走”，輕松實(shí)現(xiàn)了電熱水器防干燒保護(hù)試驗(yàn)，避免了造成配件的大量浪費(fèi)，同時(shí)確保了控制系統(tǒng)功能的正常檢測。