机房空调故障分析(4)-低压报警
徐东雨
(艾默生网络能源有限公司交付管理部 )
一、低压报警
机房空调的低压报警是空调制冷系统最常见的故障。低压报警是指空调压缩机吸气压力过低而触发的报警,一般低于0.15MPA,会触发。由于压缩机的吸气压力过低,氟里昂的蒸发压力也随之降低,蒸发温度也降低,低于0度,会使空气的水蒸汽在蒸发器处结冰,并也导致液态氟回流,压缩机的压缩部分会产生液击,同时液态氟会稀释润滑油而降低润滑效果从而导致压缩机电机负载变大,甚至会损坏压缩机种种故障。大部分机房空调为了保护压缩机,在出现低压时不仅会发出报警还会锁死压缩机,不让压缩机再工作,使用制冷功能无法进行,所以说低压报警在空调维护中是非常严重的故障,必须迅速去处理,对仅一台空调的机房,或者是空调备份量不够的机房,如果出现了低压报警而使空调不能制冷,不能及时处理,机房的温度会很快的上升,从而就造成更大故障。
其实低压报警不外以下四点原因
1、室内机散冷不好:送风量不足,进风温度太低;
2、制冷系统故障;
3、低压保护电路故障;
4、冷凝器散热过好。
二、室内机散冷不好:送风量不足,进风温度太低;
蒸发器散热不好,为什么会引起吸气压力降低呢?由于蒸发器的容积是固定的,压缩机的排气量基本不变,如果蒸发器散热不好,蒸发器内的氟里昂从液态转变为气态量就会减少,必然导致蒸发器内氟的压力降低。蒸发器散热不好的原因是:
2.1蒸发器的铝翅片散热性不好,2.1.1、长期没维护,铝翅片沾有灰尘或其它污垢,使蒸发器散热不好,另外空调使用时间较长,铝翅片老化,也会使蒸发器散热不好。2.1.2、维护不当或安装运输过程中保护不到位、造成铝翅片大面积倒伏,蒸发器散热不好,可以用翅片梳梳直。老化且比较脏的铝翅片如图所示。
2.2选择蒸发器时,蒸发器配置小,铝翅片面积过小,冷凝器散热不好。
清洁的蒸发器的铝翅片如图所示
清洗铝翅片的工具如图所示。
2.3通过蒸发器的铝翅片的风量不足,
2.3.1、空调送风通道安装不正确,送风阻力太大,比如风道送风空调,风道设计不合理,风管管径小啦、送风距离太长、风阀没有打开、风口布置太少等等,下送风的空调,地板高度不够、下面障碍物太多,风口开的少等等。回风口通道太长,或无回风通道,被障碍物挡住等等。过滤网堵塞。
2.3.2、主风机主电路故障;主要指风机的主电源故障,导致风机不工作,机房空调的所使有的主风机有单相和三相。通过隔离开关或空开、接触器等给风机电机供电。详见《机房空调故障分析(2)-风机不能启动》
2.3.3、主风机控制及保护电路故障,详见《机房空调故障分析(2)-风机不能启动》
2.3.4、主风机本身故障。风机电机故障主要指电机烧毁,主要表现为定子绕组绝缘层破坏(短路)和断路等。短路主要指三相绕阻间的短路和三相绕阻对地短路。断路主要指三相绕组间的断路,用万用表检查三相绕组间阻值无穷大,调表现的故障现象是风机不工作。维修工程师可用万用表检查电机定子绕组阻值大小,基本上可以判断风机电机好坏。其实定子绕组损坏是很难被及时发现,等到工程师发现了,都是已经烧毁的绕组。绕组烧毁后,掩盖了一些导致烧毁的现象或直接原因,使得事后分析原因比较困难。 然而,风机电机的运转正常离不开这几个必要条件:正常的电源输入,合理的电机负荷,良好的散热条件和绕组绝缘层的保护。只要从这几方面入手,就不难发现绕组烧毁的原因,不外乎以下几种:(1)堵转;
(2)电源缺相和电压异常;(3) 供电回路电气可靠性差。实际上造成风机电机故障不可能是一种原因,往往是多种原因共同作用造成的,但为了便于分析,逐一分析比较好。
堵转,堵转主要是电机的轴承的润滑不好,锈蚀,更严重的抱轴卡死。长期运行的风机其轴承的老化,
润滑效果的下降,是不可避免。安装不水平,使风机轴不处水平状态下工作,使风机转动不对中,风机固定部件不牢靠,风机工作会振动,这都会加大轴承的磨损。两个皮带轮不共面,皮带装配太紧,都会使风机和电机轴承受。磨损的轴承反过来又加大风机的振动,风机的振动又加大轴承的磨损,从而进入这种恶性循环。同时在轴承磨损同时,轴承的摩擦力变大,轴承的温度变高,加快润滑油的老化和挥发。增大电机工作负荷,最终会电机的烧毁。然而这种故障,只要我们及时维护,可以听到风机工作的噪声,来判断电机的轴承是否是润滑不好、锈蚀。及时的更换轴承,避免电机绕组烧毁的故障。
电源缺相和电压异常,电压不正常和缺相可以轻而易举地毁掉任何电机,缺相是对三相电机而言的。艾默生网络能源有限公司要求电源电压变化范围不能超过额定电压的±10%。三相间的电压不平衡不能超过5%。大部分机房空调厂家也都有同样的要求。 如果发生缺相时电机正在运转,它将继续运行使未缺相的绕阻会有很大的负载电流。电机绕组会很快过热,正常情况下是电机一般都会被热保护。当电机绕组冷却至设定温度,热保护解除,但对于三相电机因缺相而启动不起来,出现堵转,并进入“堵转-热保护-堵转”死循环,电机烧毁只是一个时间问题,如果没有热保护的三相电机直接烧毁。电机电源缺相的原因: 1.空开选择不当或接触不好。 2.接触器的触头接触不良。 3.导线接头松动或断一根线。4市电缺相,三相调速器输出缺相。电压不正常是电机烧毁另外一个原因,电压不正常包括电压不平衡、过压和欠压。
供电回路电气可靠性差,冷凝风机供电回路主要是保护装置-空开,通断装置-接触器、温度开关和压力
开关,调速装置-调速器。大部份情况下,最大连续电流值可以将额定负载电流值乘以1.40 进行计算。机房空调厂家已经选好并安装好空开,只要现场工程师开机时和维护工程师在维护时,核实一下对不对。接触器是电机控制回路中重要部件之一,选型不合理可以毁坏最好的电机。按负载正确选择接触器是极其重要的。接触器必须能满足以下的苛刻的条件,如快速循环,持续超载和低电压。它们必须有足够大的面积以散发负载电流所产生的热量,触点材料的选择必须在启动或堵转等大电流情况下能防止焊合。为了安全可靠,接
触器应是同时断开三相电路。接触器必须满足如下:
制造商必须保证接触器在室温下,在最低铭牌电压的80%时能闭合。
接触器额定电流必须大于电机铭牌电流额定值(RLA).同时,接触器必须能承受电机堵转电流。
接触器的额定电流不能低于电机铭牌上的额定电流。规格小或质量低劣的接触器无法经受电机机启动,堵转和低电压时的大电流冲击,容易出现单相或多相触点抖动,焊接甚至脱落的现象,引起电机损坏。 触点抖动的接触器频繁地启停电机。电机频繁启动,巨大的启动电流和发热,会加剧绕组绝缘层的老化。此外,抖动的接触器线圈容易失效。 如果接触器选型偏小,触头不能承受电弧和由于频繁开停循环或不稳定控制回路电压产生的高温,可能焊合或从触头架中脱落造成缺相。焊合的触头的数量将决定电机是处于永久缺相状态还是永久地运行状态。 因此,当电机烧毁后,检查接触器是必不可少的工序。接
触器是导致电机损坏的一个常常被人遗忘的重要原因。
另外皮带松了,两个皮带轮不共面,都降低风机送风量。
三相电机的反转,同样会降低风机送风量。甚至风筒叶片在长期运行中,老化锈蚀,严重变型脱落,也降低风机的送量。
2.3.5通过蒸发器的铝翅片的风温太低。可能是空调回风温度点设置不合理。机房温度设定点太低,一般机房温度点设定最好不要低于18度。
三、 制冷系统故障;
3.1、系统内氟的不够,由于制冷系统长期运行,或许系统有漏,还是其它意外因素,导致系统泄漏。还可能维护人员把不是氟过量的高压告警,误判断为制冷系统氟过量,而盲目地放氟,从而造成氟不足,形成低压报警故障,所以说在出现低压报警,正确判断是很重要的。方法是,首先的排除蒸发器散热不好的故障,检查过滤网,检查皮带及皮带轮,以送风通道路等。检查高低压,高压报警不很快的报警,高压力会逐渐的升高,再泄放氟里昂时,注意低压压力和视镜的氟的状态,在室风温度23度,低压表压力在0.5MPA,视镜的氟的状态没有气泡。
3.2管路系统阻隔,指压缩机的吸气口至冷凝器的出口形成堵塞,比如干燥过滤器、电磁阀、管路上阀门
、膨胀阀等堵塞。判断的方法,可用压力表检测,也可以检查堵塞部分的前后温度不一样来判断。堵塞的原因,安装过程中的施工杂质,抽真空没有抽净,系统含有水份,充注的氟里昂品质不好,含有杂质和水份。水份在氟里昂危害极大,大量水份不仅在制冷运行,能产生冰堵的故障。还会氟里昂反应,最终给铁质部件产生镀铜现象。对压缩机的使用寿命产生影响。
在这里判断膨胀阀故障是比较困难的,其故障基本可分为:1、氟里昂流量小,过热度太大,最终形成低压报警。2氟里昂流量太大,过热度太小,液态氟回流;最严重的是无法建立高低压。外平膨胀阀的原理图如图所示。
实物图如图所示。
第一种故障可能原因,阀孔被杂质堵塞,或系统中的水份形成冰堵,或感温度和阀蕊调节机构不能调节阀孔。判断的方法,阀孔被杂质堵塞,低压压力低,过热度大;或系统中的水份形成冰堵,在系统停机,冰融化,制冷系统又能工作正常;感温包和阀蕊调节机构不能调节阀孔,改变感温包的温度,氟的
流量不会变大,即低压压力不会升高,且低压压力低。过热度大。平衡室的隔板通通,导致阀孔开度变小,故障现象低压压力低,平衡管结露。
第二种故障可能原因,阀蕊处故障,导致阀孔开度太大,无法建立高低压差,液态氟回流,压缩机工作噪声大。
PEX 的空调系统图 涡旋压缩机
维修阀吸气管
排气管
热气旁通阀
(单压缩机型)
球阀感温包
蒸发器盘管
除湿电磁阀(仅针对1#系统)热力膨胀阀
视液镜
干燥过滤器
电磁阀+高压开关
针阀
低压开关
冷凝器盘管
单向阀+
集油器(存油弯)*空调制冷不好的原因
(每垂直升高
分配器
7.5m装一个)