電力機(jī)車車頂絕緣子閃絡(luò)原理和防止措施

【摘要】絕緣子閃絡(luò)是電力機(jī)車運(yùn)用過程中的一直存在的問題。絕緣子閃絡(luò)輕則造成機(jī)車車頂設(shè)備故障，重則燒斷接觸網(wǎng)，嚴(yán)重阻礙鐵路運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)營。因此，加強(qiáng)絕緣子設(shè)備管理和采取必要的防范措施是保證電力機(jī)車正常運(yùn)行的重重之重；是減少接觸網(wǎng)跳閘故障幾率發(fā)生，保證鐵路生產(chǎn)運(yùn)輸正常有序進(jìn)行的重要條件。

【關(guān)鍵詞】絕緣子；“污閃”；“霧閃”；防止

引言

電力機(jī)車車頂絕緣子閃絡(luò)是電力機(jī)車使用過程中一直存在的問題。它多發(fā)生在電力機(jī)車車頂?shù)囊韵卵b置上：受電弓支撐瓷瓶、高壓電流互感器瓷瓶、高壓電壓互感器瓷瓶、主斷路器瓷瓶、另外還包括受電弓導(dǎo)向桿以及弓角處和一些尖端金屬棱角處。絕緣子閃絡(luò)造成的危害很大，一旦車頂發(fā)生污閃，將直接造成接觸網(wǎng)停電，甚至燒網(wǎng)。并最終造成機(jī)車救援，破壞鐵路秩序，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

電力機(jī)車車頂受電弓等帶電導(dǎo)體沿著車頂各種支持瓷瓶等絕緣子表面發(fā)生的放電擊穿的現(xiàn)象稱為絕緣子閃絡(luò)。它有兩種成因表現(xiàn)形式：“污閃”和“霧閃”。下面分別介紹這兩種形式閃絡(luò)產(chǎn)生的原理：

1、絕緣子閃絡(luò)兩種不同形式發(fā)生的原理

1.1“污閃”的產(chǎn)生原理：

“污閃”是因?yàn)檐図數(shù)母鱾€(gè)長期顯露在外的絕緣子，表面逐漸臟污，絕緣能力逐漸降低，而被車頂各帶電設(shè)備的高壓擊穿的放電現(xiàn)象，。從實(shí)質(zhì)來講，“污閃”是在一定時(shí)間和一定電能聚集下的進(jìn)而產(chǎn)生一種熱擊穿過程。它發(fā)生原理是：絕緣子表面逐漸臟污，由于臟污層在大氣中潮濕后，就會(huì)在潮濕的臟污上產(chǎn)生漏泄電流，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生熱量。在漏泄電流密度大污層電阻大的地方產(chǎn)生的熱量多，逐漸這些熱量就烘干了絕緣子表面的部分區(qū)域，形成一個(gè)干區(qū)。因?yàn)楦蓞^(qū)的形成阻斷了漏泄電流，所以形成了一個(gè)電壓集中的高強(qiáng)場(chǎng).引起了干區(qū)上的空氣被擊穿和也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)漏泄電流脈沖。當(dāng)這種擊穿和電流脈沖持續(xù)增強(qiáng)，放電就會(huì)形成電弧，電弧的不斷燃燒和發(fā)展就造成了絕緣子的閃絡(luò)。由此可見，“污閃”的形成是有幾個(gè)階段：①絕緣子表面臟污；②臟污絕緣子受潮；③干區(qū)上空氣被擊穿形成電弧；④電弧進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致閃絡(luò)。

1.2“霧閃”產(chǎn)生的原理

“霧閃”在一定特殊環(huán)境下才容易發(fā)生絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象。它是在冬季，電力機(jī)車在霧天長時(shí)間運(yùn)行，裸露在外的受電弓和絕緣子等設(shè)備迎風(fēng)的一面上就形成一層冰霜。冰霜的重量降低了受電弓與接觸網(wǎng)的接觸壓力。由于，各個(gè)車站的到發(fā)線上的接觸網(wǎng)處在霧天，長時(shí)間受不到受電弓的清掃，逐漸上面也形成了冰霜，導(dǎo)致增大了網(wǎng)與弓的接觸電阻。當(dāng)機(jī)車在到發(fā)線下停車后，車頂?shù)母邏涸O(shè)備表面溫度，由于停車后司機(jī)室的熱氣上升而上升，融化了絕緣子表面的冰霜，冰霜的融化逐漸由水滴發(fā)展變大，導(dǎo)致漏泄電流也逐漸增大。電流產(chǎn)生的熱量更加劇冰霜的融化，使得絕緣子表面產(chǎn)生大量的水，這大量的水隨著車頂絕緣子由于機(jī)車運(yùn)行起伏而不是垂直狀態(tài)，而沿著絕緣子一側(cè)向下流下形成一個(gè)水簾，當(dāng)達(dá)到了臨界時(shí)，就發(fā)生了車頂帶電設(shè)備對(duì)車頂?shù)母邏悍烹婇W絡(luò)，也就是所說的“霧閃”。

2、防止絕緣子閃絡(luò)就是防止“污閃”和“霧閃”

2.1“污閃”的防止

由上“污閃”產(chǎn)生的原理可以看出，“污閃”發(fā)生的主要根源是臟污。只要絕緣子沒有臟污就形不成閃絡(luò)，所以處理“污閃”的方法很簡(jiǎn)單，只要做到：定期對(duì)車頂絕緣子進(jìn)行清掃、保養(yǎng)，保持絕緣子表面干凈；改善絕緣子結(jié)構(gòu)，增加絕緣子的高度，選擇合理爬距和串?dāng)?shù)的絕緣子，就可以減弱臟污對(duì)絕緣子絕緣性能的影響；在絕緣子表面涂上一層憎水性的防塵涂料，常用的有硅脂和地蠟涂料等，這樣絕緣子表面就不易形成連續(xù)的水膜，從而減少泄漏電流，就可以杜絕污閃的發(fā)生。所以，只要加強(qiáng)整備作業(yè)，“污閃”很容易杜絕。

2.2“霧閃”的防止

“霧閃”經(jīng)常是發(fā)生在一些特定的環(huán)境下，多是在冬天天下大霧后機(jī)車長時(shí)間運(yùn)行后到站停車，等再開車后的低速時(shí)段。乘務(wù)員在遇大霧、冰雪天氣可能發(fā)生絕緣子霧閃時(shí)，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（1）出庫前執(zhí)行隔離前或者后受電弓運(yùn)行要求，盡量使車頂?shù)膸щ娫O(shè)備減少，杜絕非操縱端受電弓及支撐瓷瓶發(fā)生“霧閃”。

（2）禁止倒弓，乘務(wù)員在庫內(nèi)實(shí)驗(yàn)受電弓良好后，隔離一端受電弓。之后在機(jī)車出入庫，列車始發(fā)、途中、終到及中間站換乘時(shí)，嚴(yán)禁倒弓作業(yè)。

（3）禁止關(guān)閉風(fēng)機(jī)，在大霧區(qū)段運(yùn)行的機(jī)車，在途中運(yùn)行或站停狀態(tài)下，禁止關(guān)閉或隔離牽引通風(fēng)機(jī)，以減緩車頂高壓電器附著冰層融化速度，進(jìn)而發(fā)生“霧閃”。

（4）禁止盲目升弓，機(jī)車在運(yùn)行中發(fā)生“霧閃”放電，突然失壓，必須立即降弓，禁止升弓，感應(yīng)電壓為零未經(jīng)車頂整備檢查，嚴(yán)禁升弓。

（5）盡量防止車頂絕緣子表面冰霜的融化，這要求機(jī)車在出庫和運(yùn)行中關(guān)閉非操縱端的空調(diào)和熱風(fēng)機(jī)。

（6）機(jī)車牽引和單機(jī)運(yùn)行時(shí)，司機(jī)要加強(qiáng)瞭望，一旦發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)結(jié)冰，要降低速度通過。避免發(fā)生弓網(wǎng)故障。同時(shí)要將發(fā)生的情況報(bào)告車站值班員。出現(xiàn)接觸網(wǎng)異?；蝿?dòng)和機(jī)車網(wǎng)壓顯示異常，應(yīng)立即采取斷電、降弓、停車、匯報(bào)詢問、檢查措施。

（7）機(jī)車進(jìn)站停車，盡量升雙弓，用前受電弓掃除接觸網(wǎng)上的冰霜，進(jìn)而保證接觸網(wǎng)與后弓良好接觸。但是，如果前弓已經(jīng)隔離不能升起前弓。

（8）發(fā)生“霧閃”的處理方法：①機(jī)車中部打火，應(yīng)立即斷開主斷，等一分鐘后重新閉合主斷；受電弓打火，酌情處理，必要時(shí)降弓。②一旦發(fā)生跳閘，必須立即斷電、降弓，停車，匯報(bào)。并對(duì)車頂設(shè)備進(jìn)行檢查。必要時(shí)，可申請(qǐng)上車頂檢查，若確定車頂閃絡(luò)，必須將故障受電弓隔離，使用另一端受電弓維持運(yùn)行。

只要遵循絕緣子閃絡(luò)的規(guī)律，做好機(jī)車的日常的整備，同時(shí)加強(qiáng)防絕緣子閃絡(luò)知識(shí)的教育，并充分利用好機(jī)車先進(jìn)設(shè)備，針對(duì)性的采取措施，就能避免和防止絕緣子閃絡(luò)的次數(shù)，進(jìn)而保證大霧天電力機(jī)車安全運(yùn)行。

結(jié)束語

應(yīng)該指出，現(xiàn)在霧霾比較嚴(yán)重，大氣嚴(yán)重的受到污染，我們應(yīng)該加大機(jī)車車頂絕緣子整備力度，保持絕緣子干凈；同時(shí)我們應(yīng)加大機(jī)車乘務(wù)員防絕緣子閃絡(luò)知識(shí)教育，做到線上庫內(nèi)共同防止才能有效減少絕緣子閃絡(luò)故障的發(fā)生，進(jìn)而保證鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的正常有序進(jìn)行。

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