關(guān)于動(dòng)車組車頂瞬態(tài)電感固定銅排對(duì)車體放電問(wèn)題分析

謝佳奇

摘 要：本文介紹了動(dòng)車組瞬態(tài)電感固定銅排對(duì)車體放電問(wèn)題的原因分析，針對(duì)性的制定了整治措施，并進(jìn)行了安全評(píng)估。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組;瞬態(tài)電感;放電;防污閃

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.100

0 引言

動(dòng)車組在霧霾、雨霧等天氣條件下運(yùn)行時(shí)，車頂瞬態(tài)電感的固定銅排多次發(fā)生對(duì)周圍車體放電現(xiàn)象，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)過(guò)電流故障。故障統(tǒng)計(jì)顯示，絕大多數(shù)故障發(fā)生在濕熱沿海地區(qū)及部分山區(qū)。

1 安裝結(jié)構(gòu)

動(dòng)車組的瞬態(tài)電感的固定結(jié)構(gòu)是通過(guò)一塊L形的銅排固定在絕緣子上，去本車主變壓器的高壓電纜終端也通過(guò)夾塊固定在同一塊銅排上，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

高壓電纜終端的冷壓端子、夾塊、L形銅排及絕緣子的頂部金屬件均為25kV電位，靠絕緣子來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)車體的絕緣。

2 放電原因分析

經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的幾次瞬態(tài)電感固定銅排對(duì)車體放電故障情況的梳理發(fā)現(xiàn)，放電點(diǎn)主要集中在L形銅排的外邊緣以及高壓電纜終端冷壓端子的端部，屬于典型的尖端放電，具體的放電現(xiàn)象如下圖所示。

在絕緣子第一節(jié)傘群的上表面均發(fā)現(xiàn)存在閃絡(luò)導(dǎo)致的電弧燒蝕痕跡。除上述放電點(diǎn)外，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)故障車的高壓部件、高壓母線及主變高壓側(cè)等部分進(jìn)行狀態(tài)檢查后，均未發(fā)現(xiàn)異常。

根本原因分析：發(fā)生的幾起瞬態(tài)電感固定銅排對(duì)車體放電故障均發(fā)生在霧霾天氣、雨霧等大濕度天氣中，在這種天氣條件下，空氣中懸浮有大量的灰塵顆粒、水汽等，絕緣子傘群表面同樣覆蓋有大量異物。絕緣子傘群材質(zhì)雖然有一定的憎水遷移性，但在增水性未充分遷移時(shí)，絕緣子的頂部金屬附件與第一節(jié)傘群表面的污物、水膜之間會(huì)產(chǎn)生泄漏電流。當(dāng)表面污物、水膜不斷積蓄時(shí)，泄漏電流會(huì)越來(lái)越大，使絕緣子傘群表面承受高溫，形成白色的干燥帶，并最終導(dǎo)致頂部金屬附件對(duì)傘群邊緣的沿面放電。當(dāng)?shù)谝还?jié)傘群表面出現(xiàn)沿面放電時(shí)，會(huì)大幅減小絕緣子上方安裝的金屬部件對(duì)車體間的電氣間隙，最終導(dǎo)致金屬部分中電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng)點(diǎn)對(duì)車體的放電。由于動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中金屬部分電場(chǎng)的不斷擾動(dòng)，金屬部分的各個(gè)尖端結(jié)構(gòu)均有可能對(duì)車體放電，因此各次故障的放電點(diǎn)比較集中，但不完全相同。

3 整治方案

將之前使用的320mm高絕緣子更換為400mm絕緣子，提高瞬態(tài)電感固定銅排與車體之間的電氣間隙，強(qiáng)化此處對(duì)惡劣天氣環(huán)境的耐受能力。

將瞬態(tài)電感固定銅排放電燒蝕點(diǎn)打磨后，在高壓電纜終端的冷壓端子、夾塊、銅排及絕緣子的頂部金屬件外表面噴涂SF-RTV型防污閃涂料，將金屬部件的各個(gè)尖端結(jié)構(gòu)鈍化，避免尖端放電，強(qiáng)化對(duì)浮塵、水汽等惡劣環(huán)境的耐受能力，提高上述金屬部分對(duì)車體的絕緣水平。

在車頂平面上，上述金屬部件的投影點(diǎn)周圍1.3m?范圍內(nèi)噴涂GT-20型絕緣漆，強(qiáng)化車體對(duì)高壓端污閃、霧閃的耐受能力。方案實(shí)施范圍如下圖所示：

上述防污閃涂料和絕緣漆是硅橡膠材質(zhì)，固化后具有優(yōu)良的溫度特性（-50℃～200℃）、熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、憎水性及遷移性等特性，并根據(jù)《DL/T 627-2012絕緣子用常溫固化硅橡膠防污閃涂料》進(jìn)行了全套形式實(shí)驗(yàn)。

相同的防污閃涂層已在多個(gè)型號(hào)動(dòng)車組上有了多年應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，主要噴涂區(qū)域包括高壓部件的環(huán)氧樹脂、瓷質(zhì)絕緣子，受電弓安裝區(qū)域的車頂?shù)取?/p>

4 安全性評(píng)估

防污閃涂層主要由107硅膠、模具硅膠、稀釋劑、阻燃劑、染料等幾種原料組成，不含對(duì)金屬材料產(chǎn)生腐蝕的成分，因此不會(huì)對(duì)噴涂區(qū)域的金屬部位產(chǎn)生腐蝕。涂層固化后，具有良好的散熱性、粘接性，能夠抵抗長(zhǎng)時(shí)間的熱老化，不會(huì)存在脫落風(fēng)險(xiǎn)，可以滿足動(dòng)車組高速運(yùn)行的要求。