接触网绝缘子闪络分析及预防措施
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城市轨道交通接触网绝缘子故障原因及预防措施浅析由于运输能力的不断提升,在城市建设发展过程中轨道交通发挥的作用日益增大,有效减轻了交通运行压力,对城市的可持续发展也有很深影响,这就需要我们对其安全性提出更高要求,接触网绝缘子在供电系统中发挥至关重要的地位,因此我们对城市轨道交通中接触网绝缘子发生故障的原因进行全面的分析,陆续形成一系列可行性的解决手段,为正常安全运行轨道交通提供了保障。
一、绝缘子故障与查找在日常检查操作中,绝缘子发生损坏几率很大。
若对其外观检查无明显异常,绝缘子本身绝缘性能快速降低,就会产生一系列运行故障。
另外因绝缘子常年暴露在大气中,受雷击、污秽、鸟害、冰雪、高温、高寒、高差等因素影响,也会导致各类事故的发生。
综合考虑各方面的内容,非显性断层的寻找具有一定必要性。
二、故障原因(一)设备故障由于没有遵守操作规程,接触网受到意外的破坏力,如柔性接触网紧固连接金具超过规定受力,使得绝缘子一些部位拉应力及扭力超标。
另运行过程中刚性接触网容易被受电弓冲击与拉伸,形成定位线故障。
受电弓碳滑板在刚性接触网中发生不规则的磨削与耗损,改变了绝缘子的受力方向。
城市轨道交通主要用于地下或隧道,高速运行中的活塞风也会对顶部设备、地下或隧道土建水箱、碳纤维布等产生严重影响,逐渐使绝缘子松动或脱落。
(二)违规作业及绝缘子本身因素施工人员在日常维护保养施工过程中,经常不遵守操作规范或粗心大意,造成绝缘子内部破损。
例如,在接触网悬挂调整过程中利用较大操作工具敲击绝缘子,增加了连接接触网绝缘子破损的频率,进而发生绝缘性能破坏现象.另外因绝缘子本身因素导致绝缘子的泄露距离、绝缘子的爬距、结构特点所致。
如现在使用的绝缘子中间带环形槽,这种绝缘子较容易在环形槽中形成积尘且较不容易清理,一旦大雾、雪等天气,其耐压水平就会降低,发生跳闸的几率就会增加。
(三)外部环境及大气湿度大多数轨道交通区域都在室外露天区域进行。
轨道交通外部区域将会严重影响轨道交通供电系统的线路接触网。
接触网绝缘子闪络分析及预防措施摘要:本文介绍了绝缘子闪络产生的特点和危害,分析了导致闪络的环境、季节因素,针对闪络提出了具体的预防措施。
关键词:绝缘子;闪络特点;因素;防治措施。
0引言随着电气化铁路向高速性、稳定性、安全性发展,对接触网的运行提出了越来越高的要求。
但由于目前环境污染日益严重,对供电设备尤其是绝缘子的产生的越来越大恶劣影响,因此确保牵引供电系统持续稳定供电,杜绝绝缘子闪络的研究势在必行。
电气化绝缘子闪络是导致电气化铁路跳闸故障的主要原因之一,严重时会造成接触网断线,影响铁路运输。
供电部门可分析绝缘子闪络原因制定清扫周期,更换新型材料的绝缘子等有效手段遏制因闪络引起的跳闸中断供电。
1、绝缘子闪络的特点闪络主要有污闪、雾闪、覆冰等几种情况,受外界作用,其中包括雨、露、霜、雾、风等气候影响,或者是粉尘、废气、自然盐碱,灰尘,鸟粪,等污秽的污染,绝缘子被污染的过程一般是渐进的,但有时也可能是急速的。
1.1污闪的原因分析附着在绝缘子普通的污层在干燥状态下一般不导电,出现疾风骤雨绝缘子将被冲刷干净。
但在环境污染较为严重的区段,临近污染源较近,空气中所含化学原料,工厂附近弥漫的碳粉、水泥粉、酸、碱性、金属性等化工物质附着在绝缘子,长时间积污形成结块,粘着力强,不易被雨水冲刷干净,残留表面,在遇到毛毛雨、雾、露等天气时,绝缘子表面附着这部分污质将被水分所湿润,电导大大增强,进而导致泄露电流增加。
当泄露电流电场强度已足以引起表面空气的碰撞电离时,在铁帽周围即开始电晕放电或辉光放电,出现蓝紫色细线,由于此时泄露电流较大,电晕或辉光放电很易直接转变为由明亮通道的电弧,在雾、露天气下,污层湿度不断增加,泄露电流也随之变大,在一定电气下能维持局部长度也不断增加,一旦局部电弧达到某一临界长度时,弧道温度很高,弧道进一步伸长就不再需要更高的电压,自动延伸至贯通两级,造成绝缘子放电闪络1.2雾(湿)闪的原因分析在长时间的浓雾(潮湿)天气下,瓷绝缘子的表面逐渐形成一层水膜,复合绝缘子由于其憎水性能的丧失,表面也会形成水膜,由于绝缘子场强分布的不均匀,同时绝缘子表面覆有杂质,加之雾水的成分复杂,在绝缘子的端部将是先形成电晕和局部电弧放电,由于空气湿度的增加,空气击穿场强将明显降低,进而造成绝缘子端部瓷裙间飞弧击穿,一旦第一片裙边被击穿,第二片裙边讲授更高的电压,重复出现刚才的过程,由于交流电压过零点时电弧要熄灭,所以在这种情况下,是否能造成绝缘子闪络,取决于电弧的发展和被电离空气的流动情况,如果雾气(湿度)比较稳定,电弧的重燃,则可能很快闪络,反之,如果空气流动较快,被电离的通道很快消失,则不会演变成闪络。
浅析京沪高铁接触网绝缘子雷电闪络跳闸与防范作者:石云峰来源:《中国科技博览》2016年第08期[摘要]本文针对京沪高铁开通运行以来由于接触网绝缘子雷电闪络造成的供电电故障,总结和分析了架空线路绝缘子雷电闪络影响规律,并提出了一些观点和建议,为牵引供电系统的安全运行和维护提供借鉴。
[关键词]京沪高铁接触网绝缘子闪络跳闸与防范中图分类号:TM863 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0346-011 前言长期以来,国内外学者在雷电活动规律、雷击线路的物理过程和冲击闪络机理方面做了大量的研究工作,建立了较为完善的输电线路防雷理论体系。
但是,到目前为止,电网中雷击引起的故障仍然占电网故障的40%~70%,特别是雷击闪络后工频续流损坏绝缘子、金具、导线,仍然严重影响电网的安全运行,迄今为止,针对牵引供电系统研究雷电的冲击特性及其影响因素并不多。
本文结合京沪高铁运行环境和设备现时状态中雷击绝缘子闪络引起跳闸的现象和特点,分析和总结了架空线路绝缘子雷电闪络影响规律。
2 京沪高铁接触网绝缘子雷电闪络跳闸统计分析京沪高铁自2011年6月30日开通运行以来,接触网系统时常遭受雷电袭击造成绝缘子闪络放电,引起牵引变电所跳闸停电故障,严重影响了铁路行车安全。
2011年6月30日至2011年10月1日京沪高铁(北京至双口间)共发生雷击跳闸12次,根据故测仪故障电流数据显示,9次自恢复性故障是由T线(接触网)闪络造成的,其中有1次T线故障是由于雷击正馈线引起牵引变电所跳闸,故障点已找到,6次T线故障是故标处所附近均同杆架设加强线或上网供电线(位置高于接触线和承力索)。
3次的自恢复性故障是由F线(正馈线)闪络造成的,其中两次2次F线绝缘子破损故障的已经找到。
另外1次为T线故障是由于雷击正馈线引起牵引变电所跳闸。
根据对京沪高铁的雷击故障统计分析可以得出接触网遭受雷击的主要特点:(1)京沪线接触网的线路绝缘子雷电闪络跳闸故障多为正馈线和加强线遭受雷击造成。
接触网绝缘子覆冰闪络分析及对策随着电气化铁道牵引方式在我国的不断推广应用,其电气化区段的接触网覆冰问题也日益突出。
文章简述了覆冰危害的现状,形成的原因及影响因素,并在此基础上对覆冰在接触网及电力机车两方面产生的影响进行分析,最后提出应对措施。
标签:接触网;覆冰闪络;绝缘子覆冰是一种分布广泛的自然现象,尤其雾凇是一种美丽的自然景观。
但对于接触网线路覆冰将对弓网接触、取电、拉弧、支吊产生重大影响,甚至造成受电弓无法取流,中断铁路线路正常运营,并引起严重的经济损失。
覆冰对于电力输电线路的影响也很突出,尤其是2008年在南方出现的罕见雨凇覆冰天气更是对输电线路的安全稳定运行造成了极大危害。
基于此,提高对输电线路覆冰灾害原因及规律的认识,进而制定出更为合理的防止对策对输电安全具重要意义。
与此同时,随着电气化铁道牵引方式在我国的不断推广应用,逐渐延伸到易覆冰地区,电气化区段的接触网覆冰问题也日益突出,本文即是对该问题所导致的危害及对策进行一定阐述。
1 覆冰危害及现状在初冬和初春两个时节,接触网覆冰是常发于电气化铁路的自然灾害,且与其他灾害比较,接触网覆冰同时包括了更多颇为不利的因素,比如危害性大、受灾面积广以及相对难于抢修等。
就我过的气候特征而言,在冬季,寒流通常可造成较大的影响,可出现持续时间较长的大面积的降温和降水天气,这就更加促使接触网覆冰的形成,又由于在一个较大的区域通常具有相似的气象条件,所以一旦有接触网覆冰事件发生,其受灾面积可在整个地区蔓延开来,进而对铁路运输造成严重影响,甚至会停运。
而近些年来,随着全球气候的日益恶化,极端气候的出现频率较过去高出很多,因此接触网覆冰事件的发生频次和严重程度都有较大幅度提升,如何应对接触网覆冰灾害,已成为了电气化铁路迫切需要面对的重要课题,深入研究接触网覆冰机理并同时制定出行之有效的接触网防冰融冰方案是提高电气化铁路安全可靠性必要保障。
2 覆冰形成原因及影响因素2.1 覆冰原因及种类气候条件是形成接触网覆冰的主要因素,同时还受微地形、温湿度、冷暖空气对流环流情况以及风等多因素影响,为一种综合性的物理现象。
接触网绝缘子的脏污闪络与防治菱角山供电车间滦南检修队杜世哲目录摘要 (1)第1章绪论 (2)1.1闪络的定义 (2)1.2闪络试验 (3)1.3绝缘子定义 (5)1.4 绝缘子的分类 (5)第2章绝缘子性能及运行分析 (6)2. 1 绝缘子的性能 (6)2.2污闪原因分析 (8)2.3积尘原因分析 (9)第3章采取措施及建议 (11)3.1增加绝缘子的泄露距离 (11)3.2 采用复合绝缘子 (11)3.3 定期进行绝缘子的清扫工作 (11)3.4 加强对绝缘子的巡视工作 (11)3.5 在施工安装、运输中保证可靠性 (10)3.6 严把质量关 (12)结论 (13)参考文献 (13)摘要电气化铁路接触网最大的特点就是露天,绝缘子是受其影响最大的一个部分。
接触网绝缘子污闪是电气化铁路的惯性痛害之一,污闪的发生与缘子爬电距离、绝缘子所处空间的污染程度及大气湿度有关,绝缘子积污程度受绝缘子型式、降雨及距污染源距离等影响。
合理选择外绝缘的爬电比距,增加绝缘子清扫力度是防范绝缘污闪的重要措施。
加强绝缘子的管理和采取防范措施是重中之重,是减少跳闸故障几率发生的重要条件。
关键词:电气化铁路,脏污闪络,跳闸,绝缘子,露天第一章绪论绝缘子污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。
“污闪”是一个长期以来困扰输配电系统安全的问题,严重危害了接触网运行的稳定可靠性。
在恶劣气象条件下(如:雾、露、毛毛雨等),沿着潮湿的绝缘子表面会发生闪络,造成变电所断路器跳闸中断供电。
2012年2月中下旬,迁曹线各变电所跳闸次数频繁,全线各管段均有部分绝缘子闪络放电.在绝缘子的瓷釉表面上,轻者出现了不规则的线状烧痕;稍重者有不规则的带状或片状烧痕,导致线路不能送电,被迫退出运行,进行抢修。
直接原因就是大雾引起的污闪放电。
绝缘子闪络处置方案随着电力系统的持续发展,绝缘子的闪络问题越来越严重,大大影响了电力系统的安全稳定运行。
本文将介绍绝缘子闪络的原因和分类,以及相应的处置方案。
绝缘子闪络的原因首先,我们来了解一下绝缘子闪络的产生原因。
绝缘子闪络一般是由以下因素导致:1.强电场作用:当绝缘子表面附着的污染物导致电场强度超过绝缘介电强度时,会导致电晕放电,进而引起电弧放电,形成闪络。
2.湿气或降雨:在潮湿的环境下,绝缘子表面可能会出现水滴,导致电场强度增加,从而引起闪络问题。
3.绝缘子的损坏或老化:损坏或老化的绝缘子表面可能会出现缺陷或裂纹,导致电压分布不均,也容易引起闪络问题。
绝缘子闪络的分类绝缘子闪络根据形成的方式和影响的位置,可以分为三大类:1.空气闪络:最常见的一类闪络,发生在绝缘子表面和空气之间,可能导致绝缘子损坏,电线中断等问题。
2.湿闪络:发生在绝缘子表面和水滴之间,常见于潮湿天气,并可能导致绝缘子烧损。
3.油污闪络:发生在绝缘子表面和油污之间,常见于变压器和开关设备,可能导致相应设备停机或烧损。
绝缘子闪络的处置方案针对不同类型的绝缘子闪络,我们需要采取不同的处置方案:1.空气闪络处置方案:•及时清洗绝缘子表面,减少绝缘子表面污染物积累。
•增加绝缘子长度,提高电场分布的均匀性。
•在绝缘子表面涂层保护层,提高其绝缘强度。
2.湿闪络处置方案:•定期维护和清洗绝缘子表面,减少水滴积累。
•选择橡胶绝缘子,抵抗湿气的能力更强。
•在绝缘子表面涂上特殊的涂层,阻止水花沾附。
3.油污闪络处置方案:•定期检查和更换变压器或开关设备中的绝缘油。
•清除绝缘器表面的油污,定期维护。
•在设备表面涂上特殊涂层,防止油污沾附。
总之,绝缘子闪络是电力系统中常见的问题之一,需要及时处理,以保证电力系统的稳定运行。
本文通过分析绝缘子闪络的原因和分类,提出了相应的处置方案,以期对电力系统人员在维护和管理中提供一定的参考价值。
浅谈绝缘子防污闪络的预防与处理作者:刘飞来源:《中国科技博览》2013年第27期摘要:针对内蒙近几年铁路电力迅速发展,以及地区环境本身存在的瓶颈,探讨了绝缘子的防污处理,为内蒙古接触网铁路的今后发展提供一些借鉴。
关键词:铁路电力绝缘子防污闪【分类号】:U225内蒙古位于祖国的北方,煤矿资源丰富,盛产稀土资源,内有包钢,铝业也十分繁华,属重工业城市之一,在开挖自然资源,对资源进行输送过程中,空气中产生大量粉尘,同时,每年春秋季大量刮沙尘暴,因此,内蒙地区承受的工业污染和自然环境污染相当大,特别是今年以来,由于天气处于湿雾霾状态,在这种自然天气下,包西线上频繁跳闸,变电所失电,绝缘子多次出现闪络现象,这就与内蒙古现有的环境有一定的影响。
当地接触网绝缘子受到工业污染、灰尘污染,在绝缘子表面逐渐沉积了一层污秽物,天气干燥的情况下,表面带有污秽物的绝缘子保持这较高的绝缘水平,其放电电压和洁净、干燥状态时接近。
而今年2月份,内蒙地区多雾,多雨雪,在融冰、融雪等潮湿天气天骄下,绝缘子表面污秽物吸收水分,使污层中的电解质溶解、电离、导致污层电导率增加,泄露电流增大,发生局部放电,进而污闪,从而导致牵引变电所跳闸频繁,给正常的供电带来不良影响。
由于内蒙古牵引接触网于2010年刚刚开通运行,2011年既有线全部投入,目前仍在建设第三四双线,为了日后内蒙古铁路更好的发展,避免发生大批量的跳闸事故,加强绝缘子的整治工作以及前期的未雨绸缪工作至关重要。
1、绝缘子污闪的影响因素(1)受周围环境影响。
铁路沿线建造的燃煤发电厂,煤场,水泥厂,化工厂,铝厂等企业排出的煤尘、粉尘和废气的主要成分含氧化硅、氧化硫、氧化铝和氧化钙,这些含导电性颗粒的烟尘和化学性污秽源大多数是酸、碱、盐性物质,一旦受潮,导电将显著提高,易造成闪络故障,使设备绝缘水平降低。
(2)与气候条件有关。
干燥天气污垢表面电阻较大不易形成闪络,大雨天气,污垢被雨水冲掉,闪络几率很小,而大雾、细雨和融雪天气,空气湿度大,绝缘表面污垢吸潮,这些污秽物物质溶解在水分中,形成电解质的覆盖膜,使瓷性和绝缘子的绝缘性能大大降低,致使表面泄露电流增加,当泄露电流达到一定数值时,闪络事故发生。
对城市轨道交通接触网绝缘子故障原因及预防措施探析摘要:文章介绍了接触网绝缘子运行的基本内容,探讨了绝缘子故障的排除方法、常见故障原因及预防性维护措施,可以指导实际检修维护,确保接触网绝缘子的正常运行。
关键词:接触网;绝缘子;预防措施1绝缘子故障及查找绝缘子破裂或闪络变色故障在一般巡视检修中就能发现,但如果是绝缘子外观无异常而绝缘性能下降引起的相关故障,我们就需要从多方面考虑,以找出绝缘子的非显性故障。
某车辆段1D2区通过F北1分段绝缘器、五组软横跨绝缘子以及馈线绝缘子与正线1A2区绝缘,如图1所示。
通过对1D1/1D2、1D2/1D3、1D2/1D4区进行多次绝缘分析,发现1D1/1D2、1D2/1D3以及1D2/1D4区绝缘性能良好,初步判断1D2区的残余电是从正线1A2区传过来的。
而现场检修作业检查F北1的主绝缘及绝缘棒均符合要求,绝缘性能良好,由此可判断1D2区接触网电压是馈线绝缘子以及这五组软横跨下部定位绳绝缘子老化,绝缘性能下降所致。
图1 西朗车辆段1D2/1A2区软横跨示意图(图中方框所示)找出问题所在后,立即安排作业点对馈线绝缘子和软横跨下部定位绳绝缘子进行更换,并对换下来的绝缘子进行绝缘测试,发现绝缘子绝缘电阻明显下降,绝缘性能明显降低。
更换完馈线绝缘子和软横跨下部定位绳绝缘子后,白班1D2区停电检修作业时未再出现验电器启动现象。
2绝缘子性能下降原因那么该馈线绝缘子和软横跨下部定位绳绝缘子性能为什么会降低呢?我们分析主要有以下几个原因:(1)绝缘子长期处在机械负荷作用下,由于内部应力发生变化,绝缘介质疲劳损伤。
(2)因为绝缘子长期暴露在大气中,工作于经常性冷热变换的环境下。
由于胶装水泥、瓷件和金属膨胀系数的差异性,在长期热力作用下,绝缘子难免强度下降或产生裂纹,导致劣化。
(3)长期的强电场作用会使绝缘介质性能下降,工频电流的沿面放电也会对绝缘强度有一定影响。
(4)绝缘子表面脏污,吸附粉尘等杂质或长期处于潮湿环境下,导致绝缘性能下降,发生闪络等。
绝缘子污闪是致使电气化铁道供电发生跳闸故障的要紧因素,多发生在冬末春初和秋末冬初。
频繁的污闪跳闸给正常的供电带来不良阻碍,严峻时还能引发断线事故的发生,给平安供电带来极大的隐患。
比现在年元月份京广线因大雾造成的大面积污闪跳闸故障,长时刻停电,旅客列车长时刻滞留于区间,给铁路的形象造成不良的阻碍。
随着我国电气化铁路里程的增多,牵引供电部门的责任也愈来愈大,防治绝缘子污闪跳闸已是接触网不中断供电,铁路正常运输的重要保证。
1 绝缘子污闪的成因(1)受周围环境阻碍。
铁路沿线建造的燃煤发电厂、水泥厂、化工厂、冶金厂等工矿企业排出的煤尘、粉尘和废气的要紧成份含氧化硅、氧化硫、氧化铝和氧化钙,沿海地域及盐场周围的盐雾含氧化钠,这些含导电性颗粒的烟尘和化学性污秽源大多是酸、碱、盐性物质,一旦受潮,导电将显著提高,易造成闪络故障,使设备绝缘水平降低。
(2)与气候条件有关。
干燥天气,污垢表面电阻较大不易形成闪络。
大雨天气,污垢被雨水冲掉,闪络概率也小。
而大雾、小雨和溶雪天气,空气湿度大,绝缘表面污垢吸潮,这些污秽物质溶解在水分中,形成电解质的覆盖膜,使瓷件和绝缘子的绝缘性能大大降低,致使表面泄漏电流增加,当泄漏电流达到必然数值时,致使闪络事故发生。
2 绝缘子污闪的防治为了避免绝缘子污闪造成停电、断线事故的发生,必需增强绝缘子的防污闪工作。
第一要正确了解线路通过地域的大气污秽程度和污秽性质,确信线路的污秽期和污秽品级,正确划分出污秽区,以便为防污闪工作提供靠得住依据。
第二,依如实际情形选择适合本地域的防污闪方式。
目前,在供电运营中防治污闪的方式很多,经归纳要紧以下有五种。
(1)按期打扫绝缘子。
在污秽季节到来之前,逐杆打扫绝缘子,除去绝缘表面的污秽物。
一样每一年在雨季前打扫一次,可用干布或蘸去污粉的湿布擦干净,也可带电水冲洗。
对污秽严峻,不易在现场打扫的绝缘子,改换新的绝缘子,将旧绝缘子带回工厂进行打扫。
(2)改换不良和零值绝缘子。
化工区污秽造成接触网绝缘子污闪原因分析及防范对策张锋目录摘要 (I)前言 ................................................................................I I 第1章绝缘子外形特征 (1)1.1 盘式绝缘子(按材质划分如下) (1)1.1.1盘式瓷绝缘子 (1)1.1.2钢化玻璃绝缘子 (1)1.2 长棒型绝缘子(按材质划分如下) (1)1.2.1合成绝缘子 (1)1.2.2长棒瓷绝缘子 (2)第2章绝缘子污闪的过程和机理 (3)2.1 绝缘子表面的染污过程 (4)2.2 绝缘子表面污层湿润的过程 (4)2.3 局部电弧的产生和发展 (4)第3章影响绝缘子污闪的主要因素 (6)3.1 绝缘子本身的因素 (6)3.2 外部因素 (6)第4章积污的影响因素 (7)4.1 绝缘子型式的影响 (7)4.2 降雨的影响 (7)4.3 交流电场的影响 (7)4.4 距污染源的影响 (7)4.5 污闪的季节性和时间性 (8)第5章绝缘子污闪预防措施 (9)5.1 现场巡视 (9)5.2 合理选择绝缘子的爬电比距(调爬) (9)5.3 开展盐密和大气质量检测 (9)5.4 加强绝缘子清扫力度,制定清扫周期 (9)5.5 带电水清洗法 (10)5.6 更换硅橡胶绝缘子 (10)5.7 在绝缘子上加装绝缘子风力清扫环 (10)5.8 污秽在线监测系统 (11)5.9 RTV防污闪涂料 (11)5.10 合理设计 (11)第6章各种防污闪方法优缺点 (13)6.1 定期清扫 (13)6.2 在线监测和更换零值绝缘子 (13)6.3 增加绝缘子片数 (13)6.4 采用憎水性涂料 (14)6.5 合成绝缘子 (14)第7章污闪事故的处理 (15)7.1 污闪有它的规律性 (15)7.2 污闪事故不宜强送 (15)结束语 (16)致谢 (17)参考文献 (18)I摘要随着社会的进步和经济的迅猛发展,环境污染造成的危害日趋突出,电气化铁路接触网分布广,长期处于露天运行,不可避免地经常会受到周围环境和大自然变化的影响,从而在运行中引发污闪事故,影响铁路正常的运输秩序。
接触网绝缘子防污闪治理摘要:接触网是电气化铁路供电系统的重要组成部分,沿铁路轨道两旁架设,通过受电弓向电力机车提供电力。
铁路接触网大多处于露天环境,面临复杂的环境,使得绝缘子表面积污现象逐渐增加,特定气候条件下出现大面积污闪情况。
文中全面分析接触网绝缘子防污闪治理措施。
关键词:接触网绝缘子;防污闪;治理措施接触网所处环境经常发生变化,从而导致其经常出现故障。
因此,分析接触网病害现象及产生原因,对接触网的检测检查就显得非常必要。
通过总结近年来国内铁路公司运营过程中出现的接触网污闪故障,掌握接触网病害现象,分析各种现象产生的原因,为铁路部门预防和维修接触网故障提供理论依据。
1、接触网绝缘子防污闪现状分析现阶段,社会经济快速发展,大气污染已成为人们不可逃避的问题。
铁路接触网系统均露天安装,且无备用,运行所处的环境也十分复杂,暴露运行于大气中的接触网绝缘子表面积污现象越来越严重。
实际运营过程中我们将面临一些特殊地理气候条件及运行条件,在特殊地理气候条件下,污染物经过沉积干燥整个过程后,形成污垢积存在绝缘子表面,如果现场空气潮湿湿润,在外施电压作用下,导致绝缘子很容易就出现污闪。
同时如果沿海、山区地区线路上的隧内绝缘子存在大量污垢,冬季低温天气时,各类污秽在受潮湿润后极易出现冰冻,从而导致绝缘子的耐压水平下降严重,日常维护工作量将大幅度提升。
相对于其他线路,铁路运输负荷较重,全线牵引电流也较大,绝缘子的静电吸尘能力和静电击穿概率也相对大幅度提升。
如果在运行时接触网电压频繁波动,就很容易产生过电压。
再者根据铁路整体规划要求,线正逐步与各港口支线接轨,拟加快提升货运空间,后期大量电力机车将使用在铁路上,对绝缘子的冲击将日益严峻,预防绝缘子污闪的发生也就需要做更多的考虑。
整体运输能力的持续加强,牵引负荷也将大幅提高,不同运行环境下地绝缘子很容易因自然积污严重出现绝缘闪络,将给列车运行、生产运输安全带来极大的隐患,铁路的正常运输秩序将被严重干扰,因此研究提高绝缘子的绝缘可靠性也就迫在眉睫。
高速铁路接触网故障分析及防范措施摘要:本文以高速铁路接触网故障作为切入点,详细阐述吊弦、绝缘子污秽闪络、鸟害三类常见故障问题的形成原因。
随后,以故障成因为导向,提出高铁接触网故障病害的有效防治措施。
旨在预防和减少各类故障问题的出现,保障高速铁路运营安全,并建立一套更为高效、科学的铁路接触网维护体系,为我国高速铁路事业的发展保驾护航。
关键词:高速铁路;接触网;故障成因;防范措施引言:在高速铁路中,接触网是由受电弓、定位装置、接触悬挂、绝缘子等设备共同组成的供电网络,负责向铁路机车持续、稳定的输送电能,满足行驶需要。
在高速铁路运营期间,由于接触网采取露天架设方式,受到自身老化、外力碰撞、气候环境等多方面因素影响,运行工况不理想,各类故障问题时有出现,严重时造成机车停车、铁路停运的后果。
如何预防接触网故障的反复、高频出现,是维持高水准铁路运营效率及服务质量的关键,也是现阶段工作重点,本文就此开展研究。
一、高速铁路接触网典型故障及形成原因(一)吊弦故障在高速铁路运营期间,常见的吊弦故障包括吊弦折断、降弓两种,在出现任意一种故障时,因吊弦高度低于接触导线面,都会造成改变受电弓-接触网接触压力、加大线路高差等后果,最终对受电弓造成致命打击。
例如,在2018年,G651次机车行驶至郑州东徐兰站-郑州西站的K576+344处时出现自动降弓停车现象,调查结果显示机车通过首架受电弓时出现承力索侧压接环部位吊弦脱落、与第三受电弓相互碰撞的故障,致使受电弓自动降弓,耽误6列客车。
接触网吊弦故障的形成原因包括疲劳振动、导线不平顺、工艺不达标三项因素。
其中,疲劳振动是在受电弓使用期间,始终保持应力、应变循环状态,并承受自身重量与空气阻力,随着使用时间的延长,逐渐处于材料疲劳状态,最终形成裂纹,彻底改变结构状态,出现吊弦折断故障。
导线不平顺是相邻吊弦接触网高差过大,高差与吊弦震动幅度保持正比关系,高差越大,则机车通行受电弓时的吊弦震动幅度越大,明显加快吊弦材料疲劳速度,引发吊弦折断故障出现。
简析输电线路绝缘子污闪原因及防范措施摘要:电网防污闪是一个古老而现实的问题。
随着经济的高速发展,大气污染日趋严重,同时电网的不断扩大和运行电压的提高,也使污闪范围增大,电网运行承受着大面积污闪的风险。
运行经验表明,电网面临的两大威胁是系统稳定性的破坏和大面积污闪的发生。
关键词:输电线路;绝缘子;污闪原因;防范措施绝缘子作为输电线路中的重要构件,其运行的安全性与电网运行的可靠性息息相关。
一旦绝缘子污秽闪络发生,则会严重危及电网运行的安全,所以做好输电线路绝缘子防污闪工作具有极为重要的意义。
绝缘子安全稳定的运行不仅有利于确保电网安全运营,而且能够确保供电的可靠性及持续性。
近年来我国工业取得了发展,环境更加恶劣,这就导致线路所在区域的大气污秽程度越来越严重,给输电线路绝缘子防污闪工作带来了较大的难度,所以需要科学地对污秽区进行划分,并采取切实可行的措施对其进行处理,有效的控制污闪的跳闸率,确保电力系统运行的安全性和稳定性。
一、输电线路绝缘子污闪的故障原因分析绝缘子污闪的具体过程如下:附着在绝缘子表面污秽层中有非导体成分和导体成分,在周围环境潮湿的条件下,污秽层中的非导体部分吸收水分,电解质成分开始分解成阴阳离子。
随着离子运动的加强,电场强度增强,在电场力的作用下,电子导体中的电子挣脱原子核的束缚成为自由电子,又促使电场强度增强,最终加大了泄露电流。
当泄露电流大到一定程度时,绝缘就会被击穿,从而发生闪络接地故障。
1.1空气湿度较大在空气湿度较大而且无风或只有微风的自然条件下,绝缘子的绝缘水平明显降低,表面的泄露电流急剧增大。
此时,污闪是引起故障的主要因素。
1.2泄露比距偏小绝缘子的泄漏距离,又称爬距,是指正常承受运行电压的两极间沿绝缘子外表面轮廓的最短距离。
外绝缘的泄漏比值,又称单位调爬,即外绝缘的泄漏距离与系统额定电压之比。
在计算泄露比距时,系统额定电压与实际运行电压存在一定差距。
一般的,在污闪易发季节,系统电压高出额定电压的10%左右,也就是说,计算的泄露比距比实际低10%左右,故而污闪必然会出现。
接触网过电电力机车车顶闪络问题分析及对策摘要:针对电力机车车顶瓷绝缘子频繁发生闪络击穿造成电气设备损坏、牵引变电所跳闸的问题进行分析,认为网侧存在的过电压是产生瓷绝缘子闪络击穿的根本原因,绝缘子表面污染、覆冰、遇雨雾雪天气等是产生闪络击穿的辅助原因。
据此,提出了抑制接触网过电压,防止闪络的一系列建议措施。
关键词:电力机车;闪络;过电压;故障分析0 问题的提出电力机车车顶绝缘子闪络击穿造成电气设备损坏、牵引变电所跳闸,是目前国内电气化铁路区段机务系统共同面临的一项难题。
包兰铁路迎水桥—惠农区段1999年电气化以来,先后共发生机车车项瓷绝缘子闪络击穿和避雷器放电间隙放电故障652件,给正常的运输秩序带来了严重的影响。
为此,我段多次组织技术人员对故障原因进行分析,曾认为发生闪络击穿故障是由车顶瓷绝缘子表面积污引发的,并采取了诸如给绝缘子加防尘帽、表面喷涂绝缘涂料、加强机车入库绝缘子清洁工作等措施,但是故障仍然频繁发生。
例如2009年4月20日,SS3B4133机车在迎水桥车站发生主断路器转动瓷瓶顶部对车顶放电,造成变电所跳闸,延误行车。
经过对机车车顶各设备认真检查后,确认各瓷绝缘子表面清洁完好,不存在积污绝缘能力下降的情况,说明故障另有原因。
通过对此类故障的深入分析,我们认为发生电力机车车顶瓷绝缘子闪络击穿的根本原因是网侧存在高于额定工作电压几倍的过电压,已经超出-1--2-了车顶绝缘子绝缘耐受能力造成闪络击穿,而绝缘子表面污染、覆冰、遇雨雾雪天气等只是该类故障发生的辅助原因。
1 接触网产生过电压原因分析过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高,属于电力系统中的一种电磁扰动现象。
过电压分外部过电压和内部过电压两大类。
外部过电压又称雷电过电压、大气过电压。
内部过电压是电力系统内部运行方式发生改变而引起的过电压,有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压。
在牵引供电系统中接触网产生的过电压主要是操作过电压。
接触网绝缘子闪络分析及预防措施
摘要:本文介绍了绝缘子闪络产生的特点和危害,分析了导致闪络的环境、季节因素,针对闪络提出了具体的预防措施。
关键词:绝缘子;闪络特点;因素;防治措施。
0引言
随着电气化铁路向高速性、稳定性、安全性发展,对接触网的运行提出了越来越高的要求。
但由于目前环境污染日益严重,对供电设备尤其是绝缘子的产生的越来越大恶劣影响,因此确保牵引供电系统持续稳定供电,杜绝绝缘子闪络的研究势在必行。
电气化绝缘子闪络是导致电气化铁路跳闸故障的主要原因之一,严重时会造成接触网断线,影响铁路运输。
供电部门可分析绝缘子闪络原因制定清扫周期,更换新型材料的绝缘子等有效手段遏制因闪络引起的跳闸中断供电。
1、绝缘子闪络的特点
闪络主要有污闪、雾闪、覆冰等几种情况,受外界作用,其中包括雨、露、霜、雾、风等气候影响,或者是粉尘、废气、自然盐碱,灰尘,鸟粪,等污秽的污染,绝缘子被污染的过程一般是渐进的,但有时也可能是急速的。
1.1污闪的原因分析
附着在绝缘子普通的污层在干燥状态下一般不导电,出现疾风骤雨绝缘子将被冲刷干净。
但在环境污染较为严重的区段,临近污染源较近,空气中所含化学原料,工厂附近弥漫的碳粉、水泥粉、酸、碱性、金属性等化工物质附着在绝缘子,长时间积污形成结块,粘着力强,不易被雨水冲刷干净,残留表面,在遇到毛毛雨、雾、露等天气时,绝缘子表面附着这部分污质将被水分所湿润,电导大大增强,进而导致泄露电流增加。
当泄露电流电场强度已足以引起表面空气的碰撞电离时,在铁帽周围即开始电晕放电或辉光放电,出现蓝紫色细线,由于此时泄露电流较大,电晕或辉光放电很易直接转变为由明亮通道的电弧,在雾、露天气下,污层湿度不断增加,泄露电流也随之变大,在一定电气下能维持局部长度也不断增加,一旦局部电弧达到某一临界长度时,弧道温度很高,弧道进一步伸长就不再需要更高的电压,自动延伸至贯通两级,造成绝缘子放电闪络
1.2雾(湿)闪的原因分析
在长时间的浓雾(潮湿)天气下,瓷绝缘子的表面逐渐形成一层水膜,复合绝缘子由于其憎水性能的丧失,表面也会形成水膜,由于绝缘子场强分布的不均匀,同时绝缘子表面覆有杂质,加之雾水的成分复杂,在绝缘子的端部将是先形成电晕和局部电弧放电,由于空气湿度的增加,空气击穿场强将明显降低,进而造成绝缘子端部瓷裙间飞弧击穿,一旦第一片裙边被击穿,第二片裙边讲授更高的电压,重复出现刚才的过程,由于交流电压过零点时电弧要熄灭,所以在这种
情况下,是否能造成绝缘子闪络,取决于电弧的发展和被电离空气的流动情况,如果雾气(湿度)比较稳定,电弧的重燃,则可能很快闪络,反之,如果空气流动较快,被电离的通道很快消失,则不会演变成闪络。
1.3覆冰闪络的原因分析
主要是由气象条件决定的,是受温度,湿度,冷暖空气对流,环境以及风速等因素决定的综合物理现象,较小的过冷水滴,因直径过小,表面张力很大,难以改变结构,也难遇到可作为凝结核的尘埃,,虽然温度在0摄氏度以下,却仍以下降速度,缓慢的落至地面,形成“冻雨”。
这种过冷却水很不稳定,一旦碰到地面上较冷的物体,如绝缘子,由于碰撞震动可使过冷却水滴发生形变,水滴表面弯曲程度减小,表面张力也相应减小,而绝缘子表面本身又可以起到类似凝结核的作用,从而使液态过冷却水滴发生形变后有所依附,于是冷却水滴便凝结成雨凇或者雾凇形式的覆冰覆盖在绝缘子表面,进而减低绝缘子的绝缘能力,导致绝缘子闪络。
2、绝缘子闪络规律探讨
2.1积污因素
(1)绝缘子类型。
对绝缘子而言,当其平均直径愈大,积污能力愈大。
在同等污染情况下,接触网倾斜安装绝缘子因其结构特点及落尘面积大比水平安装的绝缘子更宜积污,也就更容易发生闪络。
同一个绝缘子上表面比其他表面更容易积污,上表面也容易发生闪络。
(2)污染源影响
在供电线路设备附近有货场、水泥厂、发电厂、焦化厂都会对绝缘子表面产生积污,容易引起闪络。
铁路货运较密集的区段,也容易造成绝缘子闪络主要原因之一。
其原因主要因为列车以60-100km/h速度运行,装载中的粉尘飞扬,列车轮、轨面摩擦产生的金属粉尘也随之飞起,有可能积落在绝缘子上,积污严重时,会造成绝缘子闪络。
研究还发现,位于桥上的绝缘子因长期处于河水蒸发范围之内,周边湿度较大,绝缘子憎水性会逐年降低,长期以后表面形成水膜,极易造成绝缘子的湿闪。
2.2季节性因素
(1)天气影响
降水对绝缘子积污有明显的影响。
山东地区夏秋季节(7、8、9月)降雨多时,绝缘子积污减少,冬季后期(1、2、3月)绝缘子积污量最大。
沿海地区因空气湿度大,雨雪天气频繁,1、2、3月份也是容易发生绝缘子雾闪、覆冰闪络的天气。
(2)温度环境影响
凌晨时绝缘子出现闪络的高峰,因此时雾形成的最好时间和降雪最多的时段,也是绝缘子表面绝缘性最低的时间,发生闪络几率较大。
一般情况下当太阳出现后逆温层消失,雾也就慢慢散去,出现闪络的可能也就减低了。
3、防治的措施
3.1划分不同程度的污染区
为防止绝缘子闪络,造成停电事故的发生,必须加强绝缘子的防污工作,首先要掌握污秽物质的特性和污染期,正确划分出污染区,以便为防闪络工作提供可靠依据。
根据不同污秽和污染程度制定出不同的清扫方法和清扫周期。
3.2根据季节性规律,定期进行绝缘子清扫
加强绝缘清扫是防止绝缘闪络的主要手段,但由于绝缘子数量多,其清扫任务较重,对对污染区进行动态管理,周期排查,根据实际情况及时调整污染区段,并对照现行污染区标准计入台账,重点排查污染区的情况和变化,根据绝缘子的积污规律,制定科学的清扫周期,避免盲目维修。
目前,新兖线清扫工作主要集中在每年的4、5月份和10、11月份,为取得最好清扫效果,对重点区段清扫时间应安排在闪络出现频率较高时间段之前,重污染区根据污染情况随时清扫。
另外,在入冬及吹春融季节进行绝缘子水冲洗时清扫绝缘子表面的污秽非常有效的措施,可有效降低绝缘子积污的发生。
3.3更换复合式绝缘子
复合绝缘子具有绝缘效果好,耐污能力强的特点。
一是具有强憎水性。
复合绝缘子爬裙具有极强的憎水性,由于硅橡胶材料本身性能,水份在表面形成水滴, 污层难于润湿, 从而改善了组合绝缘介质表面状况, 污层不易形成连续的导电层, 使瓷绝缘体表面泄露电流甚小, 改善闪络特性。
二是具有自洁功能。
复合绝缘子爬裙能起到遮盖作用, 可减少绝缘子积污, 而伞裙本身有一定的斜度、表面光滑, 并且是软质弹性材料, 在风力、雨水作用下的自洁能力强, 所以复合绝缘子的积污量、盐密度都有明显降低, 起到防污作用。
所以在重污染区或海边潮湿的区域适合使用复合绝缘子。
但资料表明,复合绝缘子因其优异的憎水性和憎水迁移性,具有较强的耐污闪能力,已在部分区段进行使用,但复合绝缘子承受的径向(垂直于中心线)应力很小,在机械性能上比较弱。
同时因为自身材料的原因,闪络后绝缘子表面现象不明显,所以一旦发生复合绝缘子闪络或内部损坏,故障查巡时不易观察,设备恢复的难度较大。
4.结束语
在电气化铁路的运营中,绝缘子闪络的预防是接触网运行中较为重要的工作,也是确保电气化铁路安全通畅的基础保障,需要供电管理单位认真分析每次闪络原因,合理安排清扫工作,不断总结经验,采取有效的措施,确保安全供电。
参考文献
(1)刘俊峰等,气象因素对供电设备污闪的影响,河北电力技术,2002
(2)吴亚光,有机复合绝缘子运行性能分析[J]。
高压技术,2006,26(2)-61
(3)丁晋春,铁路供电线路的覆冰危害及预防处理。