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解决方案

电力机车防雾闪解决方案

背景介绍

近几年,全国各地连续出现大范围的雾霾天气,使得电力机车车顶发生闪络事故的数量呈现大幅度的增长趋势。电力机车车顶高压带电导体沿绝缘子表面发生的击穿放电现象被称为绝缘子闪络。这是一种光电声俱全、强度极大的瞬间放电现象,根据放电的成因不同,可以把它分为“污闪”和“雾闪”。

“污闪”是因车顶绝缘子表面脏污,绝缘子绝缘水平降低,被高压电击穿而发生的放电。加强车顶绝缘子的清洁保养、增高绝缘子高度、喷涂防污闪涂料等措施可以有效防止“污闪”现象,但不能避免“雾闪”现象。

根据调查检测,在冬季,电力机车经过大范围的大雾地段运行后,车顶绝缘子、受电弓等设备的迎风面一般会产生5 ~ 20 mm 厚的霜状冰。

当机车停车后,车顶温度升高,绝缘子表面的霜状冰融化渗出小水珠。

随着温度继续上升,冰霜中渗出的小水珠不断变大,漏泄电流也会逐渐加大,漏电产生的温度对绝缘子表面温度的影响将逐渐占主导地位,继而使绝缘子伞裙部出现较大面积的水。

由于线路的不平直、车顶绝缘子不完全垂直以及绝缘子伞裙部不规则等原因, 绝缘子伞裙部产生的积水会沿一面向下连通绝缘子上下伞裙,形成水帘,一旦达到某一临界值时,会瞬间发生高压电对车顶的高强度放电闪络现象,也就是所说的“雾闪”。

电力机车发生“雾闪”时,接触网25kV的高压电会通过车顶经车体对地形成供电回路,所以“雾闪”时的短路电流都非常大,一般在2000A以上。高强度短路电流会造成变电所供电闸刀跳开,使接触网停电。当车顶有2处以上同时发生“雾闪”时,此时的“雾闪”电流会比只有一处“雾闪”时的电流大很多(最高达4000A以上)。强大电流作用在受电弓与接触网处瞬间产生极高温度,一旦接触网强度不足以承受自身重量,便会烧断,形成烧网事故。

解决方案

通过以上的分析可以看出,要彻底解决受电部件对车顶的放电问题,必须要阻断放电通道,方案如下:

对可能发生放电的带电体,使用阻燃导热型硅橡胶绝缘涂料JY-1进行绝缘处理;如:

1、受电弓弓角尖端,用JY-1和预制品进行绝缘处理,阻断受电弓对车顶较近距离处的闪络放电;受电弓底架尖端,用JY-1和预制品进行绝缘处理,阻断对车顶放电的通道;受电弓底架绝缘子金具,用JY-1和预制品进行绝缘处理,阻断“雾闪”的条件;

2、主断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、母线支持绝缘子、母线连接处等设备的导电位置采用JY-1及预制品进行绝缘处理,阻断其对绝缘子的放电闪络通道;

3、车顶母线、软连接等导电部位采用JY-1及预制品进行绝缘处理,确保所有的导电部位不会裸露在外;

4、对地电位(车顶)使用JY-1进行绝缘防护处理,在其它绝缘防污闪措施未能奏效时,对车顶进行后备保护。

对车顶绝缘瓷瓶及套管进行防污闪处理

1 对车顶的瓷绝缘瓷瓶表面进行防污闪喷涂,推荐采用高自洁防污闪涂料SRTVSRTV是针对于高污秽、高潮湿环境研发的具有超强自洁功效的防污闪产品,其表面积污情况远远低于普通的防污闪涂料,能够大幅降低后期清扫维护难度。

2 对车顶的复合套管或已经喷涂过防污闪涂料的瓷套管采用多功能绝缘子防护剂RS-80(红色)进行清洁防护,清洗之后套管表面会形成一层半永久性的纳米级保护膜,提高套管表面的憎水性及自洁性。