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接觸網絕緣子閃絡分析及預防措施

隨著電氣化鐵路向高速、穩定、安全方向發展,對鐵路接觸網的運行提出了越來越高的要求。然而,由於嚴重的環境汙染,絕緣子閃絡頻繁發生,導致供電系統異常。因此,保證牽引供電系統持續穩定供電,消除絕緣子閃絡勢在必行。

1.絕緣子閃絡原因分析

閃絡主要包括汙閃、霧閃和覆冰,包括雨、露、霜、霧和風等天氣影響,或灰塵、廢氣、天然鹽堿、灰塵和鳥糞等汙垢和汙染,以及灰塵、廢氣、天然鹽堿、灰塵和鳥糞等其他汙染。絕緣子汙染的過程通常是漸進的,但也可能是快速的。

1.1汙染閃光

附著在絕緣體上的普通絕緣體在幹燥條件下不導電,絕緣體會被沖走。然而,在環境汙染嚴重的地區,在汙染源附近,空氣中的化學原料和工廠附近擴散的化學物質,如碳粉、水泥粉、酸、堿和金屬,長期粘附在絕緣體上形成團塊。附著力強,不易被雨水沖刷,留在表面。當遇到毛毛的天氣時,如雨、霧、露水等。,附著在這部分絕緣體表面的汙垢將被濕氣潤濕,導電性將大大提高,這將導致泄漏電流的增加。當泄漏電流的電場強度足以引起表面空氣的碰撞電離時,鐵帽周圍立即開始電暈放電或輝光放電,由於此時泄漏電流較大,導致出現壹條細的藍紫色線。電暈或輝光放電可以很容易地轉換成明亮的通道電弧。在霧天和露水天氣下,汙垢層的濕度增加,泄漏電流增加,在壹定的電氣條件下可以保持局部長度。壹旦局部電弧達到壹定的臨界長度,電弧通道的溫度很高,電弧通道的進壹步延伸不需要更高的電壓,它自動延伸通過兩個階段,導致絕緣子的放電閃絡。

1.2霧(濕)閃成因分析

在長期的濃霧(潮濕)天氣中,陶瓷絕緣子表面會逐漸形成壹層水膜。由於復合絕緣子疏水性能的喪失和絕緣子場強分布的不均勻,復合絕緣子表面也會形成水膜。同時,絕緣子表面覆蓋有雜質,霧水成分復雜。電暈和局部電弧放電首先在絕緣子端部形成。由於空氣濕度的增加,空氣擊穿的場強會明顯降低。由於絕緣子端部瓷裙之間的電弧擊穿,壹旦第壹個裙被破壞,第二個裙就會產生更高的電壓,並重復前面的過程,因為當交流電壓超過零時,電弧就會熄滅,所以在這種情況下,當交流電壓超過零時,電弧就會熄滅。絕緣子是否會閃絡取決於電弧的發展和電離空氣的流動。如果霧(濕度)相對穩定,電弧被重新點燃,則可能會快速閃光。相反,如果空氣流動速度較快,電離通道會迅速消失,不會演變為閃絡。

1.3冰閃成因分析

主要由氣象條件決定,是由溫度、濕度、冷暖空氣對流、環境、風速等因素決定的綜合物理現象。較小的過冷水滴由於直徑小、表面張力大,很難改變其結構。也很難遇到凝聚的塵埃。雖然氣溫低於零攝氏度,但仍在以壹定速度下降並慢慢落到地面,形成了“凍雨”。這種過冷水非常不穩定。當液滴接觸地面上的冷物體(如絕緣體)時,碰撞振動會引起過冷液滴的變形,液滴的表面彎曲程度會降低,表面張力也會相應降低。絕緣體的表面類似於結核的凝結。變形後液態過冷水滴附著,使冷卻水滴在絕緣子表面凝結成肋狀或棱狀冰層,使絕緣子表面以邊緣或棱狀形式覆蓋絕緣子表面。從而降低絕緣體的絕緣能力並導致絕緣體閃絡。

2.閃絡規律的探討

2.1汙染累積因子

(1)絕緣體類型。對於絕緣子來說,平均直徑越大,積累汙染的能力越大。在相同汙穢條件下,接觸網傾斜絕緣子因其結構特點和降塵面積比水平絕緣子更適合積汙,因此更容易發生閃絡。同壹絕緣子的上表面比其他絕緣子更容易積汙和閃絡。

②汙染源的影響

供電線路設備附近有堆場、水泥廠、發電廠、焦化廠等,會在絕緣子表面積汙,易造成閃絡。鐵路貨運越密集,越容易引起絕緣子閃絡。主要原因是列車運行速度為60~100 km/h,負荷中的粉塵散落,輪軌摩擦產生的金屬粉塵也濺到絕緣子上,汙染嚴重時會造成絕緣子閃絡。研究還發現,橋面絕緣子長期處於河水蒸發範圍內,絕緣子相對濕度較高,絕緣子拒水性逐年下降。經過很長時間後,絕緣體表面形成了壹層水膜。

2.2季節性因素

(1)天氣影響

降水對絕緣子汙穢有明顯的影響。山東夏季和秋季(7月、8月和9月)絕緣子汙染累積量減少,在冬末(2月和3月)達到最大值。由於沿海地區濕度大、雨雪頻繁,3月1日和2日也容易出現絕緣子霧閃絡和覆冰閃絡天氣。

(2)溫度和環境影響

閃絡高峰出現在清晨,因此形成霧的最佳時間和最大降雪時段也是絕緣子表面絕緣最低的時間,閃絡概率高。壹般來說,當太陽出現時,逆溫層消失,霧消散緩慢,閃絡可能會減少。

3.預防和控制措施

3.1不同程度汙染區域劃分

為了防止絕緣子閃絡和停電,必須加強絕緣子的防汙工作。首先需要掌握汙染物的特性和汙染周期,正確劃分汙染區域,為防閃絡提供可靠依據。根據不同的汙染和汙染程度,制定不同的清洗方法和清洗周期。

3.2根據季節規定定期清潔絕緣子。

加強絕緣清掃是防止絕緣閃絡的主要手段。但由於絕緣子數量多、清掃任務重,對汙穢區域進行了動態管理,定期排查,並根據實際情況及時調整汙穢區段。根據汙染區域的現行標準,將其列在臺賬中,主要檢查汙染區域的現狀和變化。根據絕緣子積汙規律,制定科學的清掃周期,避免盲目檢修。目前,新建兗州線的保潔工作主要集中在每年的4月、5月、65438+10月和165438+10月。為了獲得最佳的清潔效果,關鍵部位的清潔時間應安排在高頻閃絡之前。汙染嚴重的地區應根據汙染情況隨時清理。此外,在冬春融冰季節清洗絕緣子水時,清洗絕緣子表面汙染非常有效,可有效減少絕緣子汙染積累。

3.3更換復合絕緣子

復合絕緣子絕緣效果好,防汙能力強。首先,它非常討厭遊泳。復合絕緣子爬裙具有很強的疏水性。由於矽橡膠的特性,復合絕緣子表面形成水滴,汙垢層難以潤濕。從而改善復合絕緣介質的表面狀況,汙垢層不易形成連續的導電層。陶瓷絕緣子的表面泄漏電流很小,改善了絕緣子的閃絡特性。二是具有自清潔功能。復合絕緣子爬裙可以覆蓋和減少絕緣子汙垢。傘裙本身具有壹定的斜度和光滑的表面,是壹種柔軟的彈性材料。在風力作用下,雨水的自凈能力較強。傘裙本身具有壹定的斜度和光滑的表面,是壹種柔軟的彈性材料。因此,復合絕緣子的積汙和鹽濃度明顯降低,起到了防汙作用。因此,復合絕緣子適用於重汙染地區或沿海潮濕地區。

然而,數據表明,復合絕緣子因其優異的疏水性和疏水遷移性而在某些領域得到了應用,但由於其優異的拒水性和疏水遷移性,復合絕緣子的徑向應力(垂直於中心線)非常小,復合絕緣子因其良好的疏水性和疏水遷移性而在某些領域得到應用。機械性能較弱。同時,由於其本身材料的原因,絕緣子表面閃絡現象不明顯,因此壹旦復合絕緣子發生閃絡或內部損壞,故障檢測不易觀察且設備恢復困難。

4.結論意見

在電氣化鐵路運營中,為確保電氣化鐵路安全穩定運行,防止絕緣子閃絡尤為重要。供電管理單位需要認真分析各種閃絡的原因,合理安排清掃工作。不斷總結經驗采取有效措施確保供電安全。