1、1关于轨道交通分段绝缘器滑动问题研究摘要:本文结合作者多年的工作经验,主要从分段绝缘器容易出现的故障问题做了性能试验,对试验结果做出了分析论证,并且提出了有效的改进措施。通过不同的试验方法,并在施工过程进行验证,增加了其有效性。为分段绝缘器的正常运转,提供了可靠保障,适时改进现有产品,满足运行要求。 关键词:接触网:材质;性能试验;方法 中图分类号: C33 文献标识码:A 文章编号: 1 问题的提出 近年来,由于铁道交通运输的大力发展,安全问题越来越受到人们的关注。与此同时,铁道交通运输中的设备也收到很大的挑战。在铁道运行中,已出现的分段绝缘器发生绝缘滑道击穿烧损事故,直接影响到行车安全。经
2、过检查发现,是由于分段绝缘器绝缘棒材质不良导致上述事故。发生问题的是以 PTFE 做绝缘滑道的消弧型分段绝缘器,在京沪线上网前按 TB/T3036200225kV 电气化铁道接触网用分段绝缘器的要求,做过机械性能和电气性能试验,均通过检验。为此,参照TB/T3199.22008电气化铁路接触网用绝缘子第 2 部分棒形复合绝缘子试验方法,对绝缘滑道设计了一套新的试验方法,进行试验验证。 2 性能试验 2.1 试验项目 2分段绝缘器在通过铁标规定的常规试验项目后,对绝缘滑道增加了热机循环试验、水煮试验和工频耐受试验,试验目的是检验滑道端头处的密封性以及绝缘材料的致密性。 2.2 试验方法 2.2.
3、1 热机循环试验 将绝缘滑道装在热机循环试验机的温度箱内,温度变化范围为-4080并施加 50%绝缘滑道的破坏载荷。为确保载荷持续恒定,试验时以力为对象,进行闭环控制,温度每 24h 为 1 个循环周期,4 个循环共96h,热机循环试验时温度与力的变化曲线。 2.2.2 水煮试验 将已通过热机循环试验的绝缘滑道浸入 0.1%氯化钠溶液中,在 80温度下,静置 48h,若端头密封不好或者存在缺陷,氯化钠溶液将通过密封处或毛细孔渗入绝缘滑道中,使绝缘棒成为含一定量导电溶液的固体。2.2.3 工频耐压试验 用干丝绸布将通过以上 2 种试验的绝缘滑道表面擦干净后,再进行工频耐受试验。若绝缘滑道渗入的导
4、电溶液达到一定量时,在电场作用下将会造成贯穿性击穿,并伴随着表面发热。良好的绝缘滑道无法渗入导电溶液,会顺利通过工频耐受试验。通过以上试验,可以发现有缺陷的绝缘滑道并予以剔除,否则用这些有缺陷的绝缘材料做成的分段绝缘器,运行中有可能发生电击穿事故。 3 试验验证 3为验证新增试验方法的有效性,分 3 种试验工况对 2 种常用绝缘棒做了验证试验。参与试验的绝缘棒全部由工厂按正常生产工艺压接,绝缘棒端头均无间隙。试样数量为 8 件,其中 PTFE 材料编号为1、2、3、4、 ,SMC 材料编号为 5、6、7、8、 。试验结果见表 2、表 3。 表 1 未经过热机循环和水煮试验的 表 2 经过热机循
5、环和水煮试验后的绝缘棒工频电压 表 3 击穿样品剖开后检查结果 4 对试验结果的分析 (1)1 号和 5 号试样未经过热机及水煮试验,由于密封性未破坏加之电解液未渗入,因此全部通过工频耐压试验,并且有较大的绝缘余度。(2)对于经过热机循环和水煮试验的 6 个试样,其中 3 个为 PTFE绝缘棒,由于温度与压力的共同作用,使密封问题全部暴露,加之水煮后电解液的渗入。全部未通过工频耐压试验。对于另外 3 个 SMC 材料的绝缘棒,则因材料致密度及内部存在气孔等缺陷,在热机循环中缺陷被拉开、撕裂,水煮后电解质渗入,也全部未通过工频耐压试验。 4(3)结果验证了绝缘滑道密封性、致密性,所设计的试验方案是非常有效、准确的。建议将此方案纳入分段绝缘器标准中,同时纳入电气化铁道改造工程中,成为判断分段绝缘器能否上网运行的条件之一。 5 结语 分段绝缘器是接触网系统的薄弱环节,电击穿是导致分段绝缘器发生故障的最主要原因。上述试验对发现密封缺陷以及材料缺陷非常有效,试验证实了国产分段绝缘器绝缘滑道在运行中常发生电击穿所存在的隐患。生产企业如果解决好自身产品存在的缺陷,将会极大地提高分段绝缘器的可靠性,对确保供电区段的行车安全是十分重要的。