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            接觸網絕緣子閃絡分析及預防措施

            發表時間:2020-07-01 瀏覽次數:3333

            隨著電氣化鐵路向著高速、穩定、安全的方向發展,對鐵路接觸網的運行提出了越來越高的要求。然而,由于環境污染嚴重,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的持續穩定供電,消除絕緣子的閃絡現象勢在必行。


            絕緣子閃光原因分析


            閃絡主要包括污閃、霧閃和結冰,包括雨、露、霜、霧、風等氣候效應,或粉塵、廢氣、天然鹽堿、粉塵、鳥糞等污物、污染,以及粉塵、廢氣、天然鹽堿、粉塵、鳥糞等其他污染。絕緣子污染的過程通常是漸進的,但也可能是快速的。


            1.1污染閃光


            附加在絕緣子上的普通絕緣子在干燥條件下不導電,絕緣子將被沖走。但在環境污染較嚴重的地區,在污染源附近,空氣中的化學原料、工廠附近擴散的化學物質,如碳粉、水泥粉、酸、堿度、金屬性等,長期附著在絕緣子上形成結塊。附著力強,不易被雨水清洗,殘留表面,在遇到毛毛雨、霧氣、露水等天氣時,絕緣體表面附著在這部分污垢會被濕氣淋濕,電導率大大提高,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,電暈放電或輝光放電立即在鐵帽周圍開始,由于此時的大泄漏電流,導致一條薄的藍紫色線。電暈或輝光放電可以很容易地轉化成明亮的通道電弧。在大霧和露水天氣中,污垢層的濕度增大,泄漏電流增大,局部長度在一定的電氣條件下得以保持。一旦局部電弧達到一定的臨界長度,電弧通道溫度很高,電弧通道的進一步伸長不再需要更高的電壓,自動延伸到貫穿兩個階段,導致絕緣子放電閃絡。


            1.2霧(濕)閃光原因分析


            在長時間的濃霧(潮濕)天氣中,陶瓷絕緣子表面逐漸形成一層水膜。由于復合絕緣子疏水性能的喪失,由于絕緣子場強分布不均,復合絕緣子的表面也會形成水膜。同時,絕緣子表面被雜質覆蓋,霧水成分復雜。絕緣子末端首先形成電暈和局部電弧放電。由于空氣濕度的增加,空氣擊穿的場強會明顯降低。由于絕緣體末端瓷裙之間的電弧擊穿,一旦第一條裙部被破壞,第二條裙子就會產生更高的電壓,重復剛才的過程,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。絕緣子的閃絡能否產生取決于電弧的發展和電離空氣的流動。如果霧(濕度)相對穩定,電弧重新點燃,它可能會迅速閃光,反之,如果空氣流動更快,電離通道就會迅速消失,不會演變成閃絡。


            1.3結冰閃光原因分析


            它主要由氣象條件決定,是由溫度、濕度、冷暖空氣對流、環境和風速等因素決定的綜合物理現象。較小的過冷水滴由于直徑小、表面張力大,很難改變結構。也很難碰到凝結的灰塵,雖然溫度低于攝氏零度,但仍處于下降的速度,慢慢地落在地上,形成了一場"凍雨"。這種過冷水是非常不穩定的。當液滴與地面上較冷的物體(如絕緣體)接觸時,由于碰撞振動會引起過冷液滴的變形,液滴的表面彎曲程度降低,表面張力相應降低。絕緣子表面與結核的凝結作用相似,變形后液體過冷水滴附著,使冷卻水滴在絕緣子表面凝結成肋狀或肋狀冰層,使絕緣子表面以RIM或RIM的形式覆蓋在絕緣體表面。從而降低了絕緣子的絕緣能力,導致絕緣子的閃絡。


            2.關于閃絡規律的討論


            2.1污染累積因素


            (1)絕緣子類型。對于絕緣子,平均直徑越大,累積污染的能力就越大。在相同的污染條件下,懸鏈線傾斜安裝絕緣子由于其結構特點和降塵面積,比水平絕緣子更適合于累積污染,因此更容易發生閃絡。同一絕緣子的上表面比其他絕緣子更容易發生污垢,而且上表面容易閃絡。


            (2)污染源的影響


            在供電線路設備附近,有院子、水泥廠、發電廠和焦化廠,它們會在絕緣子表面積聚污染,容易引起閃絡。鐵路貨運越密集,也容易引起絕緣子閃絡的主要原因之一。主要原因是列車運行速度為60~100 km/h,載荷中粉塵飛散,輪軌摩擦引起的金屬粉塵也在絕緣子上飛濺,當污染嚴重時,會引起絕緣子閃絡。研究還發現,橋面絕緣子長期處于河水蒸發范圍,絕緣子相對濕度較大,絕緣子的拒水性能逐年下降。經過很長一段時間,絕緣體表面形成了一層水膜。


            2.2季節性因素


            (1)天氣影響


            降水對絕緣子污垢有明顯的影響。山東夏秋季(7、8、9月)絕緣子污染積累減少,冬季末(1、2、3月)絕緣子污染累積量最大。沿海地區由于濕度高、雨雪頻繁,3月1日、2日也容易出現絕緣體霧閃絡、冰閃絡天氣。


            (2)溫度和環境的影響


            閃絡高峰出現在清晨,因此形成霧的最佳時間和最大的降雪期也是絕緣體表面絕緣的最低時間,閃絡概率較高。一般來說,當太陽出現時,逆溫層消失,霧慢慢消散,閃絡可能減少。


            3.預防和控制措施


            3.1不同程度的受污染地區的劃分


            為了防止絕緣子閃絡和斷電,必須加強絕緣子的防污染工作。首先,要掌握污染物質的特性和污染周期,正確劃分污染區域,為防閃絡工作提供可靠依據。根據不同的污染和污染程度,制定不同的清洗方法和清洗周期。


            3.2定期按季節規定清洗絕緣子


            加強絕緣清洗是防止絕緣閃絡的主要手段。然而,由于絕緣子數量多,清洗任務繁重,對污染區進行了動態管理,進行了定期調查,并根據實際情況及時調整了污染斷面。根據現行的污染區標準,將其列入分類帳,并主要對污染區的現狀和變化進行檢查。根據絕緣子污染累積規律,制定了科學的清洗周期,避免了盲目維護。目前,新兗州線的清理工作主要集中在每年的4月、5月、10月和11月。為了獲得最佳的清洗效果,應在高頻閃絡前安排關鍵部位的清洗時間。嚴重污染的地區隨時根據污染情況進行清理。此外,在冬季和春季融化季節清洗絕緣子水時,對絕緣子表面的污染進行清理是非常有效的,可以有效地減少絕緣子的污染積累。


            3.3更換復合絕緣子


            復合絕緣子具有良好的絕緣效果和較強的防污能力。第一,它對游泳有強烈的厭惡。復合絕緣子攀緣裙具有較強的疏水性。由于硅橡膠材料的特性,復合絕緣子表面形成水滴,污垢層難以潤濕。從而改善了復合絕緣介質的表面狀況,使污垢層不易形成連續導電層。陶瓷絕緣子表面漏電流很小,改善了絕緣子的閃絡特性。第二,具有自清潔功能.復合絕緣子爬裙可以起到覆蓋作用,可以減少絕緣子污垢,傘裙本身具有一定的坡度,表面光滑,是一種軟彈性材料,在風的作用下,雨水的自潔能力強,傘裙本身具有一定的坡度,表面光滑,是一種軟彈性材料。因此,復合絕緣子的污染積累、鹽濃度明顯降低,起到防污作用。因此,復合絕緣子適用于嚴重污染地區或沿海潮濕地區。


            然而,數據表明,復合絕緣子由于其優異的疏水性和疏水性遷移而在某些領域得到了應用,但復合絕緣子的徑向應力(垂直于中心線)非常小,因為它們具有優良的拒水和疏水遷移性能,而復合絕緣子由于其良好的疏水性和疏水性遷移而被用于某些領域。力學性能較弱。同時,由于其本身的材料,絕緣子表面閃絡后的現象并不明顯,因此一旦復合絕緣子閃絡或內部損壞,故障檢測不易觀察,設備恢復困難。


            4.結論意見


            在電氣化鐵路運行中,為了保證電氣化鐵路的安全平穩運行,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產生的原因,合理安排清洗工作。不斷總結經驗,采取有效措施,確保供電安全。


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