浅谈动车组避雷器检修技术

发表时间:2020/3/14   来源:《福光技术》2019年32期   作者:程东旭 王健
[导读] 优化检修标准,降低动车组检修成本,同时对于避雷器今后的检修工作做好标准化的要求。

中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130000
        摘要:伴随着 CRH380 型动车组运营数量和运用里程数的增加,动车组检修已进入检修高峰期,需要我们在今后的检修过程中不断总结积累检修经验和基础技术数据,通过持续研究改进及各种试验验证,优化检修标准,降低动车组检修成本,同时对于避雷器今后的检修工作做好标           准化的要求。
        关键词:动车组;避雷器;检修技术
        
        
        避雷器工作原理
        动车组用金属氧化物避雷器主要由硅橡胶复合外套、芯体、接线端子、法兰构成。芯体内装具有优异伏安特性的氧化锌电阻片,避雷 器外套采用憎水性强的硅橡胶制成,能够保护从接触网发生的雷电涌或电路开闭引起的过电压对车辆变压器等设备绝缘的影响,具有自动恢复功能。避雷器具有体积小、重量轻、耐污秽能力优良等特点。
        避雷器内部装有优异非线性伏安特性的电阻片,当系统出现过电压时,避雷器呈现低电阻,吸收过电压能量,使被保护电器设备上的 过电压限制在允许范围内,从而保护了电器设备绝缘免遭过电压的损坏。在电力系统正常工作电压下,避雷器呈现高电阻,仅有微安级的 泄漏电流流过避雷器,起到与系统绝缘的作用。CRH380 型动车组釆用合外套无间隙金属氧化物避雷器。
        避雷器检测步骤方法
        检查内容
        避雷器本体及间架有无锈蚀。肩架底座是否水平、牢固, 避雷器各部零件有无破损、裂纹、烧伤等缺陷。
        避雷器绝缘部件有无裂纹、破损和放电痕迹。各连接处是否连接良好,引线有无散股和断股,引线驰度及对地距离是否符合规定。
        摇测绝缘电阻、接地电阻是否符合要求。地线状态是否符 合规定。
        计数器、脱离器安装是否正确,状态是否良好。(5) 各部螺栓有无松动,紧固力矩是否符合规定。
        避雷器引线调整
        避雷器引线受力过大时,会引起避雷器受力过大,甚至造成避雷器本体和肩架变形。可通过调整避雷器引线驰度,使引线连接端子不 受到超过允许的外加应力。其他情况按照电联结器检修工艺标准检修。
        计数器检测
        计数器安装前,检查监测计数器的计数部分是否在零位,如不在零位,需按以下办法做调整:用 500V 摇表对 600V、10μF 的电容器充电稳定后;在保持摇表转速的情况下,断开充电回路;将充好电的 电容器对计数器线圈两端放电一次,计数器应增加一个数字,连续试 验 5-10 次,均能准确可靠动作,直至复零;如果动作指示不准确应及时予以更换。
        绝缘部件摇测绝缘电阻及按要求摇测接地电阻。
        安装有脱离器时应检查工作状态是否正常。
        热爆式脱离器损坏时可能是避雷器本身故障所致,检查确认避雷器的状态不良时按照安装图更换避雷器,否则更换脱离器。
        动车组避雷器故障分析
        在动车组运行过程中,避雷器发生烧蚀、压力释放现象,下面以YH10WT-42/105 型避雷器曾发生的故障为例进行分析。
        避雷器故障概况
        故障避雷器外部情况
        避雷器高压端(带“释放”标志)上金具严重烧融,安装 螺栓也有轻微的烧融,造成这一现象可能是由于此处发生放电引起的。



        避雷器压力释放动作是在产品预留的释放口处释放能量的。 外套解刨后防爆口清晰无开裂。根据 GB11032-2010 中 6.11 短路试验, 额定电压 42kV 及以上的避雷器应具有压力释放装置,以验证避雷器的故障不会导致外套粉碎性爆破
        故障避雷器内部解剖情况
        (1)避雷器内部电阻片有不同程度的受损,高压端电阻片受损 严重,低压端电阻片受损程度小。
        (2)金属铁件表面无锈蚀,锈斑。
        避雷器故障分析
        根据避雷器的结构和功能,其失效模式主要有:避雷器内部受潮、避雷器氧化锌阀片老化、谐振过电压作用下的避雷器频繁动作。
        避雷器内部受潮
        避雷器密封不良导致内部受潮、内部绝缘性能下降,避雷器电阻 片圆周面及内表面放电,强烈的放电能量极易引起避雷器开裂。引起  受潮可能原因为:①避雷器两端密封不严,长期运用过程中吸入潮气;
        ②充氮气时带入水汽;③绝缘筒及绝缘棒未烘干或者夹杂。
        避雷器氧化锌阀片异常老化
        避雷器氧化锌阀片个性质量不高,运用过程中老化较快,泄漏电 流变大,引起发热,循环恶化,直至引发避雷器开裂。引起避雷器异 常老化的可能原因为:①个别电阻片存在瑕疵,电阻性能异常降低;
        ②长期承受谐波过电压;③电位分布不均。
        谐振过电压作用下的避雷器频繁动作供电区间存在高频谐 振,避雷器频繁动作,内部积聚大量热量,引起避雷器开裂。
        动车组避雷器的安全措施
        避雷器不得任意拆开、破坏密封和损坏元件。禁用硬物体碰击绝缘体表面。
        避雷器检修后应检查避雷器上是否有遗留物品以免短接避雷器。
        在环境污染严重或重雷区段应适当增加避雷器检修次数。
        严格按照说明书要求安装脱离器、防止脱离器承受过大扭矩而 损坏。
        氧化锌避雷器储存、运输时,应直立放置,不得倾斜、躺卧和 受到冲击碰撞。安装使用前,应放在清洁、干燥的房间,不要受到腐 蚀性气体或液体的侵蚀。
        禁止使用有机溶剂和粗糙物擦洗复合外套避雷器的硅橡胶外 套。7. 雷电时禁止避雷器相关作业。
        避雷器电气性能实测
        选取 6 只避雷器,分别进行以下电气性能试验。依据避雷器研究性试验大纲要求,所有试验项目,按照检验依据规定的性能试验各项全检,其结果符合检验依据规定,性能试验合格。通过检验检测可知,YH10WT-42/105 型交流避雷器试验样品性能良好,整体性能符合要求, 测量值均满足规定值要求
        结束语
        总而言之,CRH380 型动车组自投入运行以来,以高速、安全、舒适的特点受到广大乘客的好评。随着动车组运行时间及运行里程的 增加,CRH380 型动车组逐步进入五级修检修阶段,五级修是指新造或五级修后,运行 480±12 万公里或 12 年(本次检修距上次三级修不超过 120+12 万公里或 3 年)进行的高级修。动车组高压避雷器担负着保护动车组高压电气设备免受过电压侵害的重任,其自身的运行状态 直接关系到高速动车组能否安全、稳定运行。目前,运营过程中动车 组多次出现避雷器炸裂事故,因此对于避雷器的检修技术研究也迫在 眉睫。
        参考文献
        杨 文 娇 . 浅 谈 动 车 组 避 雷 器 检 修 技 术 [J]. 变 频 器 世界,2019(09):73-76+118.
        杨红萍 , 李翊 , 高月欣 , 孙忠选 .CRH2 型动车组避雷器五级检修技术研究与分析[J]. 高速铁路技术,2015,6(04):18-21.
        赵庆伟 . 动车组车载避雷器检修技术研究 [J]. 机电信息,2015(15):92+94.
        林长凌.CRH5 型动车组避雷器检修试验分析与判断[J]. 铁道技术监督,2015,43(01):29-31.
        作者简介
        程东旭,男,汉族,辽宁朝阳,本科,工程师,1987 年 02 月 17 日。王健,男,汉族,吉林省公主岭市,本科,助理工程师,1987 年
        12 月 24 日。

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