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摘要：针对目前动车组在实际运行过程中发生的车顶高压设备典型污闪故障问题，以典型污秽闪络事故为例，结合车顶高压设备布局和与其他车型的差异，分析防污闪措施差异，给出改进措施和建议，保证动车组可靠运行。
关键词：动车组；车顶高压设备；防污闪；改进措施
1 问题的提出
动车组的车顶高压设备负责连接接触网，将电能输送给车下的高压设备，为动车组牵引电机供电，对动车组的正常运行有着十分重要的作用。车顶高压设备由受电弓、高压隔离开关、网侧避雷器接地保护装置、车顶高压电缆以及起支撑和电气隔离的受电弓支撑绝缘子组成。受电弓支撑绝缘子在雨、雪、霾等的恶劣的天气条件下，绝缘性能容易下降，发生电晕、爬电等现象，严重时甚至发生闪络，影响动车组的可靠运行，带来严重的损失。为减少闪络故障对运输和调度的影响，有效的防止污闪事故的发生，分析其防污闪措施差异，提出改进和预防措施意义重大。
2 典型的闪络事故举例
2.1 事故描述
某动车组存放时全列动车闪报网压中断，随后供电部门向动车所反映接触网熔断。故障时刻，该地区中雨且严重雾霾（PM2.5值326）。
随后工作人员检查受电弓支撑绝缘子，发现受电弓三个支撑绝缘子均发生污闪，顶部安装座与底部固定安装螺栓有电蚀现象。对受电弓及其周围状态进行检查，发现受电弓供风管安装螺栓、避雷器接地线、受电弓隔音板、铝合金车体、2号吊耳等部位有多处电蚀现象。
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图1 受电弓等设备故障后状态
2.2 事故故障分析
故障原因主要由于恶劣天气原因，雨较大（中雨）、严重雾霾（PM2.5浓度达到326），且故障时刻车辆处于静止状态，雾霾导电颗粒吸水后吸附在支撑绝缘子表面，静止状态表面污秽不会被风吹干和吹落，造成受电弓支撑绝缘子沿面闪络击穿，对车体放电导致接触网过流熔断。
3 防污闪措施差异分析
3.1受电弓区域电气间隙分析
现车测量避雷器与车体斜面、避雷器与吊耳1、受电弓气路阀与车体平台、受电弓支撑绝缘子与车体斜面、受电弓支撑绝缘子与吊耳2之间空间距离。其中受电弓支撑绝缘子与吊耳2之间距离560mm，现车吊耳放电距离为580mm，受电弓气路阀与车体平台之间距离最小，最小距离为390mm（现车未放电），满足电气间隙大于310mm要求。
受电弓安装区电气间隙最小的位置是ADD阀与车体平面之间，正常环境放电路径应该是此处（电气间隙最小处），而发生故障的两列动车组ADD阀最低处均未发生放电，反而发生在电气间隙较大的位置（吊耳处），且现车吊耳放电距离为580mm，非吊耳最短距离560mm，说明动车组闪络击穿空气后，形成非稳定电场，进行随机放电。吊耳处属于尖端，放电时可能引起场强畸变，故在电气间隙设计时也要考虑尖端的影响。
3.2防污闪涂料使用情况调查分析
经调查，该动车组受电弓支撑绝缘子未采用防污闪涂料。对未涂敷防污闪涂料和涂敷防污闪涂料的受电弓支撑绝缘子样件进行憎水性研究试验，试验包含憎水性、憎水性丧失性、憎水迁移特性和憎水恢复时间，试验结果为，涂抹和未涂抹防污闪涂料支撑绝缘子的憎水性、憎水性丧失性及憎水性迁移特性指标相当。硅橡胶和树脂绝缘子本身憎水性和憎水迁移性优良，防污闪涂料类似硅橡胶，但由于生产工艺等原因，其性能不比硅橡胶优良，最好的结果仅是相当。考虑到树脂绝缘子喷涂防污闪涂料后，在风沙侵袭的作用下，防污闪层易出现损伤、开裂及掉块现象，反而会导致雨水或冷凝水渗入防污闪层，缩短了绝缘子的爬电距离。
3.3增加支撑绝缘子防爬电保护螺帽优缺点分析
防爬电保护螺帽通过利用支撑绝缘子底法兰盘的安装螺栓外露带螺纹部分拧入方式并附加帽内涂打粘接胶的措施进行固定。防爬电保护螺帽对受电弓支撑绝缘子绝缘性能略有提升，但由于受电弓绝缘子固定螺栓紧固状态无法进行检查，运用过程中有脱落丢失现象，在动车组高速运行时脱落的防爬电保护螺帽存在伤人伤物的风险，综合权衡利弊，动车组取消了防爬电保护螺帽。
4 处理和预防措施
4.1现车修复
更换受电弓绝缘子，对车顶受电弓框架电蚀部分进行打磨、更换，避雷器接地线、供风管及安装螺栓；对车顶铝合金车体电蚀蚀穿部分进行铆补，电蚀轻微部分进行打磨喷漆处理。对全列高压绝缘子进行清洁。避免发生过闪络故障的现车出现二次故障。
4.2加强售后服务
安排远程指挥中心人员，每日关注全国各地区雾霾情况，并给服务站推送雾霾预报；发函建议各路局在雾霾季节加密清洁周期确保清洁质量；组织各服务站对现车绝缘子擦拭质量进行点检确认，确绝缘子表面清洁。
4.3研究优化车辆报警保护措施
为提前预警污闪导致的网压中断故障，在地面PHM系统搭建网压中断提醒模型，当动车组任一动车报出网压中断故障，且故障报出时刻速度小于5km/h、故障报出前3分钟内检测任一包数据网压大于18kV，地面PHM系统进行弹屏提醒，若在运行途中，通知随车机械师回看相应受电弓弓网视频，如存在闪络，随车机械师汇报调度，必要时登顶处理；若在库内，通知随车机械师降弓断电，回看相应受电弓弓网视频，若存在闪络，申请入库处理。
5 结束语
高速动车组自运行以来，高压系统所受故障较多，完善防污闪措施，做好预防和应急处理工作，保证高速动车组的安全可靠运行，最大限度消除闪络故障对运营的影响。
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