高压绝缘检测装置在动车组上的应用

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:赵家良 吕彬
[导读] 摘要:动车组上对高压绝缘检测装置的使用对动车的运行有着重要作用,由于动车组需要应对多种气候,所以对使用材料有着严格的要求,为防止气候原因导致的设备问题,高压设备必须保证绝对的绝缘性。
        中车唐山机车车辆有限公司  河北省唐山市  063000
        摘要:动车组上对高压绝缘检测装置的使用对动车的运行有着重要作用,由于动车组需要应对多种气候,所以对使用材料有着严格的要求,为防止气候原因导致的设备问题,高压设备必须保证绝对的绝缘性。随着我国科学技术的发展,动车组使用的高压装置质量越来越好,但对此方面的研究还未结束,还需要根据动车的发展进一步提高。本文对高压绝缘检测装置在动车组上的应用进行分析,为研究人员提高高压装置的质量提供参考。
        关键词:高压;绝缘;检测;动车组
        引言:
        高压装置在动车组的车顶安装,且属于户外安装,所以高压装置需要应对暴雨、雾霾、风沙、雷电等恶劣天气,且要保证设备的安全,所以高压设备的质量先需要严格的保证,在面对恶劣天气时,需要保证设备不会出现问题,影响到动车组的运行。现在动车组对高压绝缘类故障使用的是以预防为主的措施,增加绝缘体、涂染绝缘漆、增加设备距离等以防治高压绝缘故障。
        一、高压绝缘检测装置的构成和原理
        由于高压剧院检测装置是利用模拟实验的方式对动车组使用的高压系统的绝缘情况进行检测,所以在使用装置对动车组进行高压绝缘检测时不可以选择过高的高压。在测试的过程中,毫安表可以测量出泄露的电流值,以此判断出绝缘系统的情况。模拟实验可以在人工控制的气候室红模拟动车组遇到的大量复杂天气,以此测试在30kV的耐压实验中进行模拟,对动车组的车顶使用的高压系统的绝缘性进行测试,对泄露电流的情况进行监测,发现闪络的发生和泄露的电流值没有直接决定性的关系,不过在泄露电流超过50mA的情况下,闪络发生的可能性非常大,所以预警值需要设置在50mA[1]。
        目前动车组的高压绝缘装置组成有处理器、逆变器、升压变压器等,装置有两个部分,一个是高压信号的发生部分,安装在动车组的车顶,另一个是控制部分,安装在车厢中,具体在电器柜中进行安装。高压绝缘检测装置存在两个功能,有运行监测,还包括出库检测,两种检测的原理相同,但是报警的限值有差别。
        高压绝缘检测装置的检测不是对完整的高压电路直接进行检测,主要检测铸锻、电压的互感器和受电弓的绝缘情况,在动车组运行的过程中也可以对高压回路的电流机械能实时的检测。
        二、国内外的研究发展及现状
        中国的经济发展迅速,人口增加速度同样很快,在国土面积辽阔的情况下,动车是经济、可靠、高速的交通方式,我国在高铁动车方面的发展迅速,但在发展的过程中,也存在许多的问题,为确保动车组的安全,对于高压绝缘检测装置的应用研究非常重要。由于高压系统装置安装在动车组的车顶,在风吹日晒的情况下会发生很多问题,但列车司机以及乘务人员无法判断动车组车顶的高压装置的完好以及出现故障后的原因判断,一旦盲目对设备进行操作会发生严重问题,很可能导致整条线路出现瘫痪。在雾霾天气来临后,事故发生更加频繁,因此我国在秋冬季的检修投入了大量的人力和物力,但无法完全保证事故不再发生,所以在高压装置方面的绝缘检测需要更加深入的研究,为动车组的安全运行提供坚实的保障。装置必须保证在恶劣天气下依旧可以正常的使用,而且能检测出装置的绝缘性,并且进行记录,在检测使用过程中不可以影响到其他装置的使用[2]。
        绝缘性能的检测根据原理的不同、环境要求的不同等发展了多种检测方式目前共有六种主要的检测方式,分别是绝缘电阻检测法、红外热像仪检测法、分布电压检测法、泄露电流检测法、超声波检测法以及交流耐压检测法。在特殊的情况下还存在吸收比检测法、介质损耗角检测法等。虽然绝缘电阻以及分布电压的检测方式容易操作,得出的结果没有其他方式的结果更加准确,不能完全客观表示装置的情况,而红外热像仪和超声波的检测装置,类似的不需要接触可以直接进行检测的方式,对于周围的环境有着严格的要求,所以交流耐压以及泄露电流的检测放肆是最适合的检测方法,不仅容易操作,而且结果可信度高。


        由于动车组在各国都属于受欢迎的出行方式,所以相关的技术也被很多国家引进,突出的技术国家有德国、法国、日本等,这些技术在中的CRH3、CRH2等动车组上进行使用。不过我国的空气质量因为近年化工行业的发展以及汽车尾气等原因,无法和发展较好的国家进行比较,所以我国的动车组的绝缘系统性能引发的事故经常发生,对动车组的运行产生了极大的不利影响。在2005年,石家庄的电力机务段通过努力的研究,提出了电力机车车顶高压设备绝缘故障检测方案,在2010,郑州的科研工作者也突出了相似的方案。
        三、高压绝缘检测装置的试验、使用及注意事项
        高压绝缘测试装置在使用前需要经过多项的检验才可以确保装置的安全,实验包括对外观的一般检查,然后对最重要的绝缘性能进行检测,然后对装置的性能进行实验,在对装置能否低温存放以及低温试验进行检测,然后还包括交变湿热试验、电磁兼容性试验、振动及冲击试验和介电性能试验,在试验结束后,对装置的功能和使用安全进行保障后才可以投入使用[3]。
        高压绝缘检测装置可以在零下40摄氏度到70摄氏度的环境下使用,相对湿度一般在95%,正常情况下风速最大达到每秒钟15米,偶尔会出现每秒钟30米,在大风、雷暴、沙尘、台风等天气下都可以运行,不论是高温地区或是空气中存在较多杂质的情况下都不影响装置的使用。
        高压绝缘检测装置的研发目的是减少对高压系统的检修和维护,所以不需要过多的检修,日常只要进行小型检修或辅修,每两年中修一次即可。小修和辅修主要对装置的表面进行清理,对固定装置进行检查和维护,检查控制面板的显示情况以及按键的灵敏度,对各类的导线和插头插座进行检修。中修需要深入庄子内部,对电路、控制主机、变压器、等内部设施 进行检查和维护。在清理过程中需要使用符合要求的洗涤剂,使用洗涤剂后必须用清水清理,装置的表面不可以使用粗糙或尖锐的物体进行擦拭。
        在检修前,需要确保动车组的车顶没有人,没有可以导电的物体导致高压线路和车顶发生接触。在对装置拆卸前,首先应该断开空气开关,如果在断开电源后,控制主机箱中的高压状态依旧没有改变,在没有专业人员的情况下不能对装置进行拆卸。
        四、高压绝缘检测装置的使用情况
        对于动车组的高压绝缘检测装置的研究和开发是从二零一三年的一月份开始的,通过产品的调研、设计、分析、试验、生产和组装等步骤后,在二零一三年的九月完成研发,在十月初对长春的试装车进行检测并通过。最后在二零一三年的十一月,专家对高压绝缘检测装置进行了个各方面的评审,对于该装置给出了高度评价,开始了试运行[4]。
        五、结束语
        综上所述,通过多项的试验后,高压绝缘检测装置在动车组队高压系统的检查有着重要的帮助。在该装置通过评审进行试运行后开始了普遍的应用,不过仅限于机车方面,动车组还未完全掌握该装置的使用,仍处在试验阶段。根据高压绝缘检测装置在机车方面的应用发现,此装置对高压装置发生的故障有着良好的检测作用,对事故做到早预防、防发生,降低事发生故的可能性。在普遍使用后,将对我国的交通事业带来巨大的进步,对我国的经济发展有着重要帮助。
        参考文献
        [1]袁芦北.新型动车组车顶绝缘检测装置的研究[J].中国战略新兴产业,2017,000(038):205.
        [2]袁东辉.高压绝缘检测装置在动车组上的应用[J].科技创新导报(11期):63-64.
        [3]侯静,周海军.浅析高压牵引变频系统在动车组中的应用[J].变频器世界,2019,000(005):P.83-86.
        [4]李淼,易吉良,周述庆,等.电力机车车顶绝缘检测装置高压开关电源的研究[J].新型工业化,2016,006(002):21-26.
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