王旭
株洲机务段，湖南 株洲 412004
摘要：部分电力机车高压电压互感器存在单纯氢气含量超高的现象，本文作者通过调查研究，层层抽丝剥茧，最终查明气体含量超高的根本原因，保障了设备的运行安全，为今后的机车质量分析提供了理论支撑和实践依据。
关键词：高压电压互感器 氢气 超高 机车质量
1.背景：
随着铁路运输事业的不断发展，铁路运输装备也日新月异，不断更新换代。从2010年开始，我单位开始陆续配属新一代交流传动货运机车HX系列电力机车，以替代之前老旧的SS系列电力机车。新车的技术状况相对较好，但自2016年11月份以来，我段有几台机车高压电压互感器油在日常例行监测中陆续出现了氢气含量大大超过注意值（150μl/l）的现象，但是其他几项指标完全正常，机车在运行过程中也没有异常现象，变色硅胶也正常，表面上看貌似无异常。查阅这几台机车之前的跟踪记录，并没有什么发现，笔者百思不得其解。为谨慎起见，我对这几台机车进行了跟踪监测几次过后，除了氢气含量较高，似乎无其他异常。这给我的日常工作带来了很大的困扰，这种异常的现象引起了本人的高度注意。
2.调查研究过程：
笔者决定以HXD1C 0087机车的高压电压互感器进行重点进行跟踪。这台高压电压互感器型号为TBLY-25/100 ,设计制造单位为北京铁道工程技术研究所有限公司。整个互感器采用油浸式密封结构，箱体顶部配有金属呼吸器，呼吸器内装过滤吸潮专用的变色硅胶。整个跟踪周期设定为每2~3个月取油样分析一次。2016年11月跟踪取样分析，氢气含量超注意值；2017年3月再次取样分析，氢气含量依然很高。经过多次跟踪，在2017年9月笔者亲自上车取样时发现取样口有负压现象，油样依靠自身重力竟然流不出来。经询问现场取样作业人员得知，其实前面几次也有这种现象。于是会同技术人员检查互感器的金属吸湿器(见图一)，硅胶并未变色，查阅机车检修记录，此机车自从2015年后再未更换过变色硅胶，实属反常。根据种种迹象，笔者判断应该是互感器变成一个封闭的体系，吸湿器呼吸功能可能有问题。作业人员松开吸湿器下部的螺栓，一股气流被吸入互感器，随着一阵滋滋声，油流慢慢出来了，从而也印证了笔者的猜想：互感器被彻底堵死了。仔细检查呼吸器发现硅胶口被一块橡胶垫堵死了（见图二），导致互感器内部形成了封闭空间，互感器无法呼吸才产生了“负压”现象。那为什么氢气含量会一直偏高呢？原来，互感器被封闭后，机车经过长时间运行，互感器内外形成了压差，外部空气通过其他的途径未经干燥慢慢进入了互感器内部，导致变压器油吸潮，当互感器吸水受潮后，油中水分易形成微小的电桥，引起局部放电而产生氢气，水分在电场作用下产生分解反应也会产生氢气。因此受潮的互感器中氢气含量都会比较高。
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3.吸湿器的呼吸和除湿原理
因为变压器油具有较强的吸湿性，必须密封保存，而我们的互感器又是一个开放装置，必须与大气压力保持平衡，当油温升高时引起变压器油液面上升，液面上面的空气需要排往大气，当油温降低时液面也会降低，需要吸入空气，这就需要在大气和互感器之间建立一个只通空气而要把水分去掉的装置，这个就是吸湿器。而生产厂家为了保证互感器在运输途中不因为装卸环节发生变压器油的泄露，在呼吸器上的法兰处安装了盲孔密封垫，呼吸器下部的防潮油杯的呼吸口是用塑料纸或密封垫完全密封的。在互感器进段装车之前进行整修作业的时候，就需要去掉密封垫并加变压器油至油杯标定刻线，然后再旋紧帽盖。大气可与互感器内部经由变压器油形成一个气体通路，由于变压器油的加入，又能使大气与呼吸器的硅胶之间形成液封效果，保证硅胶不会太快失效。
4.检查与处理
将另外几台氢气含量高的高压互感器逐一检查，无一例外都是吸湿器没有发挥呼吸功能。当空气不能从呼吸器进入互感器，必然从其他通道不经吸潮直接进入，久而久之，也就造成了互感器受潮的现象。
5.故障原因分析
在厂家随机配送的互感器使用说明书上指出了吸湿器隔离油杯的重要作用，并在使用说明中特别提示，使用前需要去掉密封装置并将隔离油杯注油，但是我段新进的互感器由于工作上的疏忽，没有注意这些细节，并没有按照厂家要求去封装油，直接装车运行，导致了油中氢气含量升高，我们的作业人员忽视了这个重要的细节。
6.采取措施
6.1将新装车及其更换过的高压互感器进行排查并处理，并对作业人员进行培训，新进段的互感器都必须严格按照使用说明书的要求去进行处理，杜绝类似故障的发生。
6.2异常情况跟踪期间，技术人员尽量在取样现场进行盯控，随时掌握第一手资料，才能从一系列的蛛丝马迹中发现问题的症结，从而解决问题。此问题处理后至今，未再出现类似问题。
参考文献
[1]北京铁道工程技术研究所 《TBLY-25/100型高压电压互感器使用说明书》
[2]刘新良《色谱分析与故障诊断》