高建龙 高博 姚智慧
中车长春轨道客车股份有限公司，吉林长春，130062
摘要：地铁车辆绝缘耐压试验是确保地铁车辆电线电缆在车辆运行过程中不发生因电线电缆本身绝缘不合格及制造过程划伤绝缘皮而产生漏电现象。本文主要讲述地铁车辆耐压的原理及耐压方法。
前言：随着祖国不断强大，人民生活水平逐步提升，人们对地铁车辆舒适性的要求也越来越高。为了满足客户要求，地铁车辆逐步增加各类电气部件，车辆的电力系统以及网络通信都增加了较多线缆，发生故障的风险随之提高。保证地铁车辆线缆耐压能力也是对地铁车辆安全运行的保障。
关键词：地铁车辆；环线；绝缘耐压
一、原理
所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔离或包裹起来，以防止触电的一种安全措施。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行，防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。
绝缘通常可分为气体绝缘、液体绝缘和固体绝缘三类。在实际应用中，固体绝缘仍是最为广泛使用，且最为可靠的一种绝缘物质。在强电作用下，绝缘物质可能被击穿而丧失其绝缘性能。因此电气线路与设备的绝缘选择必须与电压等级相配合，而且须与使用环境及运行条件相适应，以保证绝缘的安全作用。
绝缘耐压试验是对施加高压的被测物所产生的漏电流进行判定，此处的漏电流试验电压几倍甚至几十倍额定电压下被测物的漏电流。而在绝缘耐压测试仪上设定的电流即为仪器的跳闸电流。绝缘耐压试验漏电流一般随测试电压上升而增大，当测试电压升到设定的电压上限，并保持60S时，在这过程中被测绝缘物绝缘没有被击穿，也就表示绝缘耐压测试合格。反之，如果被测试物绝缘被击穿，此时漏电流值超过设定值，绝缘耐压试验中断，表示测试不合格。绝缘耐压测试仪跳闸电流只是参考值而不是限定值，是为了判定绝缘是否被击穿。当漏电流超过了跳闸电流值，或者是超差绝缘耐压测试仪量程范围，但这种情况被测物不一定是被高压击穿，只能说明漏电流超过参考值，需对产品做进一步的品质鉴定从而确定产品是否存在严重的安全问题；当仪器提示短路时，则说明远超过绝缘耐压测试仪测量范围，被测物外壳和L、N线有短路现象，存在严重的安全问题，需认真检查绝缘耐压测试仪到被测物之间的连接是否出现了短路的现象，再对产品作重新测定；当出现耐压崩溃时，此时绝缘已失效，产品被高压击穿，必须对产品绝缘材料、品质重新确定。
二、方法
1.实验条件
1)试验场地整洁，环境温度10-40℃，环境湿度≤85%。
2)确认走线路径上影响绝缘耐压试验的工序施工完成（即有可能碰线、压线、磨线、烤烫线的工序完工），并且已完工工序的料件不需要重新拆卸。
3)确认线缆终端的连接器均组装完成。对含有电阻元件的特殊连接器在测试前不需组装完成。
4)所有设备的断路器、开关均处于断开状态，转换开关到“0”位。
5)所有待测试的线缆不允许接入设备，所有电气元件不允许接入测试电路。
6)测试前需保证车体接地良好。
2.环线
一般地铁车辆绝缘耐压环线分为：绝缘、DC24V、DC110V、AC220/380V、DC1500V。绝缘耐压环线以DC110V为例，首先根据耐压环线表找到标注的DC110V耐压线缆起始部位和终止部位，将标注DC110V耐压线缆的起始部位（或终止部位）全部用细铁丝连接在一起，在环线过程中要避免起始部位和终止部位都用细铁丝环在一起。然后使用校线器测试，将校线器一端连接到DC110V环线上，另一端连接地线，校线器发出蜂鸣代表DC110V环线与地线连通故障。一般排除此类故障的方法为分段拆除环线法，即将环线分成两段然后分别校线，如未找到问题根源需再将其中一段环线再次分成两段校线，直至找到问题线缆。此线缆故障一般有两种状态，一种为错误环线导致线缆与地线连通，另一种为线缆绝缘皮破损导致线缆与地线连通，此时应及时报告上级部门处理此故障。DC110V耐压环线与地线连通故障排除后将前期分段的线缆重新连接在一起。使用上述方法将其他绝缘耐压等级的线缆分别环线。最后后再使用校线器分别测量各个绝缘耐压等级线缆环线之间是否连通，如有联通现象仍然可以使用分段校线的方法找出故障并排除故障。
不同耐压等级的配线之间及车体之间不允许互相接触，并保持一定的绝缘距离，具体要求如下：DC110V环线绝缘距离≥9mm，AC220/380V环线绝缘距离≥15mm，DC1500V环线绝缘距离≥50mm。
3.绝缘测试
我们使用FLUKE-F1508型绝缘摇表，将绝缘摇表的两个输出端接入待测电路，测量所有的绝缘电阻阻值应该满足下面要求：
1)DC1500V电路对车体测得的阻值应该≥5MΩ（1000V档）；
2)AC220/380V电路对车体测得的阻值应该≥5MΩ（500V档）；
3)DC110V电路对车体测得的阻值应该≥1MΩ（500V档）；
4)DC24V电路对车体测得的阻值应该≥1MΩ（500V档）；
5)信号电路对车体测得的阻值应该≥1MΩ（500V档）。
注：以上绝缘电阻值对应相对湿度为85%，当相对湿度＞85%时，该电阻值会偏小。
4.耐压测试
当绝缘电阻检测符合给定要求后，拆除绝缘摇表连线，将相应规格的耐压机器电压输出端连接到待测电路，地线与车体接地连接在一起。由于电线电缆的耐压值是由相应的制造标准给定的，耐压值是指电线绝缘皮的耐压值，当电压高于一定值线皮就会被击穿，起不到绝缘作用。在此不一一列出各种耐压等级的线缆耐压值，只讲述具体耐压方法。连接好测试环线后，设定漏流值＜100mA，确认耐压范围内无人后耐压机合闸升压至给定耐压值，持续1分钟无击穿闪络现象即为此环线耐压测试通过。然后将耐压机电压下降为零后分闸，最后使用放电棒对此环线放电，将电压输送端拆除，此耐压等级环线耐压合格，利用此方法将所有耐压等级环线全部测试。
结论：通过对地铁车辆绝缘耐压原理及方法的总结，让我们对地铁车辆绝缘耐压有了系统性的了解，明白了如何环线及意义，摇绝缘的要求及方法，线缆耐压等级及原理，使地铁车辆绝缘耐压效率及质量有较大的提升。
参考文献：
[1]赵秀辉，陈显东，刘殿卫，等.金义东绝缘耐压试验.2020.10.26
[2]吴珊珊,陈显东，刘殿卫，等.北京地铁绝缘耐压试验.2020.6.10
作者简介：
高建龙（1986.09-），男，吉林省长春市，中车长春轨道客车股份有限公司，高级技师，研究方向：地铁车辆绝缘耐压及高铁动车制造。