謝佳奇

摘 要：本文介紹了動車組瞬態(tài)電感固定銅排對車體放電問題的原因分析，針對性的制定了整治措施，并進行了安全評估。

關鍵詞：動車組;瞬態(tài)電感;放電;防污閃

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.100

0 引言

動車組在霧霾、雨霧等天氣條件下運行時，車頂瞬態(tài)電感的固定銅排多次發(fā)生對周圍車體放電現(xiàn)象，導致網(wǎng)側(cè)過電流故障。故障統(tǒng)計顯示，絕大多數(shù)故障發(fā)生在濕熱沿海地區(qū)及部分山區(qū)。

1 安裝結(jié)構(gòu)

動車組的瞬態(tài)電感的固定結(jié)構(gòu)是通過一塊L形的銅排固定在絕緣子上，去本車主變壓器的高壓電纜終端也通過夾塊固定在同一塊銅排上，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示。

高壓電纜終端的冷壓端子、夾塊、L形銅排及絕緣子的頂部金屬件均為25kV電位，靠絕緣子來實現(xiàn)對車體的絕緣。

2 放電原因分析

經(jīng)過對現(xiàn)場發(fā)生的幾次瞬態(tài)電感固定銅排對車體放電故障情況的梳理發(fā)現(xiàn)，放電點主要集中在L形銅排的外邊緣以及高壓電纜終端冷壓端子的端部，屬于典型的尖端放電，具體的放電現(xiàn)象如下圖所示。

在絕緣子第一節(jié)傘群的上表面均發(fā)現(xiàn)存在閃絡導致的電弧燒蝕痕跡。除上述放電點外，現(xiàn)場對故障車的高壓部件、高壓母線及主變高壓側(cè)等部分進行狀態(tài)檢查后，均未發(fā)現(xiàn)異常。

根本原因分析：發(fā)生的幾起瞬態(tài)電感固定銅排對車體放電故障均發(fā)生在霧霾天氣、雨霧等大濕度天氣中，在這種天氣條件下，空氣中懸浮有大量的灰塵顆粒、水汽等，絕緣子傘群表面同樣覆蓋有大量異物。絕緣子傘群材質(zhì)雖然有一定的憎水遷移性，但在增水性未充分遷移時，絕緣子的頂部金屬附件與第一節(jié)傘群表面的污物、水膜之間會產(chǎn)生泄漏電流。當表面污物、水膜不斷積蓄時，泄漏電流會越來越大，使絕緣子傘群表面承受高溫，形成白色的干燥帶，并最終導致頂部金屬附件對傘群邊緣的沿面放電。當?shù)谝还?jié)傘群表面出現(xiàn)沿面放電時，會大幅減小絕緣子上方安裝的金屬部件對車體間的電氣間隙，最終導致金屬部分中電場強度較強點對車體的放電。由于動車組運行過程中金屬部分電場的不斷擾動，金屬部分的各個尖端結(jié)構(gòu)均有可能對車體放電，因此各次故障的放電點比較集中，但不完全相同。

3 整治方案

將之前使用的320mm高絕緣子更換為400mm絕緣子，提高瞬態(tài)電感固定銅排與車體之間的電氣間隙，強化此處對惡劣天氣環(huán)境的耐受能力。

將瞬態(tài)電感固定銅排放電燒蝕點打磨后，在高壓電纜終端的冷壓端子、夾塊、銅排及絕緣子的頂部金屬件外表面噴涂SF-RTV型防污閃涂料，將金屬部件的各個尖端結(jié)構(gòu)鈍化，避免尖端放電，強化對浮塵、水汽等惡劣環(huán)境的耐受能力，提高上述金屬部分對車體的絕緣水平。

在車頂平面上，上述金屬部件的投影點周圍1.3m?范圍內(nèi)噴涂GT-20型絕緣漆，強化車體對高壓端污閃、霧閃的耐受能力。方案實施范圍如下圖所示：

上述防污閃涂料和絕緣漆是硅橡膠材質(zhì)，固化后具有優(yōu)良的溫度特性（-50℃～200℃）、熱穩(wěn)定性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性、憎水性及遷移性等特性，并根據(jù)《DL/T 627-2012絕緣子用常溫固化硅橡膠防污閃涂料》進行了全套形式實驗。

相同的防污閃涂層已在多個型號動車組上有了多年應用經(jīng)驗，主要噴涂區(qū)域包括高壓部件的環(huán)氧樹脂、瓷質(zhì)絕緣子，受電弓安裝區(qū)域的車頂?shù)取?/p>

4 安全性評估

防污閃涂層主要由107硅膠、模具硅膠、稀釋劑、阻燃劑、染料等幾種原料組成，不含對金屬材料產(chǎn)生腐蝕的成分，因此不會對噴涂區(qū)域的金屬部位產(chǎn)生腐蝕。涂層固化后，具有良好的散熱性、粘接性，能夠抵抗長時間的熱老化，不會存在脫落風險，可以滿足動車組高速運行的要求。