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[摘 要]针对CRH3型动车组牵引变压器高压（HV）插头曾发生放电噪声、火花，甚至击穿的严重问题，结合HV插头结构特点和CRH3型动车组运行实际情况进行分析，提出了相应的改进措施和建议，以确保动车组正常运行安全。
[关键词]动车组；高压插头；绝缘性；接地夹
中图分类号：TM73.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0013-01
1 问题的提出
牵引变压器是CRH3型动车组牵引传动系統的关键部件，为单相湿式变压器，供电制式为单相AC25 kV/50 Hz。它的次级绕组为牵引变流器提供电能。CRH3型动车组采用CB/CC36-630型HV插头。HV插头是将车顶高压电缆与牵引变压器连接的重要部件。HV插头的制作处理直接关系到牵引变压器运行的稳定性以及动车组的运行安全。
自2008年CRH3型动车组运营以来，列车的整体运行状态稳定良好。但2010年，2011年动车组先后几次发生牵引变压器HV插头处电缆放电，同时存在噪声、火花、甚至击穿现象。此故障严重影响了动车组的正常运行，因此我们很有必要对其故障原因进行分析，提出相应的解决措施。
2 可能原因分析
2.1 高压电缆的质量问题
高压电缆线芯与绝缘层之间，绝缘层与护套之间均有一接地的铜屏蔽层[3]。屏蔽层的作用，是改善导体表面光滑程度，减小气隙的局部放电，提高电缆绝缘材料的击穿强度。
动车组高压电缆质量的好坏是影响牵引变压器HV插头能否安全可靠运用的关键。
2.2 HV插头配件的质量问题
插头配件的电阻要小而且联接要稳定，能经受起冲击电流的影响，保证列车在长期运行后其接触电阻不应过大，保证良好的导电性；并具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能等特点。
另外其绝缘性能要好，应不低于高压电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆断层处的电场突变能完善处理，有改善电场分布的措施。
应力锥是线路中一个关键配件，是整条线路中的绝缘薄弱环节，也是HV插头运行故障的多发点。当制作电缆插头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场。这时对套在电缆终端最容易击穿屏蔽层断口处的应力锥有了更高的要求。
应力锥将切断处进行延伸，以分散断口处的电场应力，改善绝缘屏蔽层的电场分布，减少绝缘的破坏，延长电缆使用寿命，保证电缆能可靠运行。因此应力锥的材料、体积电阻率、介电常数等特殊电性参数的选择要求至关重要。
2.3 HV插头的制作工艺
牵引变压器高压电缆头的制作、线芯间的连接、绝缘密封与设备的连接等工序，对工艺技术性要求特别高，主机厂应对操作员工进行严格培训，只允许由经过培训后，技术熟练的人员严格按照工艺文件要求进行制作。
2.4 HV插头检验与试验
HV插头制作完成后，试验员要对其进行局部放电试验，要严格遵循试验标准进行试验，加强检查监督，严格控制插头的质量及性能。
3 改进措施及建议
HV插头击穿事故发生后，唐车公司与各家供应商多次组成调查组对事故发生原因进行调查分析，无论故障由什么原因引起，我们应采取一定的措施来解决，并使故障降到最低。
自2011年4月开始，唐车公司陆续对运营车辆的牵引变压器HV插头进行了改进，针对放电机理，在其外部套管处增加接地夹（如图1所示），把电场产生的电荷进行充分释放，使得电缆及插头安全，保证了牵引变压器的正常运行。
经过很长一段时间的在线跟踪，改装以后的HV插头，噪声、火花故障得到了有效的抑制，从而有效的改善了动车组的运行质量。
HV插头是一个重要的高压关键子部件，除了做好有效的改进之外，仍需要注意以下几点：
a.选用技术先进、质量可靠、工艺成熟、能适应使用环境的电缆配件。
b.生产过程中严格控制高压电缆及插头配件质量；
c.应严格按照工艺要求进行插头制作、试验，控制插头制作环境，准备工作要充分，尽量缩短插头的制作时间，制作过程要连续不间断；
d. 动车组在运行维护时，对插头进行检查、清洁、检修及普查，及时更换一些老化的插头，以免导致HV插头发生强烈放电，烧毁输入端乃至牵引变压器。
4 结束语
本文基于CRH3型动车组牵引变压器HV插头发生噪声、电火花或击穿现象，对其事故发生可能的原因进行分析，并针对此现象对插头进行改进，增加了接地夹，较好的改进了电缆终端的电场分布趋势，对HV插头的故障起到了有效的抑制，保证了变压器的正常运行。最后给出了合理化建议，提高了动车组的运营品质。
参考文献
[1] 铁道部运输局，北京交通大学.动车组概论[M].北京：铁道部运输局.北方交通大学，2005.
[2] 赵晓明.CRH3型动车组受电弓故障分析及改进措施[J].机车电传动，2009（1）：74-75.
[3] 许继葵.高压单芯电缆载流量与护套过电压的研究[D].广州：华南理工大学，2004.
[4] 刘毅刚，许继葵.高压电缆外护套故障及其对策[J].高电压技术，2001，27（7）：38-39.
作者简介
田学静，女，河北唐山人，工程师。
基金项目
国家科技支撑计划资助项目（2009BAG12A01）。
[关键词]动车组；高压插头；绝缘性；接地夹
中图分类号：TM73.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0013-01
1 问题的提出
牵引变压器是CRH3型动车组牵引传动系統的关键部件，为单相湿式变压器，供电制式为单相AC25 kV/50 Hz。它的次级绕组为牵引变流器提供电能。CRH3型动车组采用CB/CC36-630型HV插头。HV插头是将车顶高压电缆与牵引变压器连接的重要部件。HV插头的制作处理直接关系到牵引变压器运行的稳定性以及动车组的运行安全。
自2008年CRH3型动车组运营以来，列车的整体运行状态稳定良好。但2010年，2011年动车组先后几次发生牵引变压器HV插头处电缆放电，同时存在噪声、火花、甚至击穿现象。此故障严重影响了动车组的正常运行，因此我们很有必要对其故障原因进行分析，提出相应的解决措施。
2 可能原因分析
2.1 高压电缆的质量问题
高压电缆线芯与绝缘层之间，绝缘层与护套之间均有一接地的铜屏蔽层[3]。屏蔽层的作用，是改善导体表面光滑程度，减小气隙的局部放电，提高电缆绝缘材料的击穿强度。
动车组高压电缆质量的好坏是影响牵引变压器HV插头能否安全可靠运用的关键。
2.2 HV插头配件的质量问题
插头配件的电阻要小而且联接要稳定，能经受起冲击电流的影响，保证列车在长期运行后其接触电阻不应过大，保证良好的导电性；并具有一定的机械强度、耐振动、耐腐蚀性能等特点。
另外其绝缘性能要好，应不低于高压电缆本体，所用绝缘材料的介质损耗要低，在结构上应对电缆断层处的电场突变能完善处理，有改善电场分布的措施。
应力锥是线路中一个关键配件，是整条线路中的绝缘薄弱环节，也是HV插头运行故障的多发点。当制作电缆插头时，剥去了屏蔽层，改变了电缆原有的电场分布，将产生对绝缘极为不利的切向电场。这时对套在电缆终端最容易击穿屏蔽层断口处的应力锥有了更高的要求。
应力锥将切断处进行延伸，以分散断口处的电场应力，改善绝缘屏蔽层的电场分布，减少绝缘的破坏，延长电缆使用寿命，保证电缆能可靠运行。因此应力锥的材料、体积电阻率、介电常数等特殊电性参数的选择要求至关重要。
2.3 HV插头的制作工艺
牵引变压器高压电缆头的制作、线芯间的连接、绝缘密封与设备的连接等工序，对工艺技术性要求特别高，主机厂应对操作员工进行严格培训，只允许由经过培训后，技术熟练的人员严格按照工艺文件要求进行制作。
2.4 HV插头检验与试验
HV插头制作完成后，试验员要对其进行局部放电试验，要严格遵循试验标准进行试验，加强检查监督，严格控制插头的质量及性能。
3 改进措施及建议
HV插头击穿事故发生后，唐车公司与各家供应商多次组成调查组对事故发生原因进行调查分析，无论故障由什么原因引起，我们应采取一定的措施来解决，并使故障降到最低。
自2011年4月开始，唐车公司陆续对运营车辆的牵引变压器HV插头进行了改进，针对放电机理，在其外部套管处增加接地夹（如图1所示），把电场产生的电荷进行充分释放，使得电缆及插头安全，保证了牵引变压器的正常运行。
经过很长一段时间的在线跟踪，改装以后的HV插头，噪声、火花故障得到了有效的抑制，从而有效的改善了动车组的运行质量。
HV插头是一个重要的高压关键子部件，除了做好有效的改进之外，仍需要注意以下几点：
a.选用技术先进、质量可靠、工艺成熟、能适应使用环境的电缆配件。
b.生产过程中严格控制高压电缆及插头配件质量；
c.应严格按照工艺要求进行插头制作、试验，控制插头制作环境，准备工作要充分，尽量缩短插头的制作时间，制作过程要连续不间断；
d. 动车组在运行维护时，对插头进行检查、清洁、检修及普查，及时更换一些老化的插头，以免导致HV插头发生强烈放电，烧毁输入端乃至牵引变压器。
4 结束语
本文基于CRH3型动车组牵引变压器HV插头发生噪声、电火花或击穿现象，对其事故发生可能的原因进行分析，并针对此现象对插头进行改进，增加了接地夹，较好的改进了电缆终端的电场分布趋势，对HV插头的故障起到了有效的抑制，保证了变压器的正常运行。最后给出了合理化建议，提高了动车组的运营品质。
参考文献
[1] 铁道部运输局，北京交通大学.动车组概论[M].北京：铁道部运输局.北方交通大学，2005.
[2] 赵晓明.CRH3型动车组受电弓故障分析及改进措施[J].机车电传动，2009（1）：74-75.
[3] 许继葵.高压单芯电缆载流量与护套过电压的研究[D].广州：华南理工大学，2004.
[4] 刘毅刚，许继葵.高压电缆外护套故障及其对策[J].高电压技术，2001，27（7）：38-39.
作者简介
田学静，女，河北唐山人，工程师。
基金项目
国家科技支撑计划资助项目（2009BAG12A01）。