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摘 要：近些年随着环境逐渐恶略，动车组在恶劣环境下运行，不断出现污闪故障，导致高压设备存在损坏，影响正常使用，为分析HXD2型机车车顶高压设备污闪故障防范措施，先简单分析车顶高压设备，进而分析防范措施，希望能为机动车辆运行提供参考。
关键词：高压设备；故障分析；绝缘设备；
中图分类号：V351.31 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-04-00-02
近些年雾霾天气时常发生，空气中大量的污染物颗粒很容易导致机动车辆高压设备出现污闪故障，导致高压设备放电短路，对行车造成严重影响，为减少机动车辆设备污染故障发生率，有必要提高设备外缘设计防污水平，现分析如下。
一、车顶高压设备组成
HXD2型和谐电力机车是铁路电力机车车型之一，最高功率在10000kw，最高时速可达120公里/小时，动车机组车顶高压设备包括高压互感器、接地装置、高压电缆、风笛辅助设备、避雷器、主断路器等，高压设备主要满足级车电力性能、绝缘性能以及防污性能等，在动车组车顶支撑绝缘子连接这些设备。HXD2型机车车顶高压设备布置见图1所示，主断路器是电力机车总开关，在出现故障情况下能够切断机车总电源，避雷针用户保护机车电气设备避免大气过电压的损害，减少跳闸故障率，高压隔离开关主要起到隔离电工绝缘设备作用，高压连接器安装在机车尾部车顶。
二、污闪故障分析
目前HXD2型车组受电弓基本采用DSA200型单笔受电弓，在每节机车车顶各安装一台，在升弓时压缩空气进入到气囊，使接触网和受电动滑板接触，在设计中产品部分结构沿用原有设计。在环境逐渐恶劣的条件下，动车组原设计的车顶高压设备与车体间电气间隙明顯不足，导致车顶以及等电位部分受到高压设备放电。依照电力机车车顶绝缘子相关要求，首立功与其他高压设备支撑绝缘徐的设计高速应该满足400mm要求，但是当前所采用的设计高速并不符合这个标准。近几年，我国环境逐渐恶化，尤其是去年冬天，冬雪雾霾天气非常普遍，依照原先的清洁标准，动车组车顶高压设备很容易被环境污染，进而导致动车组车顶高压设备绝缘性能大大降低，尤其是在北方，这种情况更加严重，在北方停车站以及终点站等停留中，支撑绝缘子的对地绝缘性能大大降低，很容易产生污闪故障，损害车顶高压设备。
在动车机组运行初期，由于没有充分认识到污闪问题，因此并没有重视车顶高压设备清洁工作问题，在清洁中仅仅清洁了绝缘子的设备标准，对支撑绝缘子伞裙下的表面清洁不是很彻底，为动车组车顶高压设备带来安全隐患。
三、防范分析
依照上文分析，针对HXD2型车顶高压设备出现污闪问题原因，建议从以下几方面进行改进。
（一）改进车顶高压设备防护罩设计。高压设备防护罩包括上不防护盖和下部防护板，在上部防护盖设置了观察窗口方便检查高压设备运行状态，车顶平面上的法兰与防护板之间的连接通过打胶和焊接的方式实现，防护盖在与防护板连接中则是采用弹簧卡和螺栓实现。针对防护罩内的高压设备，容易出现污染问题集中在高压带电和有电位差的导电设备间隙，在设计中，建议采用污染等级PD4，针对集中在顶盖上的高压设备建议采用玻璃钢结构进行防护工作，满足电力机车界限的要求，避免因为恶劣天气出现污闪故障。
在高压设备的设计中为实现接线和电气部分的绝缘性，建议在高压设备防护罩的进出线采用高压电缆的连接方式，外部电缆终端采用伞裙设计方式，增大防护罩和接线端子之间的距离，提高电气设备的安全性，目前这种电缆终端在动车车组中广泛使用，能够避免外界雨水的侵入。
（二）积极采用防污闪新产品技术。在车顶高压设备改进中建议采用防污闪新产品技术，如可以采用合成绝缘子，这是一种新型高分子材料绝缘子，憎水性比较强，材料本身具有湿闪电压高的特点。在高压设备改进中采用高带增爬裙符合材料，爬电距离大大提高，经过使用，这种材料绝缘子能够经受恶劣天气的考验，但是使用寿命不长，还需要不断改进。针对车顶外露的导电杆以及软连线建议采用热缩型绝缘管，这种热缩管材料绝缘性较高，能够减少绝缘子承受的电压，加大爬行距离，能够极大提高高压设备抗闪络能力。针对绝缘性能比较薄弱的地方，建立采用防污闪材料，如PRTV涂料，防污性能、憎水性能以及耐老化性都很强，可以在主断路器、高压电压互感器底座以及首立功绝缘子底座等喷射防污闪材料，提高设备在恶劣天气下的绝缘性。
（三）加强清洁维护工作。在车顶高压设备的运行中，加强清洁维护工作，合理安排清扫工作。目前预防机车车顶污闪故障的主要手段是清扫工作，因此有必要合理安排清扫工作，在每年11月份～12月份后就会带来严重污染问题，因此把清洁工作放在这个季节中，严格执行检查制度，保证清扫质量。
在维护工作中，需要加强绝缘子的清洁检测工作，在更换机车顶高压设备绝缘子之前，加强测量绝缘组绝缘电阻值，剔除掉达不到要求的设备，避免出现安全隐患。机车车顶高压设备污闪问题一般发生在备用弓附近，因此可以需要有针对性的应急工作，针对大雾、大雪等不良天气，在清洁工作中，需要隔离备用弓，若是弓未出现故障，在机车回段后可以恢复备用弓的正常工作。若是在运行中出现问题，在启用备用弓的同事隔离故障弓。在维护工作开展中，需要经常查看高压设备运行状态，若是出现问题，可以在车顶打开防护盖工作。
HXD2性机车上车顶需要严格依照作业顺序操作，升弓验电，确定锻炼后挂好地线，将系统柜安全设置在开关隔离位，将安全手柄插入主断接点开关插孔，转向左置接地位，顺时针旋转接地手柄。
四、结束语
综上所述，本文主要分析HXD2型机车车顶高压设备污闪防范措施，除了本文所分析的措施之外，还需要注意防护罩内部的通风散热问题，建议在防护罩内部顶盖设置通风窗，保证机械件和防护罩内部微正压，避免外界污染物进入到防护罩内造成污闪故障。
参考文献：
[1]柳晓蔚.电力机车高压设备污闪及其防治方法[J].电力机车与城轨车辆，2013，06：59-62.
[2]任广慧，夏金凤.和谐型机车车顶防污闪问题探讨[J].技术与市场，2014，02：30+32.
[3]吴昌荣，于兆华，李浦民.动车组车顶高压设备污闪故障原因及防范措施[J].铁道技术监督，2013，06：20-21.
关键词：高压设备；故障分析；绝缘设备；
中图分类号：V351.31 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-04-00-02
近些年雾霾天气时常发生，空气中大量的污染物颗粒很容易导致机动车辆高压设备出现污闪故障，导致高压设备放电短路，对行车造成严重影响，为减少机动车辆设备污染故障发生率，有必要提高设备外缘设计防污水平，现分析如下。
一、车顶高压设备组成
HXD2型和谐电力机车是铁路电力机车车型之一，最高功率在10000kw，最高时速可达120公里/小时，动车机组车顶高压设备包括高压互感器、接地装置、高压电缆、风笛辅助设备、避雷器、主断路器等，高压设备主要满足级车电力性能、绝缘性能以及防污性能等，在动车组车顶支撑绝缘子连接这些设备。HXD2型机车车顶高压设备布置见图1所示，主断路器是电力机车总开关，在出现故障情况下能够切断机车总电源，避雷针用户保护机车电气设备避免大气过电压的损害，减少跳闸故障率，高压隔离开关主要起到隔离电工绝缘设备作用，高压连接器安装在机车尾部车顶。
二、污闪故障分析
目前HXD2型车组受电弓基本采用DSA200型单笔受电弓，在每节机车车顶各安装一台，在升弓时压缩空气进入到气囊，使接触网和受电动滑板接触，在设计中产品部分结构沿用原有设计。在环境逐渐恶劣的条件下，动车组原设计的车顶高压设备与车体间电气间隙明顯不足，导致车顶以及等电位部分受到高压设备放电。依照电力机车车顶绝缘子相关要求，首立功与其他高压设备支撑绝缘徐的设计高速应该满足400mm要求，但是当前所采用的设计高速并不符合这个标准。近几年，我国环境逐渐恶化，尤其是去年冬天，冬雪雾霾天气非常普遍，依照原先的清洁标准，动车组车顶高压设备很容易被环境污染，进而导致动车组车顶高压设备绝缘性能大大降低，尤其是在北方，这种情况更加严重，在北方停车站以及终点站等停留中，支撑绝缘子的对地绝缘性能大大降低，很容易产生污闪故障，损害车顶高压设备。
在动车机组运行初期，由于没有充分认识到污闪问题，因此并没有重视车顶高压设备清洁工作问题，在清洁中仅仅清洁了绝缘子的设备标准，对支撑绝缘子伞裙下的表面清洁不是很彻底，为动车组车顶高压设备带来安全隐患。
三、防范分析
依照上文分析，针对HXD2型车顶高压设备出现污闪问题原因，建议从以下几方面进行改进。
（一）改进车顶高压设备防护罩设计。高压设备防护罩包括上不防护盖和下部防护板，在上部防护盖设置了观察窗口方便检查高压设备运行状态，车顶平面上的法兰与防护板之间的连接通过打胶和焊接的方式实现，防护盖在与防护板连接中则是采用弹簧卡和螺栓实现。针对防护罩内的高压设备，容易出现污染问题集中在高压带电和有电位差的导电设备间隙，在设计中，建议采用污染等级PD4，针对集中在顶盖上的高压设备建议采用玻璃钢结构进行防护工作，满足电力机车界限的要求，避免因为恶劣天气出现污闪故障。
在高压设备的设计中为实现接线和电气部分的绝缘性，建议在高压设备防护罩的进出线采用高压电缆的连接方式，外部电缆终端采用伞裙设计方式，增大防护罩和接线端子之间的距离，提高电气设备的安全性，目前这种电缆终端在动车车组中广泛使用，能够避免外界雨水的侵入。
（二）积极采用防污闪新产品技术。在车顶高压设备改进中建议采用防污闪新产品技术，如可以采用合成绝缘子，这是一种新型高分子材料绝缘子，憎水性比较强，材料本身具有湿闪电压高的特点。在高压设备改进中采用高带增爬裙符合材料，爬电距离大大提高，经过使用，这种材料绝缘子能够经受恶劣天气的考验，但是使用寿命不长，还需要不断改进。针对车顶外露的导电杆以及软连线建议采用热缩型绝缘管，这种热缩管材料绝缘性较高，能够减少绝缘子承受的电压，加大爬行距离，能够极大提高高压设备抗闪络能力。针对绝缘性能比较薄弱的地方，建立采用防污闪材料，如PRTV涂料，防污性能、憎水性能以及耐老化性都很强，可以在主断路器、高压电压互感器底座以及首立功绝缘子底座等喷射防污闪材料，提高设备在恶劣天气下的绝缘性。
（三）加强清洁维护工作。在车顶高压设备的运行中，加强清洁维护工作，合理安排清扫工作。目前预防机车车顶污闪故障的主要手段是清扫工作，因此有必要合理安排清扫工作，在每年11月份～12月份后就会带来严重污染问题，因此把清洁工作放在这个季节中，严格执行检查制度，保证清扫质量。
在维护工作中，需要加强绝缘子的清洁检测工作，在更换机车顶高压设备绝缘子之前，加强测量绝缘组绝缘电阻值，剔除掉达不到要求的设备，避免出现安全隐患。机车车顶高压设备污闪问题一般发生在备用弓附近，因此可以需要有针对性的应急工作，针对大雾、大雪等不良天气，在清洁工作中，需要隔离备用弓，若是弓未出现故障，在机车回段后可以恢复备用弓的正常工作。若是在运行中出现问题，在启用备用弓的同事隔离故障弓。在维护工作开展中，需要经常查看高压设备运行状态，若是出现问题，可以在车顶打开防护盖工作。
HXD2性机车上车顶需要严格依照作业顺序操作，升弓验电，确定锻炼后挂好地线，将系统柜安全设置在开关隔离位，将安全手柄插入主断接点开关插孔，转向左置接地位，顺时针旋转接地手柄。
四、结束语
综上所述，本文主要分析HXD2型机车车顶高压设备污闪防范措施，除了本文所分析的措施之外，还需要注意防护罩内部的通风散热问题，建议在防护罩内部顶盖设置通风窗，保证机械件和防护罩内部微正压，避免外界污染物进入到防护罩内造成污闪故障。
参考文献：
[1]柳晓蔚.电力机车高压设备污闪及其防治方法[J].电力机车与城轨车辆，2013，06：59-62.
[2]任广慧，夏金凤.和谐型机车车顶防污闪问题探讨[J].技术与市场，2014，02：30+32.
[3]吴昌荣，于兆华，李浦民.动车组车顶高压设备污闪故障原因及防范措施[J].铁道技术监督，2013，06：20-21.