电力机车车顶绝缘子污秽放电原因及应对措施

通过几起典型事故案例，分析电力机车车顶绝缘子污秽放电的原因，提出改进措施，防止电力机车在冬季运行时因绝缘子污秽放电的故障发生。     

大秦线大同地区接触网外绝缘污闪因素调查与污秽测试的研究

研究了气象条件、地形地貌、煤灰粉尘等对重载运煤专线接触网外绝缘的影响,探讨了各影响因素与外绝缘污秽闪络的相互关系,设计了铁路沿线污秽测试方案,分析了典型区段绝缘子的盐密值特性,研究成果为划分污秽等级、绘制污区分布图提供依据。     

接触网绝缘污秽监测与防污闪的研究与对策

污闪是接触网线路的常见故障,会引起牵引变电所开关跳闸,影响运输生产。本文通过分析接触网线路发生污闪的主要原因,阐述了进行接触网绝缘污秽监测的必要性。根据接触网线路环境的污染源以及污秽等级的不同,合理设置接触网绝缘污秽监测点,根据对绝缘污秽的特性,对污闪防治提出指导建议。     

电气化铁路接触网用绝缘子污闪测试系统研制

在牵引供电系统中，因绝缘子污闪引发的变电所跳闸停电事故时有发生。由于现场测量、勘察接触网用绝缘子污秽水平的难度较大，本文依据污秽闪络产生的机理，模拟现场运行环境，研制一套接触网用绝缘子污闪测试系统，能够在实验室模拟绝缘子的污闪现象，测量并监控绝缘子表面泄漏电流，为研究解决绝缘子污闪问题奠定基础。     

污秽颗粒在腕臂绝缘子表面分布规律仿真分析

为解决兰新高铁接触网腕臂绝缘子污闪问题,研究腕臂绝缘子表面积污规律对预防污闪事故发生、保证牵引供电系统安全运行有重要意义。以FQB-25/12型腕臂绝缘子为研究对象,利用欧拉两相流建立积污仿真模型,以污秽颗粒的体积分数为表征参数,分析颗粒浓度、风速、颗粒粒径及来流角度4种因素对绝缘子表面污秽分布的影响。研究结果表明:绝缘子表面污秽体积分数随空气中污秽浓度呈线性增长;随风速的增大,迎风面污秽体积分数迅速增大,背风面污秽体积分数增长较缓慢;随颗粒粒径增大,迎风面污秽体积分数明显增长,背风面污秽体积不断减小;来流角度在-45°到45°变化时,对于大伞裙,上表面污秽体积分数不断减小,下表面污秽体积分数不断增大,对于小伞裙,上下表面积污程度随来流角度与大伞裙相反。     

城市轨道交通钢轨扣件对地绝缘组成及影响因素研究

轨地过渡电阻降低是城市轨道交通系统中杂散电流产生的重要原因。建立了钢轨扣件整体仿真模型,分析了扣件组表面电阻的组成及分布,利用Ansoft软件仿真研究了不同污层电导率下的表面电阻值,以及厚度和污秽分布情况对扣件表面电阻的影响。研究成果揭示了轨地绝缘性能下降的主要原因:表面电阻与污层电导率呈线性关系,一般污秽情况下扣件表面电阻远小于体电阻;随着污秽层厚度的增加,表面电阻值呈非线性下降趋势;随着运行年限的增加,污秽进入扣件组器件的夹缝中,表面电阻值会降低。     

盐碱沙尘区域的接触网绝缘子动态积污与预测研究

污秽度是判定接触网运行在湿润大气下绝缘性能的重要因素。为防止污闪事故的发生,不仅需要实时监控污秽量,更需要实现对近期污秽度的预测,以便于安排时间进行清扫工作。利用污秽颗粒在绝缘表面的动态沉降模型,结合新疆区域特有的盐碱沙尘气象特点,搜取受影响区域的不同灰盐比以及各粒径颗粒在总沉降物中的占比,优化了持续积污期间的累积积污公式;以月均降雨强度、月均风速、降雨次数等九个参量为输入特征量,建立基于遗传-BP神经网络的降雨冲刷模型,比较准确预测了降水后绝缘表面的剩余污秽度;根据气象信息的预报数值和地理位置的精确经纬度,可准确定位近期将超过设定污秽等级的支柱,由此实现由状态除污到计划除污的转变。     

考虑CaSO_4溶解度的绝缘子闪络电压修正研究

研究目的:接触网绝缘子自然污秽中CaSO_4等微溶盐的存在,导致相同测量盐密下人工污秽与自然污秽绝缘子污闪电压存在差异,使得运维部门不能准确地把握绝缘子的实际污秽度,给污闪的防治工作带来困难。本文以盐碱地区接触网绝缘子为研究对象,通过热力学和Pitzer电解质溶液理论充分考虑盐碱地区主要污秽成分,建立CaSO_4在混合盐溶液中的溶解度模型,对绝缘子等值盐密(ESDD)、灰密(NSDD)和闪络电压计算公式进行修正,并与单片XP-160绝缘子污闪试验数据进行对比。研究结论:(1)盐碱地区比其他地区更易发生污闪事故;(2)污秽成分以CaSO_4和NaCl为主,其余污秽成分可通过抑制或促进CaSO_4的溶解改变污液电导率,其对闪络电压的影响不应被忽略;(3)污闪电压修正公式的修正数据与试验数据的误差在6%以内;(4)本研究结果可为绝缘子在混合污秽成分下的闪络电压修正以及盐碱地区的运行维护提供参考。     

电气化铁路27.5kV绝缘子污秽状态在线监测系统研究

目前铁路部门对电气化铁路绝缘子的清扫还主要依靠定期进行人工或水冲洗,但是何时清扫,以及被清洗绝缘子上的污秽程度尚无科学量化依据。因此,有必要研究多种气候环境条件下,电气化铁路27.5k V瓷和复合绝缘子的染污放电特性,并对其外绝缘污秽状况进行实时有效的监测和评估,为瓷绝缘子的适时清扫和复合绝缘子的安全运行状况提供判断依据。通过试验得出的理论模型可研制出铁路型绝缘子污秽状态在线监测系统。在污秽程度较严重的电气化铁路上,有计划地安装绝缘子污秽状态在线监测系统,对绝缘子的电气参数、周围环境参数在线实时监测,为运营维护部门实时掌握外绝缘的工作状态,确保接触网的安全运行提供了直观、量化、可靠的依据。     

基于支持向量域描述的铁路绝缘子污秽度异常检测分析

为实现对铁路绝缘子污秽度的在线检测,提出一种基于支持向量数据描述和图像信息的污秽度异常检测方法。以人工涂污实验获得的绝缘子图像为基础,通过最大类间方差法分割图像得到绝缘子的盘面区域,计算颜色及纹理空间的特征,并利用核主元分析方法对特征向量进行融合与降维,最后通过支持向量数据描述方法实现污秽度的异常检测。结果表明,该方法可有效降低绝缘子污秽度的异常检测过程中的漏警率和虚警率,满足实际工作需求。     

电力机车高压设备污闪及其防治方法

文章介绍电力机车车顶高压设备污秽闪络的危害性．对污秽绝缘子闪络机理及其特点进行了研究,对污闪故障的影响因素进行分析,针对既有和新造电力机车,从设计、运用和管理等角度提出了一些防治污闪的方法,为电力机车设计厂家提供有益的参考。     

浅谈接触网绝缘子防污闪治理

通过研究接触网绝缘子污闪的成因,常用绝缘子污秽的测量,从划分设备污秽等级、建立污染源台帐、缩短绝缘子清扫周期三个方面进行污闪分析,采用加强设备更新改造、加强管理手段进行污闪治理,保证电气化铁路的正常供电。     

车顶绝缘子气流分布及背风面重污区面积占比分析

随着高速列车运行速度的不断提升,车顶绝缘子的气流分布也变得复杂,而气流分布与污秽沉积密切相关,且高速气流下绝缘子背风面形成重污秽区,该区域形状及面积占比直接影响绝缘子的闪络特性。为探究车顶绝缘子气流分布及背风面重污秽区域面积占比,采用欧拉双流体模型建立绝缘子积污仿真模型,计算车顶绝缘子外部流场分布,分析绝缘子表面污秽不均匀分布的成因,并且以绝缘子芯棒周向静压为基础,提出基于压力最低点和边界层分离点的背风面重污秽区面积占比计算方法,最后通过风洞试验验证此方法的有效性。研究结果表明：绝缘子周围气流速度呈现明显的分区,绝缘子后方尾流区内断面的Z向速度由“U型—W型—V型—U型”向平稳区过渡;而绝缘子前方断面的Z向速度由“U型—V型—U型”向平稳区过渡;57 m/s正向来流下绝缘子表面污秽呈不均匀分布,背风面处有类似梯形的低速积污区存在,基于压力最低点求出的重污秽区域面积占比比基于边界层分离点的对应数值略大,差值在4.43%～7.64%之间,二者结果与实验值的相对误差分别在-1.1%～-18.7%和9.5%～24.1%之间。研究结果可为优化设计车顶绝缘子结构及优化车顶装置的布局提供参考。     

一种接触网绝缘子污闪预测方法的研究

近年来接触网绝缘子污闪事故频发,严重威胁铁路运输安全生产。为了给防污闪工作提供科学高效的指导依据,本文提出对接触网绝缘子污秽等级和污闪概率进行预测。利用人工鱼群算法优化BP神经网络,建立绝缘子污秽等级预测模型。选取月降水量、月均风速、月均相对湿度、月降尘量等4个最具代表性的气象因子和绝缘子运行时间(月)作为输入特征量。输入上个月5个特征量的数据,预测当月绝缘子的污秽等级。建立基于绝缘子污秽等级的污闪概率预测模型,预测当月接触网绝缘子污闪概率,提前进行预警并建立接触网线路污闪短期预报响应机制。为评估接触网线路的可靠性和运维部门制定有效的防污闪策略以及对新建线路绝缘子的选型和维护提供一条新的思路。     

列车车顶绝缘子气流场分布及其对积污的影响

列车高速运行过程中,车顶绝缘子表面的积污特性受绝缘子周围气流场分布特性的影响较大,建立车顶绝缘子的外部三维流场模型,利用有限元模拟的方法计算列车在不同的运行速度下,车顶绝缘子周围气流场分布的情况以及空气中的污秽颗粒与绝缘子表面的碰撞情况,结合现场调研,结果表明：车顶绝缘子的积污特性主要受到绝缘子背风面气压分布的影响,伞裙背风面的负压值、污秽颗粒碰撞率以及实测的积污量均呈两端大中间小的规律,且随着列车速度的加快,伞裙背风面的负压值及污秽颗粒碰撞率皆呈现增加的趋势。     

高湿度环境下接触网腕臂复合绝缘子泄漏电流频谱分析

为提取接触网腕臂复合绝缘子污秽程度的有效特征,本文主要针对污秽放电过程中的泄漏电流进行频谱分析。首先根据泄漏电流的各次谐波幅值在污秽增加时增长速率不同的特点,针对污层充分受潮时采集的泄漏电流数据进行FFT变换,提取5次谐波与3次谐波的幅值比η;其次以短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)作为时频信号分析工具,计算泄漏电流时变功率谱曲线形状系数有效值λ,并分别以5次谐波与3次谐波幅值比η和时变功率谱曲线形状系数有效值λ作为污闪预警的特征参数。试验表明,上述两项频谱特征量与污秽度δ都有很好的指数拟合关系。因此在相对湿度较大(95%)情况下,借助泄漏电流的η值和λ值,可以判断绝缘子表面受污程度,给铁路接触网维护人员开展检修工作提供一定数据参考。     

绝缘子污秽度在线监测的研究

本文介绍了一种通过测量脉冲式泄漏电流的频度和幅值来进行绝缘子污秽度在线监测的方法,提出了有源、无源两种解决方案,并阐述了运行使用中出现和应注意的问题。     

高速铁路绝缘子闪络原因分析及对策

绝缘子闪络严重影响了高速铁路牵引供电系统的安全稳定运行.分析牵引供电系统的结构特点,指出了高速铁路绝缘子运行环境的特殊性.总结近年来绝缘子闪络特性的研究现状,包括牵引供电系统过电压、高速气流场、污秽对绝缘子闪络特性的影响及现有的防护措施.     

电气化铁道接触网用瓷绝缘子防污闪新途径研究

在分析瓷绝缘子污闪产生的原因的基础上，介绍防止污闪的措施，提出通过精选瓷质材料，设计产品结构，采用现代制造技术，提高瓷绝缘子的防污闪性能。采用等静压技术制造的瓷绝缘子，在满足国家标准规定的机械强度的前提下，可以使瓷体杆径减小，伞径增大，从而增大爬电距离，提高瓷绝缘子的污闪电压；设计的开放式伞形结构充分利用了空气动力学原理，提高了瓷绝缘子的自洁性，增强了瓷绝缘子的耐污能力；采用新途径制备的瓷绝缘子的人工污秽耐受电压值比国家标准规定的36kV提高到了40kV。     

瓷绝缘子防污闪技术的研究

统计分析了近几年间供电系统的污闪事故,讨论了多种防污闪措施在牵引供电系统取得的效果。通过对绝缘子污秽放电过程和机理分析,提出了利用二氧化钛自清洁技术实现瓷绝缘子防污闪的方案,论述了其可行性。介绍了纳米二氧化钛自清洁绝缘子的试运行情况,并展望了其应用前景。