电力机车绝缘子闪络问题的改进措施

针对电力机车车顶绝缘子污(霜、雾)闪造成烧断接触网,严重干扰运输生产秩序的问题,结合近两年全路采取的一些防止措施和CHR动车组应用的新技术,对此问题进行了全面的分析探讨,提出了进一步的改进建议。     

装煤筒仓接触网绝缘闪络原因及对策探讨

为了解决北同蒲部分运煤专线冬季运输时喷洒的防冻液和煤尘污染造成绝缘闪络跳闸问题,对装煤筒仓处接触网设备进行改造,通过增大侧面限界、更换大爬弧绝缘子、装设绝缘子防污绝缘隔离筒以及加装自动水冲洗装置等手段,提高了绝缘部件的防污、抗污能力,减少了因绝缘闪络造成的接触网跳闸。     

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。     

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。     

津滨轻轨架空接触网雷害防治研究

研究目的:城市轨道架空接触网雷电过电压危害日益突出,其供电系统架空接触网是无备用设备,雷击损坏设备时将直接影响运营安全。津滨轻轨工程是架空接触网遭受雷害最为严重的城市轨道交通工程之一,根据津滨线接触网的具体情况建立相应的数学模型,利用软件对接触网雷电闪络特性进行分析,改进津滨轻轨接触网既有防雷措施,提高其抗雷电灾害的能力,同时研制适用于城市轨道交通接触网的专用避雷器。研究结论:(1)城市轨道交通供电系统采取雷电过电压防护措施有效降低了雷击过电压条件下架空绝缘子击穿闪络破损概率,降低了变电所雷击跳闸概率,达到了牵引供电系统可靠性要求,满足了运营安全性的要求;(2)国内工程中对绝缘子没有防护措施,避雷器不能防止反击跳闸,因此造成了严重的事故损失;(3)由于架空接触网绝缘子耐雷水平过低,因此并联安装带间隙金属氧化物避雷器是防止绝缘子雷击损坏的有效措施;(4)接触网钢支柱应接地,接触网系统应架设架空地线,并应尽可能靠近带电导线,但不需特别抬高;(5)变电所应采取相应措施进行雷电过电压防护;(6)本文研究成果可以应用在城市轨道交通领域。     

接触网绝缘子覆冰闪络电压探讨

接触网覆冰不仅影响接触线的弛度、支柱的容量,在一定程度上还影响着接触网绝缘子的闪络电压.在重冰区,设计人员应当考虑覆冰对绝缘子闪络的影响.本文通过研究形成绝缘子覆冰的条件,并以接触网悬式绝缘子串为例进行了覆冰绝缘子的闪络电压计算,对接触网在重冰区的设计以及运营维护有一定的参考价值.     

接触网腕臂绝缘子电场分布建模与仿真研究

为使接触网绝缘子电场分布的计算结果更接近真实情况,基于静电场有限元法,建立考虑接触网各组成部件的全尺寸三维模型,仿真分析接触网部件及线路环境对腕臂绝缘子电位和电场分布的影响。结果表明:与单绝缘子仿真模型相比,全尺寸模型绝缘子电场分布发生较大变化,且同型号不同安装位置的绝缘子电场分布不同,同一绝缘子不同圆周方向的电场分布亦有差别。接触网模型部件中,绝缘子连接金具、支柱材质因素对绝缘子电场分布影响较大,而绝缘子材质、导线因素影响相对较小。接触网线路建模环境中,供电方式、列车经过与隧道线路因素对绝缘子电场分布影响较大,而复线铁路因素影响相对较小。     

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。     

基于盐碱沙尘地区的接触网绝缘子污闪预警的研究

盐碱沙尘环境是影响接触网绝缘子安全稳定运行的重要因素,但由于气候条件的复杂性和突发性,常用的污区分布图不能据实反映气候的急剧变化,往往造成接触网绝缘元件污闪事故的增加。利用含盐沙尘颗粒动力学方法,结合盐碱沙尘源区气象特性,建立颗粒物的动态沉降模型,探索沙尘颗粒在接触网绝缘子表面快速沉积规律,分析污秽源区下风向各站点的不同灰盐比以及粒径分布,得出各站点在无降水期间受含盐沙尘天气影响的污闪预警时刻。分析表明,在恶劣天气来临之前,可结合污闪预警信息准确定位,进行清扫工作,为污闪预警系统的制定提供一种有效可行的方法。     

电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子断裂分析

接触网用棒形瓷绝缘子作为接触网系统的关键零部件,其质量的好坏直接关系到接触网的可靠性,从而影响正常的行车安全。以瓷件的气孔、裂纹等缺陷为载体,通过数学模型对棒形瓷绝缘子的断裂机理进行分析,再通过弯曲强度试验对接触网用棒形绝缘子断裂原因及断裂后的断面进行探讨。分析结果表明:棒形瓷绝缘子断裂位置的一致性较高,且不同种类的缺陷可以通过断裂后的断面来推断。最后,给出提高绝缘子强度的控制措施。     

从绝缘子的应用探讨提高接触网可靠性的措施

简述了瓷、玻璃和复合绝缘子在电气化铁道中的应用情况及性能,分析了几种绝缘子存在的薄弱环节,介绍了国外接触网绝缘子的应用及防范情况,提出了在提高接触网可靠性方面绝缘子应采取的措施和建议。     

雾雪天气对车顶绝缘子闪络影响的分析

雾雪天气造成电力机车车顶绝缘子闪络的问题越来越严重,已影响了电气化铁道的安全运营。本文综合有关资料,就污闪、雾闪、覆冰闪络、防覆冰技术及方法等问题做一分析、总结。     

电力机车车顶绝缘子闪络引发接触网故障的研究及对策

对造成电力机车车顶绝缘子闪络及接触网断线因素进行分析,结合2006年春节铁道部、铁路局、供电段的一些做法,提出应对电力机车车顶绝缘子闪络引发接触网故障的措施。     

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。     

基于接触网成像技术的绝缘子故障检测方法

在电气化铁路接触网设备中,绝缘子是最易发生故障的零部件之一。文章运用接触网成像检测图片,采用SVM分类器,基于HOG特征对接触网成像数据中的绝缘子进行初步定位,再使用局部二值化实现绝缘子精确定位。针对绝缘子破损缺片、闪络放电、附着异物等3种典型缺陷,分别设计了故障识别算法,且该方法已在中国铁路广州局集团有限公司部分线路中进行实测,效果良好。     

电气化铁道接触网用棒形绝缘子标准的应用

简要说明TB／T3199.1-2008《电气化铁路接触网用绝缘子第1部分：棒形瓷绝缘子》和TB/T3199.2-2008《电气化铁路接触网用绝缘子第2部分：棒形复合绝缘子》的制定背景。从绝缘配合的角度说明绝缘子主要电气性能指标的选取;结合工程应用,分析绝缘子的机械性能参数和几何结构参数;强调抽样检验对保证产品质量的重要性。     

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。     

基于无监督知识蒸馏的高铁绝缘子缺陷检测算法

绝缘子作为高铁接触网的重要组成部分，是隔离接触网和地面的关键零部件。但绝缘子缺陷样本稀缺，缺陷类型多样，基于有监督深度学习的绝缘子缺陷检测难以满足现场需求。针对该问题，本文提出一种基于知识蒸馏的绝缘子缺陷检测算法。该方法主要分为两个阶段：第一阶段使用一个基于YOLO-v5的绝缘子旋转定位网络快速准确地将绝缘子从接触网图像中提取出来，并使用滑动窗口将其下采样为绝缘子小块；第二阶段使用由一个教师网络和一个学生网络组成的绝缘子缺陷检测网络检测缺陷。实验表明该方法具有良好的可行性。     

刚性接触网悬挂瓷绝缘子破裂原因分析及对策

悬挂瓷绝缘子是刚性接触网系统主要绝缘部件。通过对深圳地铁2号线刚性悬挂瓷绝缘子在运营期间出现的绝缘子破裂故障进行归纳,分析该类故障可能出现的原因,为后续绝缘子在日常维护、故障分析方面提供参考。同时亦可对刚性接触网在结构设计、施工等方面提供意见参考。     

电气化铁路金属模锻绝缘子钢帽的研制

通过改进电气化铁路接触网瓷绝缘子钢帽的连接结构,采用金属模锻工艺,利用先进的锻造技术和数控加工技术,对瓷绝缘子钢帽进行金属挤压模锻成型,再经过数控机械加工,得到性能和质量均高于铸造成型的瓷绝缘子钢帽,从而达到提高现有高速电气化铁路接触网运行安全的性能要求.