接触网绝缘子污闪原因及预防措施

接触网绝缘子污闪原因及预防措施摘要：本文系统的简述了绝缘子在接触网中的作用、运行中出现污闪的原因及机理和预防措施。关键词：接触网绝缘子污闪供电绝缘子是悬挂和支持各种导线使之保持电气绝缘性能，并使带电导体或导体与接地体之间有足够的距离和绝缘的重要部件。其在接触网中起着两个基本的作用，即支撑导线和防止电流回地。电气化铁路接触网中有成千上万只各种类型的绝缘子，若其中一只绝缘子发生污闪损坏，其造成的危害对于牵引供电系统而言，由于三相牵引变电所牵引变压器27.5kV侧其中一相是接地的，绝缘子损坏就相当于两相短路，强大的短路电流将造成牵引变电所馈线跳闸，中断铁路供电，处理不及时就会构成行车事故。1、绝缘子污闪的定义绝缘子污闪是一种需要一定时间和一定电能聚集的热击穿过程，是指电气设备绝缘表面附着的具有导电性能的污秽物在潮湿条件下，其可溶物质逐渐溶于水，在绝缘表面形成一层导电膜，使绝缘子的绝缘水平大大降低，在电力场作用下出现的强烈放电现象。绝缘子表面的污秽物质，一般分为两大类：（1）自然污秽：空气中漂浮的微尘，海风带来的盐雾（在绝缘子表面形成盐霜）和鸟粪等。（2）工业污秽：火力发电厂、化工厂、玻璃厂、水泥厂、冶金厂和各类机车等排出的烟尘和废气。绝缘子污闪的机理绝缘子污闪的机理过程分为四个阶段：绝缘子表面积污、绝缘子表面污层受潮、绝缘子局部放电使表面干燥带形成、电弧形成，导致沿面闪络。绝缘子污闪的具体过程如下：在线运行的绝缘子，在大气环境中，受到自然扬尘以及工业排放物等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物。在天气干燥的情况下，这些表面带有污秽物的绝缘于仍能保持较高的绝缘水平，其放电电压和洁净、干燥状态时相接近。然而，当遇有雾、露、毛毛雨以及融冰、融雪等潮湿天气时，绝缘子表面受潮后，在绝缘子表面就会形成水膜。污层中的可融性盐类就会融于水中，从而就会形成导电的水膜，导致污层湿润后变为导电层。在运行电压作用下，表面产生泄漏电流，产生焦耳热。在电流密度大、污层电阻高的局部区域烘干污层，形成干燥带。干燥带的形成中断了泄漏电流，使得绝缘子表面电压分布更加不均匀，干燥带承受较高的电压。当电场强度足够大时，就会引起干燥带上空气击穿和泄漏电流的脉冲。干燥带上出现的放电与烘干的污层电阻相串，在串联电阻较低而泄漏电流脉冲较高时，放电就将转成局部电弧。局部电弧是一个间歇的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长的时间，当脏污和潮湿状态较严重时，局部电弧就会逐步发展，当达到和超过临界状态时，电弧就会贯穿两极，导致产生闪络。3、绝缘子发生污闪的原因运行中接触网绝缘子发生污闪的原因有以下几方面：（1）、绝缘子本身因素。绝缘子的泄露距离、绝缘子的爬电距离、结构等。现在使用的绝缘子一般为瓷质，每片中间带环形槽，这种绝缘子较容易在环形槽中形成积尘且较不容易清理，一旦大雾、雪等天气，空气湿度较大时，其耐压水平就会降低，发生污闪导致跳闸的几率就会增加。（2）、外部环境对绝缘子的污染。绝缘子表面的自然污秽物质易被雨水冲洗掉，而工业污秽物质则附着在绝缘子表面构成薄膜，不易被雨水冲洗掉。当空气湿度很高时（如大雾、毛毛雨的天气），就能导电而使泄漏电流大大增加,绝缘强度就会大大降低，容易产生闪络或击穿。4、运行中接触网绝缘子积污原因分析4.1、绝缘子周围大气湿度。尤其是沿海地段，绝缘子经常处于多盐分且潮湿地段，表面积盐严重，较容易发生放电。4.2、绝缘子所处环境的污染程度。大气污染造成绝缘子表面积污（如：钢厂、水泥厂、焦化厂等粉尘较严重的地方），使绝缘子表面金属物质增加，绝缘子表面金属物质会缩短放电距离，容易引起放电。4.3、接触网是沿铁路上方架设，列车运行中的煤尘，灰尘、机车排放的废气以及列车运行时形成的气流将散装货物和各种飘落在道床上的工业尘埃扬起，都有可能沉积在绝缘子上。特别是在隧道内粉尘更不容易扩散，绝缘子积尘会更加严重。4.4、污闪的季节性和时间性。污闪多发生在秋末冬初和冬末春初季节，一般多发生在凌晨时段，此时段是大雾形成的最佳时期，空气中湿度较大。但是当太阳出来后，雾气渐渐消散，湿度降低，发生污闪导致跳闸的几率就相对较少。4.5、降雨对绝缘子的积尘有显著的影响。夏季雨水较多，对绝缘子的冲刷，极大减少了绝缘子表面积尘。但当到冬季1-3月份时，降水量明显减少，此时，绝缘子表面积尘较厚，也是发生污闪频率最高的季节。4.6、绝缘子运输和安装时造成破损，使绝缘子的爬电距离不够，也大大增加了绝缘子发生闪络的几率。5、接触网绝缘子污闪的预防措施5.1增加绝缘子的爬电距离，提高绝缘水平。在污染较重地区可采取双重绝缘或增加绝缘子的片数，在严重污秽地段，也可采用防尘绝缘子。5.2在水泥厂、钢厂、焦化厂等粉尘严重的地区，可使用硅橡胶复合式绝缘子。硅橡胶复合式绝缘子具有表面防水性强、机械强度高、重量轻、维护少等优点，在同样的条件下，其污闪事故率、跳闸率均为最低。此种绝缘子具有很强的抗污能力及抗污闪能力，便于清扫，发生故障后较容易查找，能缩短故障停电时间。5.3、在绝缘子表面涂抹防尘涂料，即将地蜡、石蜡、有机硅等材料涂在绝缘子表面上，以提高绝缘子的抗污能力。如果绝缘子表面涂有这种防尘涂料，则雨水落在其上时，会形成水珠顺着绝缘子表面滚下，不会使绝缘子表面湿润，不会降低绝缘子的绝缘水平而造成闪络。此外，防尘涂料还有包围污秽微粒的作用，使其与雨水隔离，保持绝缘子的绝缘性能。5.4定期进行绝缘子的清扫工作，提高线路的绝缘水平。制定清扫周期，一般地区一年清扫一次，污秽区每年清扫两次，尤其是每年在污闪事故多发季节到来之前，必须对绝缘子进行一次普遍清扫。特别严重的区域要适当增加清扫次数，并保证清扫的质量。5.5加强对绝缘子的巡视工作，定期对绝缘子进行测试，发现外观有裂痕或釉质面有损伤的绝缘子要及时更换。发现绝缘子表面脏污的，要及时擦拭干净，以保持绝缘子的良好绝缘性能。同时应避免检修过程中铁件碰伤绝缘子。5.6在施工安装、运输过程中保证可靠性。在运输过程中要时刻注意对绝缘子的保护，绝缘子外部加装保护措施，不得发生碰撞，避免瓷质绝缘子破损。在安装过程中也要格外小心，保持轻拿轻放，随时注意其外观，不得破损。发现损坏的绝缘子坚决不能上网运行，保证接触网的良好运行状态。6、结束语绝缘子表面脏污后在小雨、雪、雾等恶劣天气下容易发生绝缘子污秽闪络或击穿，严重时会造成大面积和长时间的停电故障，且不易查找故障点，严重危害了接触网运行的稳定可靠性。因此加强绝缘子的管理和采取防范措施是防止绝缘子污闪的重中之重，是降低跳闸故障发生几率的重要条件。防治接触网绝缘子污闪故障是保证牵引供电系统良好运行的重要工作，我们要认真分析原因，总结经验，采取有效的防治措施，确保接触网的安全供电，从而保证列车的安全顺畅运行。参考文献《电力系统的污秽绝缘》《电气化铁道接触网零部件设计与制造》《防污闪技术手册》