电力机车车顶绝缘子闪络引发接触网故障的研究及对策

铁道机车车辆第２７卷

电弧会贯穿两极，产生闪络。

长期的运行经验表明，雾、露、毛毛雨最容易引

起绝缘子的污秽放电，其中雾的威胁性最大。华北电

力科学研究院研究统计了１９７０—１９８３年间华北地区

１１０～２２０ｋＶ线路闪络跳闸的气象条件，其中大雾条件

下的闪络占７６．４％，毛毛雨占９．７％。这些气象条件

之所以容易发生闪络，是因为它们能够使污层充分湿

润，使污层中的电解质成分溶解，但又不使拷层被冲

洗掉。

大雨和中雨的水滴较大，雨滴的降落速度也较快．

对污染绝缘子表面有冲洗作用，净化绝缘子表面积污

的作用较大，因而，大雨不是污秽绝缘子运行的危险

条件。

（２）电力机车车顶绝缘子闪络原因分析

经过对事故发生原因的调查分析，有３种主要因素导致电力机车车顶绝缘子大面积闪络故障的发生：１）气温较低时降雨、雪、雾等恶劣天气绝缘子上附着的污秽降低了机车受电弓绝缘子的绝缘强度。降雨、雪、雾等恶劣天气空气中的污秽和潮气附着在电力机车车顶绝缘子表面（气温较低时还会结冰、霜），构成脏污性的导电通道，发生闪络和击穿，造成接触网跳闸。

据郑州铁路局郑州机务段对电力机车车顶绝缘子雾冰成分化验分析１３Ｊ，污雾、冰水电导率较高，达到６７００西／ｃｍ，其主要成分是杂质，含有一定量的铁、硅、铝、钙及微量元素铅、铜、锰、镁、锌。这些物质的存在，大大降低了绝缘子的绝缘性能。

２）电力机车车顶绝缘子爬距小，成为整个电气化铁道电气绝缘强度方面最薄弱的环节。根据现场对鲺和５Ｓ７型电力机车车顶绝缘子爬电距离测量结果，ｓｓ，型电力机车车顶绝缘子最短爬电距离为５１５ｎｌｍ（主断转动瓷瓶），ｓｓ７型电力机车车顶绝缘子最短爬电距离为５４０－ｍ（主断转动瓷绝缘子和受电弓拉杆瓷绝缘子）。相比接触网设计中绝缘子一般不小于１２００ｍ的爬电距离，显然机车车顶绝缘子成为整个电气化铁道电气绝缘强度最薄弱的环节。

发生闪络的车顶绝缘子和有烧伤痕迹的受电弓滑板分别见图１、图２。

３）电力机车车顶绝缘子运行条件恶劣。由于电力机车受电弓支持绝缘子工作在接触网下方，当机车运行中受电弓与接触线滑动摩擦时，上千公里的接触线乃至接触网上附着物就会散落在机车受电弓绝缘子上，构成车顶绝缘子污染。小雨或大雾情况下会使散落物增加，因为此时空气中水汽大会造成接触网上附着物

圈１发生闪络的车顶绝缘子

图２车顶绝缘子闪络造成受电弓滑板烧伤痕迹

集结，受电弓摩擦后散落物增多且容易在绝缘子上附着，造成绝缘子绝缘强度降低。气温较低时降雨或者大雾还会使受电弓绝缘子附着物象“冰激凌”一样冻结在绝缘子上从而使绝缘子强度大大减低。这就是为什么机车车顶绝缘子闪络多发生在每年的１２月、１月，且大多发生在北方地区的原因。

２车顶绝缘子闪络造成接触网断线原因分析

如上所述，并不是每次车顶绝缘子闪络都会造成接触网断线事故。通过对每件车顶绝缘子闪络造成接触网断线故障概况总结分析，接触线断线原因主要有以下２个因素：

（１）短路情况下弓网问电流传输工况差

调查结果显示，视机车车顶绝缘子闪络地点与变电所距离远近不同，短路电流普遍在２０００Ａ以上，最大超过５０００Ａ。由于受电弓与接触线之间为线接触，

且线接触长度短，只有滑板条宽度。这样就非常不利

电力机车车顶绝缘子闪络引发接触网故障的研究及对策

作者：张宝奇， 班瑞平， ZHANG Bao-qi， BAI Rui-ping

作者单位：郑州铁路局,机务处,河南郑州,450052

刊名：

铁道机车车辆

英文刊名：RAILWAY LOCOMOTIVE & CAR

年，卷(期)：2007,27(5)

被引用次数：3次

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