接触网绝缘防污闪措施分析

接触网绝缘防污闪措施分析

韩爱兵 梁辉

中铁通轨道运营有限公司 浙江温州市 325000

摘要：电气化铁路接触网的绝缘面如果存在杂物、污秽，天气情况不良时很容易出现大面积的停电，严重影响电气化铁路的正常运营，是现阶段常见的铁路频发事故类型。为解决此类问题，本篇文章对电气化铁路接触网绝缘防污闪措施进行了深入探究，分析污闪原因，提出预防措施。

关键词：接触网；绝缘子；污闪；措施

引言

接触网属于电气化铁路的外露部分，长期暴露于外部环境当中，铁路建设区段跨度较长，接触网所遭遇的自然环境类型多样，尤其是部分铁路线穿越隧道、山区，本身所处的外部环境是比较特殊的，接触网绝缘子长期露天运行更容易受到外界污染。例如，灰尘污染、工业污染等等，部分沿海地区或南方地区环境潮湿，接触网绝缘子表面导电率增加，更容易出现污闪。通俗一点讲污闪现象就是绝缘子短期内急剧下降，这种现象一旦出现，就有可能造成大面积的长时间停电，严重影响铁路段的正常运营，但是铁路段本身路程较长，沿线所使用的接触网绝缘子数量非常多，短时间内查找故障点难度系数较高，因此急需探寻解决措施。

1绝缘子污闪的定义

解决接触网绝缘子污闪问题首先要明确此概念定义。理论上讲，绝缘子污闪是在一定时间内大量电能聚集在一起发生了热击穿，这种反应在潮湿环境下更容易发生。电气化铁路接触网绝缘表面发生污闪反应大多情况下是由于表面存在污秽杂物，又受到自然天气影响，发生了可溶杂物溶于水，然后形成导电膜，破坏了接触网绝缘体表面的绝缘水平，此时发生了强烈的击穿反应，受到电力场作用出现放电现象。理论上将绝缘子表面所存在的杂物分为自然污秽和工业污秽两大类，自然污秽一般是与天气因素、自然环境因素有关，包括灰尘、杂物、树叶、海边区域的盐霜、鸟类的排泄物等等。工业灰尘则大多发生在发电厂、水泥厂、化工厂等等工业厂站的周围，这些工厂在生产过程中不可避免会排出废气，经过此路段的铁路电气化设备受到影响。

2绝缘子污闪的机理

我们将绝缘子污闪的机理分为:①表面积污②表面污层受潮③局部放电导致的干燥带、电弧④闪络这四个过程。具体来讲，第一个阶段是绝缘子表面受到污染所造成的污秽堆积，一般是受到自然污染和工业污染物排放的影响，恶劣天气下更容易发生表面堆积。调查发现，如果发生了表面污染物堆积但天气环境良好，绝缘子表面的绝缘功能受到部分影响，但仍具有良好的绝缘水平，基本不会影响正常使用。但是如果已经存在表面污染物，仍遇到多水天气或者本身环境氛围比较潮湿，污染物受到环境影响溶于水，形成具有导电功能的水膜，然后就转变为污染层湿润状态，此时就进入了污闪的第二个阶段。经历这个阶段后，电子设备在运行电压下会出现电流的泄漏，一些电流密度比较大的区域可能会形成干燥带，干燥袋的出现会在一定程度上阻碍泄漏电流的运转，反而导致电压失稳，此时干燥带内所承受的电压是非常高的。如果在这个阶段内串联电阻低，但是泄露电流脉冲高又会导致电弧的出现，电弧的间歇放电会持续长期时间，如果外部环境始终保持潮湿、脏污，那么电弧强度扩大，到达超临界状态就会出现闪络，到达第四阶段。

3运行中接触网绝缘子积污原因分析

3.1绝缘子周围大气湿度

我国铁路线的范围区域是非常广泛的，部分经过沿海区域的地段绝缘子长期暴露于潮湿且盐分较大的环境内，海风吹过会造成盐分的堆积，绝缘子表面出现带有导电性的水膜，放电反应更易发生。

3.2绝缘子所处环境的污染程度

经济快速发展促进了一系列工业厂区的建造，大多工业厂区选址都处于郊外，恰巧铁路线建造一般也会绕过闹市区域，因此大多铁路线会经过钢厂，水泥厂等具有严重灰尘污染的区域，在此段内的绝缘子表面容易堆积金属物质，也会发生放电反应。

3.3施工环境

接触网绝缘子一般处于铁路上方，铁路运行时不可避免会造成扬尘，还会造成车尾气的排放，此时绝缘子表面会存在杂物的堆积。如果铁路穿行隧道区域，绝缘子表面的灰尘更难飘散，会发生非常严重的灰尘污染。

3.4污闪的季节性和时间性

调查发现绝缘子发生污闪是具有季节性，一般更容易在秋末冬初的时间，这段时间内更容易形成雾气，空气中的环境湿度相对其余季节是比较高的，尤其是在凌晨雾气比较大的时候，绝缘子污闪反应出现概率更高，更容易导致铁路段停电。

3.5降雨对绝缘子的积尘有显著的影响

多雨季节虽然会造成整体环境湿度上升，但由于绝缘子表面是长期暴露于外部环境的，降雨也会冲刷表面的灰尘，雨季反而出现污闪反应的概率更低。

3.6安装质量

部分铁路线所使用的绝缘子质量不合格，安装是如果出现破损就会导致绝缘子导电，在遭遇不良环境后发生污闪的概率显著提升。

4接触网绝缘子污闪的预防措施

4.1 增加绝缘子的爬电距离，提高绝缘水平

提高绝缘子性能可以在很大程度上解决污闪问题，建议自然环境较差或者灰尘污染严重的区域选用双重绝缘的方式提升绝缘水平，使用防尘绝缘材料。

4.2 加强对硅橡胶材料使用

绝缘子发生污闪本身与外部环境联系紧密，灰尘较多、盐分大的区域容易发生不良反应，例如水泥厂、海边等自身条件不良的区域使用硅橡胶材料可以在一定程度上降低不良反应发生的概率。主要是因为这种复合式的绝缘子本身抗污染能力更优秀，而且清洁更加便捷。

4.3提高抗污行性能

使用传统绝缘材料的区域也可以通过后期涂抹防污染材料的方式解决材料抗污能力差的问题，一般建议使用石蜡，有机硅等材料。调查发现，具有表面防尘材料的绝缘子清洁功能更好，灰尘更难堆积，遇到雨水天气，雨滴落下水珠不会停留在绝缘子表面，反而会顺势落下，绝缘子表面仍然处于较为干燥的状态，基本不会出现绝缘水平降低的反应。但是这种材料最显著的优势还是避免灰尘污染，从根源上降低了出现污闪反应的概率。

4.4 定期进行绝缘子的清扫工作，提高线路的绝缘水平

铁路工作人员应该定期开展绝缘子清理工作，一些比较容易受到灰尘污染的区域每年要进行两次清洁，有条件的区域也可适当增加清洁次数。污闪季节来临之前必须进行一次大型清洁活动，确保铁路绝缘子能够正常工作。

4.5 加强对绝缘子的巡视工作，定期对绝缘子进行测试

定时定期做好污染巡检，铁路维修人员日常检修如果发现绝缘子表面出现损伤，要及时进行更换，表面脏污的及时清洁。另外，还应定期做好绝缘功能测试，不具备绝缘功能的材料及时替换。

4.6 在施工安装、运输过程中保证可靠性

做好施工管控，使用优质材料，保障绝缘子材料的绝缘水平，运输时要多加保护，避免出现破损，安装使用轻拿轻放。

结束语

综上所述，随着社会发展进程的不断加快，电气化铁路建设进入高速发展阶段，各种电气化设备在铁路发展运营中得到广泛应用，接触网作为电气化系统的重要组成部分，其表面洁净程度直接影响电气化铁路使用情况。文章结合实际分析绝缘子污闪的概念、机理及预防措施，为后续电气化铁路发展提供技术参考。

参考文献：

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