動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置及防護方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置及防護方法。
【背景技術】
[0002]作為動車組車頂高壓線與車體進行隔離的關鍵部件，車頂絕緣子的運行安全性直接關系到動車組的安全穩定運營。由于動車組車頂絕緣子裸露在車外，在動車組運行過程中，受鐵路沿線運營環境的影響，絕緣子會遭受雨雪、霧霾、污穢等因素的侵襲，使得車頂絕緣子表面出現閃絡放電，導致車頂高壓部件對車體短路，車體電位抬升，對車內人員及電氣設備的安全帶來威脅，例如京津、滬杭等線路就曾多次出現列車在運行途中發生車頂絕緣子閃絡放電事故，對動車組的安全運行造成了影響。因此，需對動車組車頂絕緣子閃絡電弧放電進行防護。
[0003]已有的運營經驗表明車頂絕緣子閃絡多發生在濃霧、細雨等天氣。相關研究結果表明，絕緣子表面存在污穢，并且污穢層受潮是導致車頂絕緣子閃絡的主要原因。由于動車組的運行速度較普通列車速度更高，導致弓網系統的過電壓頻率增加，車頂絕緣子表面污穢分布發生變化，這些都使得絕緣子更易發生閃絡，因此必須對絕緣子閃絡電弧進行在線防護。
[0004]由于車頂絕緣子運行于高電壓(27.5kV)環境，為了避免觸電危險，在列車帶電運行時不能觸碰絕緣子表面。現有對動車組車頂絕緣子閃絡電弧的防護方法主要是當動車組結束運營入庫后，對接觸網進行停電，然后人工爬到車頂對車頂絕緣子進行表面擦拭、清潔。另外一種是當動車組在站臺上臨時停車時，利用高壓水槍對絕緣子表面進行快速的沖洗。兩種方法均能減少絕緣子表面的污穢，對抑制車頂絕緣子閃絡有一定的效果。但是屬于離線維護，必須是動車組入庫或是停車時才能進行，而在實際運行過程中，由于動車組運行區域廣，站間距離長，在運行過程中絕緣子表面就會積污，形成污穢層并受潮，進而發生閃絡事故。傳統離線維護方法無法解決這類安全隱患，因此亟需一種能夠對絕緣子閃絡電弧進行在線防護的裝置及方法。
【發明內容】
[0005]本發明的第一發明目的是提供一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置，該防護裝置能在動車組的運行途中對車頂絕緣子進行在線的閃絡電弧防護，從而更有效的防止動車組車頂絕緣子發生閃絡電弧，更好的保證動車組運行的安全。
[0006]本發明實現第一發明目的所采用的技術方案是，一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置，其組成是:
[0007]動車組車頂上安裝有雨量傳感器和熱風機，熱風機的出風口通過風管與氣流噴嘴相連;氣流噴嘴的噴口對準動車組車頂的絕緣子;絕緣子的底座上安裝感應式電流傳感器；
[0008]感應式電流傳感器、雨量傳感器和熱風機均與數據處理與控制裝置電聯接。
[0009]進一步，本發明的氣流噴嘴的噴口還安裝有電動閥門，電動閥門也與數據處理與控制裝置電聯接。
[0010]進一步，本發明的氣流噴嘴，感應式電流傳感器、雨量傳感器和熱風機與絕緣子的距離均大于40cm。
[0011]本發明的第二發明目的是提供一種使用上述的在線防護裝置進行閃絡電弧防護的方法，該方法能在動車組的運行途中對車頂絕緣子進行簡單、可靠的在線閃絡電弧防護，從而更有效的防止動車組車頂絕緣子發生閃絡電弧，更好的保證動車組運行的安全。
[0012]本發明實現第二發明目的所采用的技術方案是，一種使用上述的防護裝置進行閃絡電弧防護的方法，其具體做法是:
[0013]數據處理與控制裝置采集感應式電流傳感器、雨量傳感器分別測出的絕緣子的泄漏電流和雨量；當泄漏電流值大于設定的閾值且雨量小于設定的閾值時，數據處理與控制裝置控制電動閥門和熱風機均開啟，熱風通過氣流噴嘴噴向絕緣子，降低絕緣子表面濕度；否則，數據處理與控制裝置控制電動閥門和熱風機均關閉。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0015]—、本發明通過感應式電流傳感器在動車組運行途中對絕緣子的泄漏電流進行實時動態監測，當絕緣子泄漏電流值大于設定閾值且雨量小于設定閾值時，表明絕緣子表面已有積污存在且可能已受潮，存在發生閃絡電弧的隱患，此時隨即啟動熱風機，產生熱風，并由氣流噴嘴將熱風噴向絕緣子，迅速降低絕緣子表面濕度。當絕緣子泄漏電流值小于設定閾值時，表明絕緣子表面干凈，絕緣性能良好，本發明不進行防護操作，而當雨量大于設定閾值時，絕緣子表面會被雨水迅速清洗干凈，本發明也不進行防護操作。從而本發明能在動車組運行途中及時有效避免絕緣子閃絡電弧的發生。
[0016]在濃霧、細雨天氣環境下，由于車頂絕緣子周圍環境濕度增加，導致車頂絕緣子表面污穢層被浸潤，絕緣子受潮，導電率增加，使得絕緣子泄漏電流增大，引發車頂絕緣子沿面閃絡電弧放電。對于下大雨天氣，雖然空氣濕度較大，但當雨量較大時，由于雨水的沖刷作用，使得絕緣子表面污穢層被清潔干凈，反而不易發生閃絡放電。因此，本發明簡單可靠的避免了粘附在絕緣子表面的污穢層浸潤、受潮。
[0017]二、本發明對絕緣子泄漏電流檢測、絕緣子表面吹熱風干燥，屬于非接觸式檢測與維護，不需要停電，不影響動車組的正常運行。
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步地詳細說明。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例的在線防護裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]實施例
[0021]圖1示出，本發明的一種【具體實施方式】是，一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置，其組成是:
[0022]動車組車頂10上安裝有雨量傳感器6和熱風機4，熱風機4的出風口通過風管3與氣流噴嘴I相連;氣流噴嘴I的噴口對準動車組車頂的絕緣子8;絕緣子8的底座上安裝感應式電流傳感器5;
[0023]感應式電流傳感器5、雨量傳感器6和熱風機4均與數據處理與控制裝置7電聯接。
[0024]本例的氣流噴嘴I的噴口還安裝有電動閥門2，電動閥門2也與數據處理與控制裝置7電聯接。
[0025]本例的氣流噴嘴I，感應式電流傳感器5、雨量傳感器6和熱風機4與絕緣子8的距離均大于40cm ο
[0026]—種使用上述的防護裝置進行閃絡電弧防護的方法，其具體做法是:
[0027]數據處理與控制裝置7采集感應式電流傳感器5、雨量傳感器6分別測出的絕緣子8的泄漏電流和雨量；當泄漏電流值大于設定的閾值且雨量小于設定的閾值時，數據處理與控制裝置7控制電動閥門2和熱風機4均開啟，熱風通過氣流噴嘴噴向絕緣子8，降低絕緣子8表面濕度;否則，數據處理與控制裝置7控制電動閥門2和熱風機4均關閉。
[0028]本例方法中，所述的泄漏電流值的設定閾值為10mA，所述的雨量的設定閾值為7mm/min0
【主權項】
1.一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置，其組成是: 動車組車頂(10)上安裝有雨量傳感器(6)和熱風機(4)，熱風機(4)的出風口通過風管(3)與氣流噴嘴(I)相連;氣流噴嘴(I)的噴口對準動車組車頂的絕緣子(8);絕緣子(8)的底座上安裝感應式電流傳感器(5)； 感應式電流傳感器(5)、雨量傳感器(6)和熱風機(4)均與數據處理與控制裝置(7)電聯接。2.根據權利要求1所述的一種在線的非接觸式動車組車頂絕緣子閃絡電弧防護裝置，其特征在于:所述的氣流噴嘴(I)的噴口還安裝有電動閥門(2)，電動閥門(2)也與數據處理與控制裝置(7)電聯接。3.根據權利要求1所述的一種在線的非接觸式動車組車頂絕緣子閃絡電弧防護裝置，其特征在于:所述的氣流噴嘴(I)，感應式電流傳感器(5)、雨量傳感器(6)和熱風機(4)與絕緣子(8)的距離均大于40cmo4.一種使用權利要求2所述的防護裝置進行閃絡電弧防護的方法，其具體做法是: 數據處理與控制裝置(7)采集感應式電流傳感器(5)、雨量傳感器(6)分別測出的絕緣子(8)的泄漏電流和雨量；當泄漏電流值大于設定的閾值且雨量小于設定的閾值時，數據處理與控制裝置(7)控制電動閥門(2)和熱風機(4)均開啟，熱風通過氣流噴嘴噴向絕緣子(8)，降低絕緣子(8)表面濕度；否則，數據處理與控制裝置(7)控制電動閥門(2)和熱風機(4)均關閉。5.根據權利要求4所述的閃絡電弧防護的方法，其特征在于:所述的泄漏電流值的設定閾值為I Om A，所述的雨量的設定閾值為7mm /m i η。
【專利摘要】本發明公開了一種動車組車頂絕緣子閃絡電弧的在線防護裝置及防護方法，其防護裝置的組成是：動車組車頂(10)上安裝有雨量傳感器(6)和熱風機(4)，熱風機(4)的出風口通過風管(3)與氣流噴嘴(1)相連；氣流噴嘴(1)的噴口對準動車組車頂的絕緣子(8)；絕緣子(8)的底座上安裝感應式電流傳感器(5)；感應式電流傳感器(5)、雨量傳感器(6)和熱風機(4)均與數據處理與控制裝置(7)電聯接。該防護裝置及其防護方法能在動車組的運行途中對車頂絕緣子進行在線的閃絡電弧防護，從而更有效的防止動車組車頂絕緣子發生閃絡電弧，更好的保證動車組運行的安全。
【IPC分類】H01B17/54
【公開號】CN105655067
【申請號】
【發明人】高國強, 吳廣寧, 張血琴, 魏文賦, 邵夢春, 彭松, 吳杰, 劉賢汭, 包健康
【申請人】西南交通大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月28日