列車絕緣檢測分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種列車絕緣檢測分析方法，所述方法包括：步驟1，在常溫下利用列車絕緣檢測系統(tǒng)檢測列車關(guān)鍵部件的泄露電流；步驟2、利用污穢測試法、覆冰測試法、雨淋測試法、高低溫測試法分別對列車絕緣檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測；步驟3，利用列車絕緣檢測系統(tǒng)對操作電壓進(jìn)行測試。本發(fā)明的列車絕緣檢測分析方法，分析效果好，分析速度快。
【專利說明】列車絕緣檢測分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及列車絕緣檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種列車絕緣檢測分析方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著時(shí)代的發(fā)展，使用鐵路運(yùn)輸人員和貨物的需求也越來越大，而現(xiàn)在列車的主 流是電力機(jī)車。
[0003] 因?yàn)榱熊囘\(yùn)行范圍大，不同地域之間的地理?xiàng)l件差異大，而且有平原地區(qū)、丘陵地 域和各種河流流域。加之海拔高度變化也不同，爬坡情況也很多。
[0004] 在列車運(yùn)行后，均需要進(jìn)行絕緣檢測，而現(xiàn)有的絕緣檢測裝置檢測的絕緣檢測效 果均很差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種列車絕緣檢測分析方法，可以有 效實(shí)現(xiàn)列車絕緣檢測分析。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種列車絕緣檢測分析方法，所述方法包括：
[0007] 步驟1，在常溫下利用列車絕緣檢測系統(tǒng)檢測列車關(guān)鍵部件的泄露電流；
[0008] 步驟2、利用污穢測試法、覆冰測試法、雨淋測試法、高低溫測試法分別對列車絕緣 檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測；
[0009] 步驟3,利用列車絕緣檢測系統(tǒng)對操作電壓進(jìn)行測試。
[0010] 進(jìn)一步的，所述步驟1具體包括：在常溫下，利用列車絕緣檢測系統(tǒng)檢測列車斷路 器、避雷器、電壓傳感器、電流傳感器、受電弓支撐絕緣子進(jìn)行泄露電流檢測；
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟2具體包括：對于列車絕緣檢測系統(tǒng)，利用污穢法進(jìn)行了檢 測，在100%的相對濕度及濕潤狀況下，當(dāng)電壓30kV時(shí)，檢測泄露電路，當(dāng)覆冰和高溫時(shí)，檢 測泄露電流。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟2中的污穢檢測法具體包括：
[0013] 步驟21、將硅藻土混合物溶解于水中成為第一溶液；
[0014] 步驟22、再將NaCl溶解到相同溫度下的水中成為第二溶液；
[0015] 步驟23、檢測第一溶液的第一導(dǎo)電率和第二溶液的第二導(dǎo)電率；
[0016] 步驟24、當(dāng)?shù)谝惑w積量的第二溶液的電導(dǎo)率正好相等于第一溶液的電導(dǎo)率時(shí)，表 明第一溶液中的導(dǎo)電物數(shù)量等值于此NaCl的量；
[0017] 步驟25、計(jì)算第一體積量第二溶液的NaCl的質(zhì)量，與待測物的表面積比為等值鹽 密的值。
[0018] 進(jìn)一步的，所述步驟21具體包括：將100g娃藻土，10g高度分散的顆粒大小 2iim?20iim的二氧化娃，和1000g水進(jìn)行溶解，形成第一溶液。
[0019] 本發(fā)明的列車絕緣檢測分析方法，分析效果好，分析速度快。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為列車絕緣檢測系統(tǒng)的示意圖；
[0021] 圖2為列車車頂絕緣檢測裝置的示意圖；
[0022] 圖3為列車絕緣檢測控制裝置的示意圖；
[0023] 圖4是列車絕緣檢測原理圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明列車絕緣檢測分析方法的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0026] 圖1為列車絕緣檢測系統(tǒng)的示意圖，如圖所示，列車絕緣檢測系統(tǒng)包括列車絕緣 檢測控制裝置1和列車車頂絕緣檢測裝置2。
[0027] 圖2為列車車頂絕緣檢測裝置的示意圖，如圖所示，列車車頂絕緣檢測裝置包括： 環(huán)氧澆注筒21、真空滅弧室22、靜觸頭23、動(dòng)觸頭24和永磁機(jī)構(gòu)25。
[0028] 環(huán)氧澆注筒21利用絕緣材料制作，例如環(huán)氧樹脂。真空滅弧室22容置在環(huán)氧澆 注筒21內(nèi)，并且是固封在環(huán)氧澆注筒21內(nèi)。靜觸頭23位于真空滅弧室22內(nèi)，并從環(huán)氧澆 注筒21伸出；動(dòng)觸頭24位于環(huán)氧澆注筒21內(nèi)，與外部的高壓發(fā)生器10相連接，接收檢測 高壓信號；永磁機(jī)構(gòu)25具有驅(qū)動(dòng)桿250,通過絕緣拉桿26與動(dòng)觸頭24相連接，當(dāng)永磁機(jī)構(gòu) 25接收到接通信號后驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿250,將動(dòng)觸頭24與靜觸頭23在真空滅弧室23內(nèi)接觸， 檢測高壓信號通過動(dòng)觸頭24和靜觸頭23加載到待測物上；當(dāng)永磁機(jī)構(gòu)25接收到斷開信號 后驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿250,將動(dòng)觸頭24與靜觸頭23在真空滅弧室22內(nèi)斷開。
[0029]永磁機(jī)構(gòu)25通過控制得電動(dòng)作，上推和下拉：上推時(shí)，壓動(dòng)開關(guān)體內(nèi)絕緣拉桿26 帶動(dòng)觸頭彈簧和傳動(dòng)件使真空滅弧室22內(nèi)的動(dòng)觸頭24閉合，并以恒定壓力壓緊使動(dòng)觸頭 24和靜觸頭23壓緊；下拉時(shí)，同樣通過開關(guān)體內(nèi)絕緣拉桿26拉開滅弧室的動(dòng)觸頭24,使開 關(guān)打開；在開關(guān)動(dòng)作的同時(shí)，安裝在永磁機(jī)構(gòu)25上的接近開關(guān)同時(shí)上下移動(dòng)，打開或閉合。
[0030] 作為絕緣檢測系統(tǒng)車頂裝置對于絕緣檢測系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要性是不言而喻的。 對于高壓真空開關(guān)（一般開關(guān)也如此），保證其可靠性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是：滅弧室的應(yīng)用、絕緣 設(shè)計(jì)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)、控制器及附件設(shè)計(jì)。
[0031] 真空滅弧室22作為隔離開關(guān)，實(shí)際開斷電流僅為毫安級，遠(yuǎn)小于額定開關(guān)電流 (630A)，因此其壽命和安全性將進(jìn)一步提高。真空滅弧室22需要的閉合力為600-800N，永 磁機(jī)構(gòu)25閉合力設(shè)計(jì)為2200N，長時(shí)間運(yùn)用后即使發(fā)生一點(diǎn)退磁也可保證裝置正常使用。 絕緣拉桿26作為傳動(dòng)部件充分保正可靠性和同步性。動(dòng)觸頭24拉桿采用了環(huán)氧樹脂固封 進(jìn)行制作，減少了運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，為分合閘提供了一定的便利。
[0032] 環(huán)氧絕緣材料由于其優(yōu)良的絕緣、理化性能在高壓電器領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。采 用了戶外環(huán)氧樹脂為開關(guān)的主絕緣件，其有更好的電氣，機(jī)械綜合性能，有利于減輕車頂部 分的體積和重量。其具有耐紫外線性、憎水性和自潔性，使裝置的日常保養(yǎng)大大簡化。
[0033] 27. 5kV電壓等級，空氣濕度100 %飽和情況下，安全空氣絕緣距離> 360mm，可以 符合有關(guān)要求。
[0034] 根據(jù)27. 5kV接觸網(wǎng)電器強(qiáng)度的有關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)外爬距為1.lm、內(nèi)爬距為0. 6m，對 地耐壓為100kV/l分鐘。
[0035] 控制器采用低功耗微處理器，輸出采用大功率電力電子器件，主要元器件采用軍 品級元件，電流電壓留有裕度，整個(gè)控制電路加強(qiáng)了電磁兼容抗擾度設(shè)計(jì)。電源供給由電容 提供。接近開關(guān)采用1〇〇萬次壽命的接近開關(guān)，可靠性高。
[0036] 真空滅弧室22直澆在環(huán)氧絕緣子中上端（靜觸頭）接入動(dòng)車組車頂母線，下端 (動(dòng)觸頭）接升高壓發(fā)生器10的輸出端。在中軸線下方安裝一臺(tái)永磁機(jī)構(gòu)用來斷開和閉合 真空滅弧室中的動(dòng)觸頭和靜觸頭。真空滅弧室額定工作電壓40. 5kV，短時(shí)工頻耐受電壓達(dá) 100kV，額定電流630A，開距14mm，機(jī)械壽命20000次。真空滅弧室代替?zhèn)鹘y(tǒng)開關(guān)不僅增加 了安全性，提高了穩(wěn)定性。而且杜絕了在帶電分、合閘時(shí)的拉弧、放電現(xiàn)象。
[0037] 永磁機(jī)構(gòu)25采用對稱式雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，無論在合閘位置和分閘位置，其保持力均由 釹鐵硼永久磁鐵提供。永磁機(jī)構(gòu)由七個(gè)主要零件組成：為靜鐵心，為機(jī)構(gòu)提供磁路通道，對 于方形結(jié)構(gòu)一般采用硅鋼片疊形結(jié)構(gòu)，圓形結(jié)構(gòu)則采用電工純鐵；動(dòng)鐵心是整個(gè)機(jī)構(gòu)中最 主要的運(yùn)動(dòng)部件，一般采用電工純鐵結(jié)構(gòu)；永久磁體為機(jī)構(gòu)提供保持時(shí)所需要的動(dòng)力；為 分閘線圈和合閘線圈；為驅(qū)動(dòng)桿，是操動(dòng)機(jī)構(gòu)與開關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的連接紐帶。為驅(qū)動(dòng)桿， 是操動(dòng)機(jī)構(gòu)與開關(guān)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的連接紐帶。為了產(chǎn)生電磁吸力驅(qū)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)，必須給永 磁機(jī)構(gòu)的分、合閘線圈通電，使其達(dá)到一定的勵(lì)磁安匝數(shù)，這樣才能滿足真空開關(guān)的分、合 閘速度要求。檢測裝置中采用大容量電容器作為電源，有脈沖電流大、充電時(shí)間短、沒有充 電過量的危險(xiǎn)、可并聯(lián)使用、體積小、壽命長、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
[0038] 再如圖2所示，所述裝置還包括機(jī)構(gòu)箱27和蓋板28,永磁機(jī)構(gòu)25和外部高壓發(fā)生 器10容置在機(jī)構(gòu)箱27內(nèi)，而蓋板28蓋合在結(jié)構(gòu)箱27上。
[0039] 具體的，列車車頂絕緣檢測裝置位于列車的車頂，真空滅弧室22固封在環(huán)氧澆注 筒21中，在其正下方結(jié)構(gòu)箱27中安裝一臺(tái)永磁機(jī)構(gòu)25,用絕緣拉桿26鏈接真空滅弧室動(dòng) 觸頭24和永磁機(jī)構(gòu)25的驅(qū)動(dòng)桿250。真空滅弧室動(dòng)觸頭24通過軟連接、導(dǎo)線接到外部高 壓發(fā)生器10輸出端、高壓發(fā)生器10從航空插頭獲取調(diào)壓器送來的0-190V工頻交流電，并 升壓至0-35kV。永磁機(jī)構(gòu)25通過航空插頭獲取分、合信號來驅(qū)動(dòng)真空滅弧室內(nèi)動(dòng)觸頭24、 靜觸頭23閉合或斷開，閉合時(shí)，高壓檢測信號加載在高壓母線上。測量端將感應(yīng)到的檢測 電壓和泄露電流通過航空插頭送至控制器做處理分析。
[0040] 1、車頂部分電場計(jì)算與分析
[0041] 為了使列車車頂絕緣檢測裝置盡可能體積小，對其電場分布進(jìn)行了數(shù)值分析和優(yōu) 化設(shè)計(jì)，在實(shí)際運(yùn)行電壓為30kV下空氣中的最大電場強(qiáng)度小于3kV/mm，而絕緣材料中的最 大場強(qiáng)遠(yuǎn)小于其擊穿場強(qiáng)。因此該裝置部分絕緣性能安全可靠。
[0042] 2、車頂部分空氣動(dòng)力學(xué)空氣阻力計(jì)算與分析
[0043] 絕緣檢測車頂部分在行車運(yùn)行中，將受到空氣對其形成的一種反向作用力，即空 氣阻力Fw，其表示為：

【權(quán)利要求】
1. 一種列車絕緣檢測分析方法，其特征在于，所述方法包括： 步驟1，在常溫下利用列車絕緣檢測系統(tǒng)檢測列車關(guān)鍵部件的泄露電流； 步驟2、利用污穢測試法、覆冰測試法、雨淋測試法、高低溫測試法分別對列車絕緣檢測 系統(tǒng)進(jìn)行檢測； 步驟3,利用列車絕緣檢測系統(tǒng)對操作電壓進(jìn)行測試。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車絕緣檢測分析方法，其特征在于，所述步驟1具體包括： 在常溫下，利用列車絕緣檢測系統(tǒng)檢測列車斷路器、避雷器、電壓傳感器、電流傳感器、受電 弓支撐絕緣子進(jìn)行泄露電流檢測；
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車絕緣檢測分析方法，其特征在于，所述步驟2具體包括： 對于列車絕緣檢測系統(tǒng)，利用污穢法進(jìn)行了檢測，在100 %的相對濕度及濕潤狀況下，當(dāng)電 壓30kV時(shí)，檢測泄露電路，當(dāng)覆冰和高溫時(shí)，檢測泄露電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車絕緣檢測分析方法，其特征在于，所述步驟2中的污穢檢 測法具體包括： 步驟21、將硅藻土混合物溶解于水中成為第一溶液； 步驟22、再將NaCl溶解到相同溫度下的水中成為第二溶液； 步驟23、檢測第一溶液的第一導(dǎo)電率和第二溶液的第二導(dǎo)電率； 步驟24、當(dāng)?shù)谝惑w積量的第二溶液的電導(dǎo)率正好相等于第一溶液的電導(dǎo)率時(shí)，表明第 一溶液中的導(dǎo)電物數(shù)量等值于此NaCl的量； 步驟25、計(jì)算第一體積量第二溶液的NaCl的質(zhì)量，與待測物的表面積比為等值鹽密的 值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車絕緣檢測分析方法，其特征在于，所述步驟21具體包括： 將100g娃藻土，10g高度分散的顆粒大小2 i! m?20 i! m的二氧化娃，和1000g水進(jìn)行溶解， 形成第一溶液。
【文檔編號】G01R31/12GK104330718SQ201410673930
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉社利, 韓社教 申請人:西安伯龍高鐵電氣有限公司