本發(fā)明涉及一種動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧的在線防護(hù)裝置及防護(hù)方法。

背景技術(shù)：
作為動(dòng)車組車頂高壓線與車體進(jìn)行隔離的關(guān)鍵部件，車頂絕緣子的運(yùn)行安全性直接關(guān)系到動(dòng)車組的安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。由于動(dòng)車組車頂絕緣子裸露在車外，在動(dòng)車組運(yùn)行過(guò)程中，受鐵路沿線運(yùn)營(yíng)環(huán)境的影響，絕緣子會(huì)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(xiàn)閃絡(luò)放電，導(dǎo)致車頂高壓部件對(duì)車體短路，車體電位抬升，對(duì)車內(nèi)人員及電氣設(shè)備的安全帶來(lái)威脅，例如京津、滬杭等線路就曾多次出現(xiàn)列車在運(yùn)行途中發(fā)生車頂絕緣子閃絡(luò)放電事故，對(duì)動(dòng)車組的安全運(yùn)行造成了影響。因此，需對(duì)動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧放電進(jìn)行防護(hù)。已有的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)表明車頂絕緣子閃絡(luò)多發(fā)生在濃霧、細(xì)雨等天氣。相關(guān)研究結(jié)果表明，絕緣子表面存在污穢，并且污穢層受潮是導(dǎo)致車頂絕緣子閃絡(luò)的主要原因。由于動(dòng)車組的運(yùn)行速度較普通列車速度更高，導(dǎo)致弓網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)電壓頻率增加，車頂絕緣子表面污穢分布發(fā)生變化，這些都使得絕緣子更易發(fā)生閃絡(luò)，因此必須對(duì)絕緣子閃絡(luò)電弧進(jìn)行在線防護(hù)。由于車頂絕緣子運(yùn)行于高電壓(27.5kV)環(huán)境，為了避免觸電危險(xiǎn)，在列車帶電運(yùn)行時(shí)不能觸碰絕緣子表面。現(xiàn)有對(duì)動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧的防護(hù)方法主要是當(dāng)動(dòng)車組結(jié)束運(yùn)營(yíng)入庫(kù)后，對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行停電，然后人工爬到車頂對(duì)車頂絕緣子進(jìn)行表面擦拭、清潔。另外一種是當(dāng)動(dòng)車組在站臺(tái)上臨時(shí)停車時(shí)，利用高壓水槍對(duì)絕緣子表面進(jìn)行快速的沖洗。兩種方法均能減少絕緣子表面的污穢，對(duì)抑制車頂絕緣子閃絡(luò)有一定的效果。但是屬于離線維護(hù)，必須是動(dòng)車組入庫(kù)或是停車時(shí)才能進(jìn)行，而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于動(dòng)車組運(yùn)行區(qū)域廣，站間距離長(zhǎng)，在運(yùn)行過(guò)程中絕緣子表面就會(huì)積污，形成污穢層并受潮，進(jìn)而發(fā)生閃絡(luò)事故。傳統(tǒng)離線維護(hù)方法無(wú)法解決這類安全隱患，因此亟需一種能夠?qū)^緣子閃絡(luò)電弧進(jìn)行在線防護(hù)的裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一發(fā)明目的是提供一種動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧的在線防護(hù)裝置，該防護(hù)裝置能在動(dòng)車組的運(yùn)行途中對(duì)車頂絕緣子進(jìn)行在線的閃絡(luò)電弧防護(hù)，從而更有效的防止動(dòng)車組車頂絕緣子發(fā)生閃絡(luò)電弧，更好的保證動(dòng)車組運(yùn)行的安全。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)第一發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧的在線防護(hù)裝置，其組成是：動(dòng)車組車頂上安裝有雨量傳感器和熱風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過(guò)風(fēng)管與氣流噴嘴相連；氣流噴嘴的噴口對(duì)準(zhǔn)動(dòng)車組車頂?shù)慕^緣子；絕緣子的底座上安裝感應(yīng)式電流傳感器；感應(yīng)式電流傳感器、雨量傳感器和熱風(fēng)機(jī)均與數(shù)據(jù)處理與控制裝置電聯(lián)接。進(jìn)一步，本發(fā)明的氣流噴嘴的噴口還安裝有電動(dòng)閥門(mén)，電動(dòng)閥門(mén)也與數(shù)據(jù)處理與控制裝置電聯(lián)接。進(jìn)一步，本發(fā)明的氣流噴嘴，感應(yīng)式電流傳感器、雨量傳感器和熱風(fēng)機(jī)與絕緣子的距離均大于40cm。本發(fā)明的第二發(fā)明目的是提供一種使用上述的在線防護(hù)裝置進(jìn)行閃絡(luò)電弧防護(hù)的方法，該方法能在動(dòng)車組的運(yùn)行途中對(duì)車頂絕緣子進(jìn)行簡(jiǎn)單、可靠的在線閃絡(luò)電弧防護(hù)，從而更有效的防止動(dòng)車組車頂絕緣子發(fā)生閃絡(luò)電弧，更好的保證動(dòng)車組運(yùn)行的安全。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)第二發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種使用上述的防護(hù)裝置進(jìn)行閃絡(luò)電弧防護(hù)的方法，其具體做法是：數(shù)據(jù)處理與控制裝置采集感應(yīng)式電流傳感器、雨量傳感器分別測(cè)出的絕緣子的泄漏電流和雨量；當(dāng)泄漏電流值大于設(shè)定的閾值且雨量小于設(shè)定的閾值時(shí)，數(shù)據(jù)處理與控制裝置控制電動(dòng)閥門(mén)和熱風(fēng)機(jī)均開(kāi)啟，熱風(fēng)通過(guò)氣流噴嘴噴向絕緣子，降低絕緣子表面濕度；否則，數(shù)據(jù)處理與控制裝置控制電動(dòng)閥門(mén)和熱風(fēng)機(jī)均關(guān)閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：一、本發(fā)明通過(guò)感應(yīng)式電流傳感器在動(dòng)車組運(yùn)行途中對(duì)絕緣子的泄漏電流進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)絕緣子泄漏電流值大于設(shè)定閾值且雨量小于設(shè)定閾值時(shí)，表明絕緣子表面已有積污存在且可能已受潮，存在發(fā)生閃絡(luò)電弧的隱患，此時(shí)隨即啟動(dòng)熱風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生熱風(fēng)，并由氣流噴嘴將熱風(fēng)噴向絕緣子，迅速降低絕緣子表面濕度。當(dāng)絕緣子泄漏電流值小于設(shè)定閾值時(shí)，表明絕緣子表面干凈，絕緣性能良好，本發(fā)明不進(jìn)行防護(hù)操作，而當(dāng)雨量大于設(shè)定閾值時(shí)，絕緣子表面會(huì)被雨水迅速清洗干凈，本發(fā)明也不進(jìn)行防護(hù)操作。從而本發(fā)明能在動(dòng)車組運(yùn)行途中及時(shí)有效避免絕緣子閃絡(luò)電弧的發(fā)生。在濃霧、細(xì)雨天氣環(huán)境下，由于車頂絕緣子周圍環(huán)境濕度增加，導(dǎo)致車頂絕緣子表面污穢層被浸潤(rùn)，絕緣子受潮，導(dǎo)電率增加，使得絕緣子泄漏電流增大，引發(fā)車頂絕緣子沿面閃絡(luò)電弧放電。對(duì)于下大雨天氣，雖然空氣濕度較大，但當(dāng)雨量較大時(shí)，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(fā)生閃絡(luò)放電。因此，本發(fā)明簡(jiǎn)單可靠的避免了粘附在絕緣子表面的污穢層浸潤(rùn)、受潮。二、本發(fā)明對(duì)絕緣子泄漏電流檢測(cè)、絕緣子表面吹熱風(fēng)干燥，屬于非接觸式檢測(cè)與維護(hù)，不需要停電，不影響動(dòng)車組的正常運(yùn)行。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例的在線防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例圖1示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式是，一種動(dòng)車組車頂絕緣子閃絡(luò)電弧的在線防護(hù)裝置，其組成是：動(dòng)車組車頂10上安裝有雨量傳感器6和熱風(fēng)機(jī)4，熱風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口通過(guò)風(fēng)管3與氣流噴嘴1相連；氣流噴嘴1的噴口對(duì)準(zhǔn)動(dòng)車組車頂?shù)慕^緣子8；絕緣子8的底座上安裝感應(yīng)式電流傳感器5；感應(yīng)式電流傳感器5、雨量傳感器6和熱風(fēng)機(jī)4均與數(shù)據(jù)處理與控制裝置7電聯(lián)接。本例的氣流噴嘴1的噴口還安裝有電動(dòng)閥門(mén)2，電動(dòng)閥門(mén)2也與數(shù)據(jù)處理與控制裝置7電聯(lián)接。本例的氣流噴嘴1，感應(yīng)式電流傳感器5、雨量傳感器6和熱風(fēng)機(jī)4與絕緣子8的距離均大于40cm。一種使用上述的防護(hù)裝置進(jìn)行閃絡(luò)電弧防護(hù)的方法，其具體做法是：數(shù)據(jù)處理與控制裝置7采集感應(yīng)式電流傳感器5、雨量傳感器6分別測(cè)出的絕緣子8的泄漏電流和雨量；當(dāng)泄漏電流值大于設(shè)定的閾值且雨量小于設(shè)定的閾值時(shí)，數(shù)據(jù)處理與控制裝置7控制電動(dòng)閥門(mén)2和熱風(fēng)機(jī)4均開(kāi)啟，熱風(fēng)通過(guò)氣流噴嘴噴向絕緣子8，降低絕緣子8表面濕度；否則，數(shù)據(jù)處理與控制裝置7控制電動(dòng)閥門(mén)2和熱風(fēng)機(jī)4均關(guān)閉。本例方法中，所述的泄漏電流值的設(shè)定閾值為10mA，所述的雨量的設(shè)定閾值為7mm/min。