鐵路牽引變電所電氣設備絕緣試驗探究

【摘要】隨著經濟社會和交通運輸業的發展，鐵路進入到了電氣化的時代。電氣化鐵路的核心是電能，而提供電能的是牽引變電所。牽引變電所不僅擔負著變電和供電的任務，還擔負著必要時的自動切、投電任務，因此牽引變電所對于鐵路的安全運營至關重要。本文首先介紹鐵路變電所電氣設備絕緣試驗的概念和重要性，再分析鐵路電氣設備絕緣試驗存在的問題和解決的措施。

【關鍵詞】鐵路 牽引變電所 電氣設備 絕緣試驗

鐵路牽引變電所的主要功能是將110～330kV三相高壓交流電轉變為27.5kV或55kV的單相的交流電，之后通過饋線送電到接觸網，以供給電力機車取電運行，達到為電力為列車供電的目的。電氣設備絕緣實驗是為了檢查電氣設備的運行狀況，防止設備在變電和輸電過程中發生故障引起事故，以確保電車正常安全的運行。

1.鐵路牽引變電所電氣設備絕緣試驗概述

1.1電氣絕緣試驗的概念

電氣絕緣試驗是電力設備維護的主要方式，目的是發現電氣設備存在的絕緣缺陷，在電氣設備絕緣試驗中，采取保護性和破壞性兩種試驗方法：

（1）保護性的試驗。內容包括：絕緣電阻、吸收比、極化指數、介質損耗角正切值以及電容量等，是通過較低的電壓對設備進行檢測。

（2）基于交流或直流的耐壓檢測的破壞性試驗。此方法使用高電壓，充分模擬電氣設備正常運行時的狀況，是對電氣設備絕緣強度嚴格的檢驗，但是同時由于電壓較高，也有可能會出現絕緣層被擊穿或者損壞的現象。

1.2絕緣預防性試驗的重要性

電氣設備絕緣預防性試驗是保證設備安全運行的重要措施。通過試驗，掌握設備絕緣狀況，及時發現絕緣內部隱藏的缺陷，并通過檢修加以消除，嚴重者必須予以更換，以免設備在運行中發生絕緣擊穿，造成停電或設備損壞等不可挽回的損失。

2.電氣設備絕緣試驗存在的問題

2.1電氣設備絕緣試驗的設備問題

目前，電氣設備絕緣試驗已經擁有了自動化和高效率的實驗設備，缺點是這種測試裝置造價昂貴，在條件較差的地方整車難以進入現場，在牽引變電所絕緣試驗中難以普及。

2.2引線所引起的電氣試驗數據失實問題

在對電氣設備進行測試的時候，應注意引線對于測試結果的影響。比如避雷器在進行一次電氣設備絕緣試驗的時候，使測試的電壓維持在75%一毫安下直流電壓的電壓值，當引線的接頭還保留在避雷器上的時候，即使不帶其他設備，該電壓下的泄漏電流可以達到80微安，而在同樣的條件下，拆除引線接頭以后，避雷器的泄漏電流僅為20微安。可見在實際測試中，引線的影響是很大的。

2.3電氣設備絕緣試驗有關電壓的問題

在進行電氣設備絕緣試驗的時候，介質的損耗會隨著試驗電壓的升高而減少。這種現象的原因是因為電壓在不斷升高的時候，對各元件之間的氧化層會隨之被融化，沒有了氧化層的阻礙，電阻就會減小，隨之介質的損耗也就減少了。而且，在進行電流電阻的測量時，由于轉子繞組存在著導線斷裂的現象，如果導線出現了斷裂，表面的氧化層就會形成電阻，從而也會使不同電壓下實驗的結果不相同。

2.4電氣設備絕緣試驗因天氣原因引起的問題

電氣設備絕緣試驗的測試數據在測試的時候可能受到天氣的影響，這其中常見的影響因素主要是溫度和濕度兩點。在進行電氣試驗的時候，可能由于早晚溫差和濕差的原因導致白天的數據還是合格的，但是晚上的數據就不合格了的現象。

3.如何加強電氣設備絕緣試驗

3.1改進完善檢測方法

在常規設備的基礎上可以開發一款高壓電氣設備的管理軟件并設計好傳統設備和計算機相連的接口，從而有效地提高工作效率。系統完成的主要功能是試驗人員在工作時按照系統的提示進行操作，在試驗的同時將相關數據實時地錄入計算機中，并對結果進行分析。用通用測試數據庫結構，使其符合現場常規組織方式，首先以站所名稱為第一級牽引，設備名稱（運行編號+設備類型）為第二級牽引，按照檢測的日期（年+月）為第三級牽引進行存儲管理。采用這種通用測試數據庫結構，便于管理和擴充，而且以站所為一單元，與其它站所無關，數據獨立性較強，減少因局部損壞引起的數據丟失，維護起來十分方便。數據庫的建立的原則：各變電所設獨立數據庫，一臺或同類型幾臺設備占用庫中一個記錄，一個測試項目占用記錄中若干字段。當用常規試驗設備對高壓電氣設備進行測試后，測試數據采用手動錄入計算機方式，管理程序能對原始測試數據進行換算、存儲、管理、分析、比較，既可以對照該設備歷次試驗結果，也可以對照同類設備或不同相別的試驗結果，根據變化規律和趨勢，經全面分析后作出判斷，以判斷被測設備是否合格。

3.2引線問題

在測量的過程中，要注意引線的問題，絕緣試驗原則上要將被試品上所有外接連線全部拆除。

3.3電壓的問題

進行多次測量，不同電壓環境下多次測量綜合評估。電壓包括電壓源和試驗電壓選擇。電壓源要求盡可能的穩定，并且容量及電源線要足夠大。電源電壓和頻率波動過大會影響讀數，以致檢測數據不穩定、不真實；試驗電壓的高低要考慮既能真實反應被試品的絕緣狀況，又不影響電壓源的容量及現場試驗的安全。要考慮全面介質對實驗的影響以及氧化膜的問題。

4.加強高壓電氣設備試驗的安全管理

4.1保證安全的組織措施

在每次的試驗工作過程中都應當履行《電業安全規程》中所規定的保證安全的組織措施，即工作票制度、工作許可制度、工作監護制度和工作間斷、轉移和終結制度。每一次的高壓試驗都應該根據具體情況由班組長或上級主管部門下達第一種工作票，并且應當嚴格按照票證實施試驗作業。在任一高壓試驗中都應設有監護人員，并且監護人員不應參與直接的試驗工作，主要的注意力應當放在整個試驗現場的監護上，不僅要監護實際操作人員的情況，還應當對整個試驗現場環境起到監護的作用，防止在進行試驗的過程中有與試驗無關的人員進入現場等突發情況的發生所帶來的人身傷害事故。

4.2保證安全的技術措施

由于高壓試驗的非凡性，應當在確保落實以上措施后還應當在試驗開始前檢查試驗設備的接地狀態，確保各試驗設備接地良好，并且在每一個試驗項目完成后都應當對被試設備充分放電，既保證參試人員的人身安全，也為下一個試驗項目做好預備。

試驗設備假如接地不可靠則可能帶來很多安全隱患，如被試品放電時嚴重危及人身安全；感應電等通過試驗儀器危及人身安全；造成儀器工作不穩定或設備被燒壞。因此，在高壓試驗過程中要求必須接地可靠，必須使接地導線與接地導體接觸良好，如接地導體附有鐵銹、油漆等導致接觸不良的雜質，需將其清理干凈再接地線。各試驗設備所使用的接地導線應定期檢查，防止在長時間使用過程中產生斷線或接觸不良等現象影響正常的試驗結果和試驗人員的人身安全。

由于高壓試驗針對的目標設備的非凡性，在每一個高壓試驗項目開始前后都應當對試驗對象進行充分的放電。操作人員應在監護人的監護下，戴好安全帽，穿上絕緣靴，戴上絕緣手套，合上地刀并讓被試設備充分放電之后，再對被試設備本體直接連接接地導體放電，以保證其完全放電。在做電力電纜直流耐壓試驗時，在降壓放電后，操作人員應將所有試驗設備的電源斷開，方可拆除試驗引線。放電所使用的放電棒等試驗設備應當定期檢查，對其絕緣部分應當按照規程定期試驗，保證其安全性；對其分壓電阻部分應當在每次試驗前測量阻值，確認符合標準后方可投入使用。

5.總結語

總而言之，高壓電氣試驗的安全是高壓電氣工作者普遍關注的課題。當前鐵路電氣設備在良好運行的同時，易出現故障，故障出現的原因多數都源自于高壓電器設備的絕緣損壞，所以高壓試驗人員熟悉掌握絕緣知識，運用各種技巧，做好鐵路高壓電氣設備的絕緣試驗，從而確保操作人員人身和電氣試驗設備的安全。

參考文獻

[1]黃建華，變電站高壓電氣設備狀態檢修的現狀及其發展[J]，變壓器，2002（02）.

[2]胡會軍，我國高壓開關設備現狀及發展方向[J]，電器工業，2005（06）.