BES型扼流適配變壓器特點(diǎn)與檢測(cè)研究

張杰

摘 要：BES型扼流適配變壓器主要應(yīng)用于鐵路軌道電路之中，能夠?qū)﹄姎饣F路牽引電流的干擾進(jìn)行有效阻隔，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)該型扼流適配變壓器特點(diǎn)、檢測(cè)方式、使用方式以及故障維護(hù)與處理四部分內(nèi)容的論述，對(duì)該變壓器特點(diǎn)與檢測(cè)方式進(jìn)行了更加深入的研究，希望能夠?qū)﹁F路技術(shù)水平的提高提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：牽引線圈；扼流變壓器；檢測(cè)方式

BES型扼流適配變壓器容量較大，屬于大氣隙鐵芯型適配器[1]。

1 BES型扼流適配變壓器特點(diǎn)

1.1 開氣隙方面

為了確保扼流變壓器鐵芯在大的電氣化鐵路牽引電流下不會(huì)達(dá)到飽和的狀態(tài)[2]。在BE鐵芯開氣隙之后，變壓器會(huì)降低牽引線圈激磁電感程度，并對(duì)牽引線圈中的阻抗進(jìn)行降低，保證鐵芯飽和電流數(shù)值的增加。如果利用信號(hào)側(cè)并聯(lián)50Hz串聯(lián)諧振電路（即適配器），通過(guò)對(duì)適配器的調(diào)整，由于串聯(lián)諧振電路的阻抗很小，反映到牽引線圈上的阻抗在0.01歐姆左右，相當(dāng)于在兩鋼軌上短接上一根短路線，在電路中就能消耗掉大部分的不平衡電流，從而使50Hz干擾牽引電流就很少能傳輸?shù)桨l(fā)送與接收設(shè)備中。

1.2 強(qiáng)化信干比

該類型變壓器對(duì)軌面電壓提升以及適配器，都具有對(duì)傳輸信號(hào)配比性能進(jìn)行優(yōu)化的作用，可以對(duì)信干比進(jìn)行切實(shí)的強(qiáng)化。通過(guò)利用適配器對(duì)25Hz呈容性的特點(diǎn)，可以與變壓器及軌道的感抗結(jié)構(gòu)形成25Hz并聯(lián)諧振電路，發(fā)生諧振后，使25Hz信號(hào)傳輸阻抗得以提高，軌道電路信號(hào)才可以穩(wěn)定有效的傳輸。同時(shí)由于該類型變壓器的次級(jí)線圈由信號(hào)線圈和抗干擾線圈組成，抗干擾線圈多為抽頭式，所以相關(guān)人員能夠利用改變?cè)褦?shù)的手段，來(lái)對(duì)二元二位繼電器的相位差進(jìn)行調(diào)整，同樣可以有效地提高阻性傳輸性能[3]。

2 BES型扼流適配變壓器的檢測(cè)方式

BES扼流適配變壓器的結(jié)構(gòu)主要包括適配器與扼流變壓器兩方面[4]。

2.1 變比

在測(cè)試時(shí)，會(huì)使用電源將牽引線圈的電壓調(diào)整為1V，進(jìn)而對(duì)各個(gè)線圈中產(chǎn)生的電壓數(shù)值分別進(jìn)行對(duì)比，并得到各個(gè)線圈的變比值。但需要注意的是，信號(hào)線圈的變比值必須要達(dá)到相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在這一檢測(cè)過(guò)程中，會(huì)以電壓表作為主要的檢測(cè)儀器。

2.2 絕緣耐壓

在對(duì)變壓器絕緣耐壓性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，必須要在特定環(huán)境下進(jìn)行。檢測(cè)人員要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)設(shè)置耐壓測(cè)試儀，來(lái)對(duì)變壓器各級(jí)之間能夠承受的電壓、漏流值以及時(shí)間進(jìn)行耐壓性的測(cè)試，并檢查變壓器是否有表面閃絡(luò)或者擊穿的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.3 牽引線圈阻抗

與普通扼流變壓器相比，BES型扼流變壓器的氣隙更大，對(duì)阻抗的變化也更加顯著。該參數(shù)主要是對(duì)扼流變壓器牽引線圈在實(shí)際軌道電路中25Hz信號(hào)傳輸?shù)淖杩剐赃M(jìn)行考量。對(duì)比普通BE型扼流變壓器在對(duì)牽引線圈阻抗進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，使用25Hz電源模擬實(shí)際軌道電路的25Hz信號(hào)，配以25Hz自耦調(diào)壓器，調(diào)整牽引線圈電壓V變化會(huì)被設(shè)置在0.5V到1.5V之間，由于調(diào)壓器的調(diào)整精度有限，因此在電路中串聯(lián)一軌道變壓器，通過(guò)軌道變壓器初次級(jí)變比關(guān)系來(lái)微調(diào)得到設(shè)置范圍之內(nèi)的牽引線圈電壓。電路中通過(guò)測(cè)量牽引線圈電壓V、回路電流A，使用牽引線圈25Hz阻抗公式（電壓-電流法）：Z=V/A進(jìn)而計(jì)算出牽引線圈阻抗的數(shù)值。

T-25Hz自耦調(diào)壓器250V，容量5kV·A；B-軌道變壓器；BES-被測(cè)試扼流變壓器（電路圖中未包含抗干擾線圈）；V-交流電壓表200mV～750V準(zhǔn)確度1.0級(jí)；A-交流電流表100μA～10A準(zhǔn)確度1.0級(jí)。

2.4 不平衡度

流經(jīng)牽引線圈中兩半圈50Hz電流的數(shù)值差和總電流之間的比值，即不平衡度。在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，會(huì)將信號(hào)線圈開路，測(cè)量實(shí)際電流值采用兩個(gè)電流互感器，且會(huì)將流入牽引線圈總電流調(diào)整為變壓器標(biāo)稱電流值，如600A與800A等等，這時(shí)不平衡度數(shù)值不能超過(guò)0.5%之上。在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員可以通過(guò)保持其數(shù)值與阻抗數(shù)值一致的方式，來(lái)對(duì)檢測(cè)誤差值進(jìn)行控制。

3 BES型扼流適配變壓器使用方式

3.1 電壓調(diào)試與相位調(diào)試

在完成設(shè)備安裝之后，技術(shù)人員要對(duì)整體設(shè)備進(jìn)行電壓的初次調(diào)試，要利用改變發(fā)送端軌道變壓器變比值的方式，使軌道繼電器達(dá)到規(guī)定值，保證軌道繼電器吸起，進(jìn)而確保設(shè)備正常運(yùn)行。并要對(duì)相敏軌道電路的相位進(jìn)行調(diào)試，要將干擾線圈的可調(diào)抽頭端與適配器連接端連接在一起，并按照一定的順序?qū)υ驯戎颠M(jìn)行降低或者進(jìn)行必要的跳線連接來(lái)達(dá)到所需的匝比值，進(jìn)而達(dá)到對(duì)相位進(jìn)行調(diào)整的目的。同時(shí)要對(duì)接收端抽頭位置與發(fā)送端的抽頭位置進(jìn)行控制，避免出現(xiàn)位置差距過(guò)大的情況。由于對(duì)相位的調(diào)整極有可能會(huì)帶動(dòng)變壓器性能的改變，對(duì)于變壓器工作性能而言具有極為重要的作用，因此技術(shù)人員應(yīng)反復(fù)進(jìn)行相位調(diào)試，并應(yīng)參照安裝設(shè)計(jì)圖展開相應(yīng)的工作。

3.2 調(diào)整電壓

在完成上述步驟之后，需要重新測(cè)量接收端電壓。如若不滿足要求，在調(diào)整時(shí)，技術(shù)人員會(huì)對(duì)發(fā)送端軌道的變壓器變比進(jìn)行調(diào)整，并要保證接收端的繼電器電壓能夠與相關(guān)電壓標(biāo)準(zhǔn)相符，使繼電器能夠可靠的吸起，確保變壓器整體的穩(wěn)定性。

4 故障處理與使用維護(hù)方式

4.1 故障處理

4.1.1 短路故障。當(dāng)適配器的電容被擊穿時(shí)，變壓器容易出現(xiàn)短路與斷路的情況。這時(shí)不僅信號(hào)阻抗會(huì)出現(xiàn)降低的情況，同時(shí)信號(hào)電壓也會(huì)下降，信號(hào)傳輸會(huì)因此受到影響。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，技術(shù)人員要及時(shí)對(duì)變壓器的適配器進(jìn)行檢查，并要對(duì)破損電容及時(shí)進(jìn)行更換。

4.1.2 雷電脈沖干擾。如果在惡劣天氣之中，變壓器會(huì)因?yàn)槭艿綇?qiáng)雷電脈沖的干擾，導(dǎo)致電容被擊穿。這時(shí)如果工作人員在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)軌道電路出現(xiàn)紅色光帶的情況，則要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)適配器進(jìn)行更換，以確保變壓器的能夠繼續(xù)發(fā)揮自身的效能。

4.2 使用維護(hù)

在現(xiàn)場(chǎng)使用該類型扼流變壓器過(guò)程中，相關(guān)人員要根據(jù)說(shuō)明書上面的步驟，逐一進(jìn)行操作。同時(shí)要按照電路工作需要，對(duì)送受端的抗干擾線圈變比進(jìn)行調(diào)整，以確保相位的合理性。并要在日常維護(hù)工作開展過(guò)程中，要重點(diǎn)對(duì)抗干擾線圈與適配器連接點(diǎn)的牢固性進(jìn)行檢查，并要確保斷路器以及熔斷器的連通性。相關(guān)人員要定期對(duì)變壓器電容與絕緣性進(jìn)行檢測(cè)，并要對(duì)不平衡電流進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)測(cè)量結(jié)果做好記錄。并可以按照鐵路實(shí)情，加大補(bǔ)強(qiáng)措施，確保行車運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。注意的是，雖然產(chǎn)品的余量較大，卻還是會(huì)因?yàn)榛鸹ㄩg隙放電或者接觸網(wǎng)接地等因素，干擾電流不平衡度不斷增高，造成熔斷器發(fā)生熔斷，此時(shí)一定要及時(shí)對(duì)熔斷器進(jìn)行更換，確保維護(hù)工作的開展質(zhì)量。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)BES型扼流變壓器相關(guān)內(nèi)容的介紹，使我們對(duì)該變壓器的特點(diǎn)以及作用有了更加深入的了解。希望對(duì)今后使用及維護(hù)扼流變壓器有所幫助，確保鐵路行車安全、可靠運(yùn)行。

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