風(fēng)對針板電極間隙放電的影響

魏 隆， 景所立， 潘貴翔， 唐昕宇， 康永強(qiáng)， 郭裕鈞

(1.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266031； 2.西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都 611756)

0 引言

高速鐵路是新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要板塊，同時也是國民經(jīng)濟(jì)的主戰(zhàn)場，他的安全運(yùn)行與高速發(fā)展能提升國家綜合實(shí)力[1-2]。由于車頂外絕緣設(shè)備裸露于車體外部，需要承受高速氣流、沖擊過電壓、復(fù)雜行車環(huán)境等多因素的共同作用，因此，車頂外絕緣系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，對列車的安全運(yùn)行具有重大威脅。大量高速列車現(xiàn)場運(yùn)行事故表明，高速列車車頂絕緣子的閃絡(luò)放電不僅僅是表面積污、受潮造成的污閃，還可能存在著其他影響因素[3]。因此，探明高速列車外絕緣系統(tǒng)閃絡(luò)放電的原因及其發(fā)展機(jī)理是確保高速鐵路安全運(yùn)行的關(guān)鍵問題。

1900年湯生提出了氣體擊穿的基本理論[4]，為解決氣體放電問題提供了理論支持；1940年米克考慮空間電荷提出了流柱擊穿理論，認(rèn)為陽極和陰極定向流注是快速傳播的等離子體，基于氣相光電離和增強(qiáng)的電離對空間電荷畸變電場中的離子漂移進(jìn)行了解釋[5]。國內(nèi)外學(xué)者基于對極不均勻電場中的放電特性的研究發(fā)現(xiàn)絕緣子所處的風(fēng)環(huán)境中風(fēng)速越大，其閃絡(luò)電壓會隨之增加，且增大的越來越緩和；同時當(dāng)對金屬網(wǎng)分別施加交流電壓、直流電壓時，絕緣子的閃絡(luò)電壓受帶電沙塵的影響具有差異性[6]。國內(nèi)重慶大學(xué)司馬文霞等進(jìn)行了沙塵環(huán)境中棒-棒以及棒-板電極間隙工頻擊穿電壓試驗(yàn)，根據(jù)研究結(jié)果可知：在風(fēng)速為4～10 m/s時，風(fēng)對間隙擊穿電壓影響明顯[7-8]。……