动车组高压设备状态检修试验策略初探
高凯
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高凯,. 动车组高压设备状态检修试验策略初探[J]. 中国设备,2022.3. DOI:10.12721/ccn.2022.157354.
摘要: 对于动车组的日常维护工作来讲,高压设备属于一个运维盲区,往往其实际运行情况处于一种未知状态,大多数都是在发生事故后才会有效引起工作人员的注意,所以切实做好该设备的检修试验工作至关重要。基于此,文章便针对动车组高压设备状态检修试验策略做出分析和探讨,以此提高动车组高压设备的运行质量,确保动车组可以稳定高效运行。
关键词: 动车组;稳定运行;高压设备;状态检修
DOI:10.12721/ccn.2022.157354
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前言:对于动车组来讲,其在方便人们出行以及带动地区经济发展等多个方面都发挥出了重要的价值和作用。但一直以来其高压设备状态检修方面始终是一个难题,取得的检修效果难以满足动车组实际运营需求。所以车辆运营部门有必要制定高压设备方面基于设备状态的一系列相应试验手段,以此逐渐形成一套成熟的解决高压设备事故的处理办法,从而避免由于应急处置不当而对动车组的安全以及稳定运行产生不利影响。

一、动车组高压电力状态检修的意义

针对动车组高压电力状态开展检修工作,能够对高压设备的实际运行状态做出有效检测,这样相关工作人员可以结合检测结果对可能出现的故障问题做出提前干预,从而采取合理措施避免或者是防止高压设备出现一系列重大事故问题,进而保证动车的运行安全以及乘客的生命财产安全。除此之外,通过做好高压电力状态检修工作,还能够打造一个良好的设备运行寿命数据库,以此在保证高压电力设备可靠运行的基础上,尽可能地延长设备的实际使用寿命,这样也可以节省大量的经济成本[1]
二、动车组高压设备状态检修问题与优化
(一)源头质量问题与优化

动车组高压设备源头质量问题,一般涉及到断路器、避雷器以及电缆终端等内容。以断路器为例,对其源头质量问题以及优化策略做出分析和研究。

首先,故障状态。通过对故障动车组车顶进行检查,发现高压电缆附件以及避雷器等相应设备外观不存在损伤问题,但是开盖后观察到高压箱、接地开关以及主断路器等位置存在放电痕迹,尤其是主断路器接地触头以及箱体侧壁存在着较为严重的放电烧蚀点[2]

其次,优化策略。一方面应进一步增强主断路器极间方面的绝缘性能,尽可能地优化其接地触头结构,以此减小尖端效应,并且将电气间隙有效地从285mm合理增加至312mm,除此之外,对应接地夹当中的相应固定块还应该开展适应性改进工作。另一方面,应降低主断路器方面闭合瞬间的相应操作过电压,然后由供应商来负责对主断路器的实际弹跳时间做出检测以及调整,可以将其从5ms有效调整到2ms以内。
(二)避雷器的故障状态与优化

首先,故障状态。某动车组车顶方面主断高压输入端部位的避雷器炸裂,使得能量从释放口开始由内向外进行释放,在该动车组车顶位置的受电弓双碳滑板上存在一处电蚀,相应的主断路器上存在被电击灼伤的痕迹,同时主断路器表面以及高压连接铜排当中存在爬电痕迹等[3]

其次,优化策略。1、工作人员需要先对动车组避雷器出现炸裂事故的原因做出深入分析,结合具体原因制定整改措施,以此提升动车组配件方面的源头质量。2、还应该有效确定避雷器方面的检测标准,工作人员可以选取部分避雷器有效安装检测设备,以此开展在线监测实际漏电流,从而提高避雷器检测方面的筛选标准。3、有必要对新型避雷器的选用可行性做出研究。现阶段一些动车组的避雷器实际方波通流容量能够达到800A,而对于该故障动车组来讲,其避雷器为500A,而且在实际运用过程中存在着较多的炸裂问题,为解决此类故障,可以对将现有避雷器有效更换为方波通流容量达到800A避雷器这一方案的实施可行性做出研究。
(三)电缆终端故障状态与优化

首先,故障状态。对于电缆终端故障来讲,所有故障都是绝缘击穿以及高压接地。导致此类故障出现的原因大体包括两个方面,也就是出现故障时存在高压电以及绝缘能力不足问题,其中绝缘能力不足属于一个主要原因。

其次,优化策略。1、为了有效避免有剥离的产品出厂,做出了X射线检查工序上的有效更改。主要流程如下:先将绝缘体成型,然后借助X射线进行检查,之后开展环氧树脂棒电极组装工作,再开展电气检查工作,在此基础上变更为绝缘体成型,再次开展电气检查以及X射线检查,最终开展环氧树脂棒电极组装作业。2、借助X射线机对动车组高压箱电缆终端开展成像检查工作。工作人员可以先拆下高压电缆终端,然后将其水平放在相应的受电弓平台上,再针对电缆终端伞裙位置开展分别检测工作,具体拍摄角度分为0°、45°以及90°还有135°。由于高压电缆终端主要由高密度铜、铝以及低密度硅橡胶等部分组成,所以借助X射线成像当中的灰度变化可以有效识别缺陷区域。
三、动车组高压设备状态检修试验与对策
(一)调整检修周期

现阶段针对高压设备状态检修周期的调整,比较常用的调整方法主要为先将动车组结合其运行线路、具体的设备类型以及制造商还有运行年数等进行分类,在此基础上统计各子类的实际缺陷检出率以及平均无故障时间等一系列可靠性指标,然后将一些指标较为接近的子类进行合并,这样便可以结合指标的优劣有效地给出一个基准检修周期的相应调整策略。在实际开展基准检修周期方面的调整工作时应注意以下几点:

首先,各路局应该在充分评估设备实际状态的基础上,再开展基准周期方面的调整策略的制定,不能简单地开展延长或者是缩短工作。

其次,对于调整后的周期来讲,一般应控制在基准周期大约1.5倍以内。

最后,调整的权限需要保证在路局一级,此外建议将检修周期有效调整为5年一次。
(二)调整专项设备检修周期

在实际开展检修工作时,具体设备的实际状态必然会存在着一定的差异性,对于状态好的设备其检修周期一般可以适当延长,反之可以适当地进行缩短。通常情况下,对于状态相对较好的设备,工作人员可以在已经完成调整的相应例行试验周期上有效地再延长1个年度,原因在于设备在经过相对较长时间的不断运行之后,必须要下车开展一次例行试验,以此来对其实际状态进行重新评价。对于状态不良的设备通常不能再依照周期开展试验,而是应该提前或者是尽快安排试验,对于这种情况来讲,试验的项目也要注意不能仅局限于例行试验,具体提前时长以及试验项目应结合设备的具体状态进行合理确定。
(三)完善停运下车试验工作

因为周期的调整,有可能导致同一停运下车间隔中的相应设备存在着不同的周期,所以需要进行统筹安排。如果因为时间限制必须要对停运下车试验计划开展调整时,那么应该优先确保依据本导则必须要缩短周期的部分设备,尽可能地放宽可延长周期的相应设备;如果下车时间的瓶颈并非试验,需要尽可能地扩大实际试验的设备范围。除此之外,工作人员还应该在平时做好相应的试验预案,一般只要有停运下车机会便需要依照下列优先次序开展试验:

首先,巡检以及在线监测等发现明显异常的设备或者是有家族缺陷的相应设备。其次,经受不良工况的相应设备或者是恶劣天气下能够出现强烈放电的设备。最后,年度当中必须要开展例行试验的相应设备。
结束语:综上所述,切实做好动车组高压设备状态检修试验工作,能够确保高压设备发挥应有价值和作用,从而保证动车组安全、稳定高效的运行。文章先是对动车组高压设备状态检修问题与优化做出了简要分析,并基于此探讨了动车组高压设备状态检修试验与对策,以此提高动车组高压设备检修水平,助推我国动车领域不断向好发展。
参考文献

[1]于勇. 高速动车组高压设备智能监测系统研究[J]. 铁道车辆,2021,59(5):89-91,99.

[2]李西宁,周安德,陈爱军. 动车组车顶高压设备的绝缘配合设计[J]. 技术与市场,2018,25(2):36-37,39.

[3]邱浩,李鸣霄,王曙鸿,等. 动车组车顶高压电器箱的电场计算及优化设计[J]. 电网技术,2021,45(1):372-380.

作者简介:高凯(1993.7-),男,汉族,河南荥阳,大学本科,助理工程师,研究方向:动车组检修。

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