云岡鐵路專用線接觸網絕緣子的防污處理

曹克磊

（同煤集團礦山鐵路分公司，山西 大同 037003）

云岡鐵路專用線作為同煤集團重要的運煤通道，東接大秦鐵路，西連鐵峰鐵路專用線，承接了集團公司主要煤礦和地方煤礦集運站的運煤任務。云岡鐵路專用線所處地形復雜，接觸網均露天架設，長期運行在各種不同的復雜自然環境中，而接觸網絕緣子受到周邊空氣灰塵污染，各種工業污染物附著在絕緣子表面，在多雨和潮濕的環境下，絕緣子表面導電率增加，在運行電壓下，經過一定時間的電能聚集，造成表面熱擊穿，發生閃絡，這種現象稱為"污閃"。由于接觸網絕緣子在線路使用數量很大，污閃會導致牽引變電所跳閘，往往造成大面積停電，對接觸網供電產生較大的影響，嚴重時會造成線路癱瘓，中斷運輸。

1 絕緣子污閃的原理

絕緣子污閃大致需要三個條件：（1）電壓作用；（2）絕緣子積污；（3）絕緣子表面的濕潤。

絕緣子長期暴露在自然環境中，受到大氣污染，其表面逐漸積聚了一層污穢物。當遇有霧、露、細雨及融冰，融雪等潮濕天氣時，污穢的絕緣子表面將得到充分濕潤，使附著的污穢物吸收水分，形成一層電解膜，在電壓作用下，因電解質的存在，污層電導增加，這時絕緣子的表面泄漏電流就會增加。由于絕緣子的形狀、結構尺寸以及表面污層分布不均和潮濕程度不同等因素，造成絕緣子表面各部位的電流強度不同，電流強度比較大且污層比較薄的部位便形成了干燥帶。干燥帶的形成促使絕緣子表面電壓分布更不均勻，干燥帶承擔較高的電壓。當電場強度足夠大時，將產生放電，產生局部電弧，局部電弧不斷發生和發展，達到和超過臨界狀態時，電弧貫穿兩極，完成閃絡。

2 影響絕緣子污閃的因素

2.1 受環境影響

2.1.1 云岡鐵路專用線沿線分布有煤礦，煤炭集運站，污水處理廠，化工廠等企業，這些企業長期排出的煤塵、粉塵和廢氣的主要成分含氧化硅、硫化物和氮氧化物，這些污穢物大多數是酸、堿，金屬性導電物質，接觸網絕緣子長期受到周邊環境的影響，表面逐漸沉積了一層污穢物，一旦受潮，表面導電率將顯著提高，從而造成污閃現象，使絕緣子絕緣性能降低。

2.1.2 云岡鐵路專用線作為電氣化鐵路專用線，接觸網絕緣子位于線路上方，每天通過的裝煤列車以60km／h的速度運行，車皮中的煤粉飛揚，列車輪、軌摩擦產生的金屬粉塵也隨列車飛起，散落附著在絕緣子上，特別是在隧道內，空氣隨同飛起的粉塵不易擴散，絕緣子的積污就會更加嚴重。

2.2 與氣候條件有關

2.2.1 云岡鐵路專用線地處山西大同黃土高原地帶，春秋兩季多風，冬季寒冷。在春秋兩季，大同地區長期刮風，當空氣中的污物隨風飛揚，附著在接觸網絕緣子表面，造成接觸網絕緣子表面積污嚴重；

2.2.2 云岡鐵路專用線沿線分布的煤礦在各個車站設置裝煤筒倉，由于大同地區冬季寒冷，氣溫可達-20℃以下，為防止凍煤，每年冬季都要噴灑大量的防凍液。噴灑的防凍液使附著在絕緣子表面的污物充分濕潤，極易造成污閃現象的發生，嚴重影響安全供電。

2.3 污閃的季節性

長期實踐表明，降雨對絕緣子積污有顯著影響，華北地區夏秋季節（7～9月）降雨多時，絕緣子表面的污穢被雨水沖掉，積污減少；而秋末冬初和冬末初春時期，大霧、細雨和融雪天氣，空氣濕度大，絕緣子表面污穢吸潮，這些污物充分溶解，但又不能把污物沖洗掉，致使絕緣子的絕緣性能大大降低，造成閃絡事故發生。

3 絕緣子污閃的預防措施

3.1 現場巡視

現場巡視是一種簡單直觀發現線路上絕緣子污閃現象的常用方法。根據經驗，采取"聽聲音，看現象"的判別方式沿線路巡視接觸網絕緣子。對于日常夜間巡視，當聽到絕緣子放電聲音較大并觀察到絕緣子表面伴有黃白色局部電弧時，則放電嚴重，應及時采取措施處理。對于大霧、毛毛雨等潮濕天氣，應安排工區人員加強對專用線薄弱環節進行巡視，如燕子山站接軌點到新高山站，以及各站裝煤筒倉附近重污染地段。

3.2 定期清掃絕緣子

定期對線路絕緣子進行清掃是防止污閃的一個重要手段，但由于絕緣子數量多，清掃起來比較麻煩。根據專用線目前狀況，對各站裝煤筒倉，燕子山站接軌點地段等重污染地段進行統計，并建立臺賬，定期對這些重污染地段的絕緣子進行清掃除污。目前，供電段在每年十一月到次年四月對這些地段的絕緣子進行定期清掃，并取得了良好的效果。日常加強巡視并對重污染地段絕緣子污染狀況，隨時進行清掃。

3.3 更換硅橡膠絕緣子

硅橡膠絕緣子由玻璃纖維環氧樹脂引拔棒，硅橡膠傘裙，金具三部分組成。資料顯示，硅橡膠絕緣子相對于普通瓷絕緣子具有很強的憎水性和憎水遷移特性，因而使其具有很強的防污閃能力。目前我段已在云岡站，新高山站，燕子站等部分地段使用，效果顯著。隨著每年集中修的升級改造，將陸續用硅橡膠絕緣子替代原有瓷絕緣子。

3.4 裝設移動接觸網

云岡鐵路專用線各車站裝煤筒倉處多采用的分段絕緣器加瓷絕緣子將接觸線固定在筒倉底部，冬季絕緣子受防凍液污染程度極大，很容易發生污閃事故。在東周窯環線裝煤筒倉采用的是在裝煤筒倉處設置移動接觸網，取消了筒倉下的絕緣子，有效地防止了防凍液對絕緣子的污染，實現了對筒倉處絕緣污閃跳閘的控制，效果明顯。因此，在筒倉處裝設移動接觸網可以很好的避免絕緣子污閃事故的發生。

3.5 采用防污閃涂料

對于沿線靠近煤廠、污水處理廠等重污染地區的絕緣子，可采用定期在表面噴涂憎水性防污閃涂料的方法，增強抗污能力。目前廣泛采用的RTV涂料具有很強憎水性和憎水遷移性，在絕緣子上噴涂RTV涂料后，能夠顯著提高絕緣子的防污閃能力。

4 結語

云岡鐵路專用線作為集團公司煤炭外運的大通道，隨著近年來馬道頭鐵路的接軌和馬脊梁礦成立千萬噸礦，線路運量不斷增加，所以必須保障鐵路干線的通暢和列車的運行安全。通過分析接觸網絕緣子污閃原因，并根據所處地理位置及大氣環境，提出相應的預防措施，最大限度的避免絕緣子污閃事故發生，有利于保證專用線鐵路的供電暢通。