BES型扼流适配变压器特点与检测研究

张杰

摘 要：BES型扼流适配变压器主要应用于铁路轨道电路之中，能够对电气化铁路牵引电流的干扰进行有效阻隔，已经得到了广泛的应用。通过对该型扼流适配变压器特点、检测方式、使用方式以及故障维护与处理四部分内容的论述，对该变压器特点与检测方式进行了更加深入的研究，希望能够对铁路技术水平的提高提供一定的帮助。

关键词：牵引线圈；扼流变压器；检测方式

BES型扼流适配变压器容量较大，属于大气隙铁芯型适配器[1]。

1 BES型扼流适配变压器特点

1.1 开气隙方面

为了确保扼流变压器铁芯在大的电气化铁路牵引电流下不会达到饱和的状态[2]。在BE铁芯开气隙之后，变压器会降低牵引线圈激磁电感程度，并对牵引线圈中的阻抗进行降低，保证铁芯饱和电流数值的增加。如果利用信号侧并联50Hz串联谐振电路（即适配器），通过对适配器的调整，由于串联谐振电路的阻抗很小，反映到牵引线圈上的阻抗在0.01欧姆左右，相当于在两钢轨上短接上一根短路线，在电路中就能消耗掉大部分的不平衡电流，从而使50Hz干扰牵引电流就很少能传输到发送与接收设备中。

1.2 强化信干比

该类型变压器对轨面电压提升以及适配器，都具有对传输信号配比性能进行优化的作用，可以对信干比进行切实的强化。通过利用适配器对25Hz呈容性的特点，可以与变压器及轨道的感抗结构形成25Hz并联谐振电路，发生谐振后，使25Hz信号传输阻抗得以提高，轨道电路信号才可以稳定有效的传输。同时由于该类型变压器的次级线圈由信号线圈和抗干扰线圈组成，抗干扰线圈多为抽头式，所以相关人员能够利用改变匝数的手段，来对二元二位继电器的相位差进行调整，同样可以有效地提高阻性传输性能[3]。

2 BES型扼流适配变压器的检测方式

BES扼流适配变压器的结构主要包括适配器与扼流变压器两方面[4]。

2.1 变比

在测试时，会使用电源将牵引线圈的电压调整为1V，进而对各个线圈中产生的电压数值分别进行对比，并得到各个线圈的变比值。但需要注意的是，信号线圈的变比值必须要达到相关的检测标准。在这一检测过程中，会以电压表作为主要的检测仪器。

2.2 绝缘耐压

在对变压器绝缘耐压性能进行检测时，必须要在特定环境下进行。检测人员要按照相关标准，通过设置耐压测试仪，来对变压器各级之间能够承受的电压、漏流值以及时间进行耐压性的测试，并检查变压器是否有表面闪络或者击穿的现象出现。

2.3 牵引线圈阻抗

与普通扼流变压器相比，BES型扼流变压器的气隙更大，对阻抗的变化也更加显著。该参数主要是对扼流变压器牵引线圈在实际轨道电路中25Hz信号传输的阻抗性进行考量。对比普通BE型扼流变压器在对牵引线圈阻抗进行检测时，使用25Hz电源模拟实际轨道电路的25Hz信号，配以25Hz自耦调压器，调整牵引线圈电压V变化会被设置在0.5V到1.5V之间，由于调压器的调整精度有限，因此在电路中串联一轨道变压器，通过轨道变压器初次级变比关系来微调得到设置范围之内的牵引线圈电压。电路中通过测量牵引线圈电压V、回路电流A，使用牵引线圈25Hz阻抗公式（电压-电流法）：Z=V/A进而计算出牵引线圈阻抗的数值。

T-25Hz自耦调压器250V，容量5kV·A；B-轨道变压器；BES-被测试扼流变压器（电路图中未包含抗干扰线圈）；V-交流电压表200mV～750V准确度1.0级；A-交流电流表100μA～10A准确度1.0级。

2.4 不平衡度

流经牵引线圈中两半圈50Hz电流的数值差和总电流之间的比值，即不平衡度。在实际进行检测时，会将信号线圈开路，测量实际电流值采用两个电流互感器，且会将流入牵引线圈总电流调整为变压器标称电流值，如600A与800A等等，这时不平衡度数值不能超过0.5%之上。在检测过程中，检测人员可以通过保持其数值与阻抗数值一致的方式，来对检测误差值进行控制。

3 BES型扼流适配变压器使用方式

3.1 电压调试与相位调试

在完成设备安装之后，技术人员要对整体设备进行电压的初次调试，要利用改变发送端轨道变压器变比值的方式，使轨道继电器达到规定值，保证轨道继电器吸起，进而确保设备正常运行。并要对相敏轨道电路的相位进行调试，要将干扰线圈的可调抽头端与适配器连接端连接在一起，并按照一定的顺序对匝比值进行降低或者进行必要的跳线连接来达到所需的匝比值，进而达到对相位进行调整的目的。同时要对接收端抽头位置与发送端的抽头位置进行控制，避免出现位置差距过大的情况。由于对相位的调整极有可能会带动变压器性能的改变，对于变压器工作性能而言具有极为重要的作用，因此技术人员应反复进行相位调试，并应参照安装设计图展开相应的工作。

3.2 调整电压

在完成上述步骤之后，需要重新测量接收端电压。如若不满足要求，在调整时，技术人员会对发送端轨道的变压器变比进行调整，并要保证接收端的继电器电压能够与相关电压标准相符，使继电器能够可靠的吸起，确保变压器整体的稳定性。

4 故障处理与使用维护方式

4.1 故障处理

4.1.1 短路故障。当适配器的电容被击穿时，变压器容易出现短路与断路的情况。这时不仅信号阻抗会出现降低的情况，同时信号电压也会下降，信号传输会因此受到影响。当发生短路故障时，技术人员要及时对变压器的适配器进行检查，并要对破损电容及时进行更换。

4.1.2 雷电脉冲干扰。如果在恶劣天气之中，变压器会因为受到强雷电脉冲的干扰，导致电容被击穿。这时如果工作人员在检查过程中发现轨道电路出现红色光带的情况，则要在第一时间内对适配器进行更换，以确保变压器的能够继续发挥自身的效能。

4.2 使用维护

在现场使用该类型扼流变压器过程中，相关人员要根据说明书上面的步骤，逐一进行操作。同时要按照电路工作需要，对送受端的抗干扰线圈变比进行调整，以确保相位的合理性。并要在日常维护工作开展过程中，要重点对抗干扰线圈与适配器连接点的牢固性进行检查，并要确保断路器以及熔断器的连通性。相关人员要定期对变压器电容与绝缘性进行检测，并要对不平衡电流进行测量，并对测量结果做好记录。并可以按照铁路实情，加大补强措施，确保行车运行的安全性与稳定性。注意的是，虽然产品的余量较大，却还是会因为火花间隙放电或者接触网接地等因素，干扰电流不平衡度不断增高，造成熔断器发生熔断，此时一定要及时对熔断器进行更换，确保维护工作的开展质量。

5 结束语

通过对BES型扼流变压器相关内容的介绍，使我们对该变压器的特点以及作用有了更加深入的了解。希望对今后使用及维护扼流变压器有所帮助，确保铁路行车安全、可靠运行。

参考文献

[1]杨世武，王荣杰，李建清，等.BES型系列扼流适配变压器特点及应用[J].铁道通信信号，2008，10：22-23.

[2]曹美阁.高速铁路中扼流变压器的建模仿真与测试研究[D].北京交通大学，2014.

[3]杨林，王民湘.BES2型扼流变压器的调整使用[J].铁道通信信号，2005，

11：14-15.

[4]謝将剑，刘志明.基于矢量匹配法的扼流变压器的宽频建模[J].电气化铁道，2016，0：1-6.