云冈铁路专用线接触网绝缘子的防污处理

曹克磊

（同煤集团矿山铁路分公司，山西 大同 037003）

云冈铁路专用线作为同煤集团重要的运煤通道，东接大秦铁路，西连铁峰铁路专用线，承接了集团公司主要煤矿和地方煤矿集运站的运煤任务。云冈铁路专用线所处地形复杂，接触网均露天架设，长期运行在各种不同的复杂自然环境中，而接触网绝缘子受到周边空气灰尘污染，各种工业污染物附着在绝缘子表面，在多雨和潮湿的环境下，绝缘子表面导电率增加，在运行电压下，经过一定时间的电能聚集，造成表面热击穿，发生闪络，这种现象称为"污闪"。由于接触网绝缘子在线路使用数量很大，污闪会导致牵引变电所跳闸，往往造成大面积停电，对接触网供电产生较大的影响，严重时会造成线路瘫痪，中断运输。

1 绝缘子污闪的原理

绝缘子污闪大致需要三个条件：（1）电压作用；（2）绝缘子积污；（3）绝缘子表面的湿润。

绝缘子长期暴露在自然环境中，受到大气污染，其表面逐渐积聚了一层污秽物。当遇有雾、露、细雨及融冰，融雪等潮湿天气时，污秽的绝缘子表面将得到充分湿润，使附着的污秽物吸收水分，形成一层电解膜，在电压作用下，因电解质的存在，污层电导增加，这时绝缘子的表面泄漏电流就会增加。由于绝缘子的形状、结构尺寸以及表面污层分布不均和潮湿程度不同等因素，造成绝缘子表面各部位的电流强度不同，电流强度比较大且污层比较薄的部位便形成了干燥带。干燥带的形成促使绝缘子表面电压分布更不均匀，干燥带承担较高的电压。当电场强度足够大时，将产生放电，产生局部电弧，局部电弧不断发生和发展，达到和超过临界状态时，电弧贯穿两极，完成闪络。

2 影响绝缘子污闪的因素

2.1 受环境影响

2.1.1 云冈铁路专用线沿线分布有煤矿，煤炭集运站，污水处理厂，化工厂等企业，这些企业长期排出的煤尘、粉尘和废气的主要成分含氧化硅、硫化物和氮氧化物，这些污秽物大多数是酸、碱，金属性导电物质，接触网绝缘子长期受到周边环境的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物，一旦受潮，表面导电率将显著提高，从而造成污闪现象，使绝缘子绝缘性能降低。

2.1.2 云冈铁路专用线作为电气化铁路专用线，接触网绝缘子位于线路上方，每天通过的装煤列车以60km／h的速度运行，车皮中的煤粉飞扬，列车轮、轨摩擦产生的金属粉尘也随列车飞起，散落附着在绝缘子上，特别是在隧道内，空气随同飞起的粉尘不易扩散，绝缘子的积污就会更加严重。

2.2 与气候条件有关

2.2.1 云冈铁路专用线地处山西大同黄土高原地带，春秋两季多风，冬季寒冷。在春秋两季，大同地区长期刮风，当空气中的污物随风飞扬，附着在接触网绝缘子表面，造成接触网绝缘子表面积污严重；

2.2.2 云冈铁路专用线沿线分布的煤矿在各个车站设置装煤筒仓，由于大同地区冬季寒冷，气温可达-20℃以下，为防止冻煤，每年冬季都要喷洒大量的防冻液。喷洒的防冻液使附着在绝缘子表面的污物充分湿润，极易造成污闪现象的发生，严重影响安全供电。

2.3 污闪的季节性

长期实践表明，降雨对绝缘子积污有显著影响，华北地区夏秋季节（7～9月）降雨多时，绝缘子表面的污秽被雨水冲掉，积污减少；而秋末冬初和冬末初春时期，大雾、细雨和融雪天气，空气湿度大，绝缘子表面污秽吸潮，这些污物充分溶解，但又不能把污物冲洗掉，致使绝缘子的绝缘性能大大降低，造成闪络事故发生。

3 绝缘子污闪的预防措施

3.1 现场巡视

现场巡视是一种简单直观发现线路上绝缘子污闪现象的常用方法。根据经验，采取"听声音，看现象"的判别方式沿线路巡视接触网绝缘子。对于日常夜间巡视，当听到绝缘子放电声音较大并观察到绝缘子表面伴有黄白色局部电弧时，则放电严重，应及时采取措施处理。对于大雾、毛毛雨等潮湿天气，应安排工区人员加强对专用线薄弱环节进行巡视，如燕子山站接轨点到新高山站，以及各站装煤筒仓附近重污染地段。

3.2 定期清扫绝缘子

定期对线路绝缘子进行清扫是防止污闪的一个重要手段，但由于绝缘子数量多，清扫起来比较麻烦。根据专用线目前状况，对各站装煤筒仓，燕子山站接轨点地段等重污染地段进行统计，并建立台账，定期对这些重污染地段的绝缘子进行清扫除污。目前，供电段在每年十一月到次年四月对这些地段的绝缘子进行定期清扫，并取得了良好的效果。日常加强巡视并对重污染地段绝缘子污染状况，随时进行清扫。

3.3 更换硅橡胶绝缘子

硅橡胶绝缘子由玻璃纤维环氧树脂引拔棒，硅橡胶伞裙，金具三部分组成。资料显示，硅橡胶绝缘子相对于普通瓷绝缘子具有很强的憎水性和憎水迁移特性，因而使其具有很强的防污闪能力。目前我段已在云冈站，新高山站，燕子站等部分地段使用，效果显著。随着每年集中修的升级改造，将陆续用硅橡胶绝缘子替代原有瓷绝缘子。

3.4 装设移动接触网

云冈铁路专用线各车站装煤筒仓处多采用的分段绝缘器加瓷绝缘子将接触线固定在筒仓底部，冬季绝缘子受防冻液污染程度极大，很容易发生污闪事故。在东周窑环线装煤筒仓采用的是在装煤筒仓处设置移动接触网，取消了筒仓下的绝缘子，有效地防止了防冻液对绝缘子的污染，实现了对筒仓处绝缘污闪跳闸的控制，效果明显。因此，在筒仓处装设移动接触网可以很好的避免绝缘子污闪事故的发生。

3.5 采用防污闪涂料

对于沿线靠近煤厂、污水处理厂等重污染地区的绝缘子，可采用定期在表面喷涂憎水性防污闪涂料的方法，增强抗污能力。目前广泛采用的RTV涂料具有很强憎水性和憎水迁移性，在绝缘子上喷涂RTV涂料后，能够显著提高绝缘子的防污闪能力。

4 结语

云冈铁路专用线作为集团公司煤炭外运的大通道，随着近年来马道头铁路的接轨和马脊梁矿成立千万吨矿，线路运量不断增加，所以必须保障铁路干线的通畅和列车的运行安全。通过分析接触网绝缘子污闪原因，并根据所处地理位置及大气环境，提出相应的预防措施，最大限度的避免绝缘子污闪事故发生，有利于保证专用线铁路的供电畅通。