高速列車車頂絕緣子絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、高速鐵路是電氣化鐵路發(fā)展的必然趨勢(shì)。至2014年底，我國(guó)投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路總里程已達(dá)到16000公里，運(yùn)營(yíng)里程居世界第一，約占世界高鐵運(yùn)營(yíng)里程的50％，“四縱四橫”快速鐵路網(wǎng)主骨架已初具規(guī)模。因此高速列車作為高速鐵路的重要一部分，其安全可靠的運(yùn)行具有重要意義。
　　高速列車車頂絕緣子作為安裝在車頂與受電弓之間的重要電氣部件，主要起支撐和電絕緣作用。然而由于列車尾氣和霧霾等污穢積累在絕緣子表面，并且當(dāng)污穢受潮后，絕緣子在工作電壓下就

2、可能發(fā)生閃絡(luò)。這嚴(yán)重地影響了列車的安全運(yùn)行。
　　但目前為止，國(guó)內(nèi)在電力機(jī)車上，利用機(jī)車上的高壓互感器產(chǎn)生高壓，該高壓加載在高壓系統(tǒng)上，通過(guò)觀察二次側(cè)的電壓判斷絕緣是否可靠。在高速列車上，絕緣檢測(cè)裝置獨(dú)立地產(chǎn)生高壓電源加載在高壓系統(tǒng)上，以判斷絕緣是否可靠。但這兩種方法都有一定的缺陷且不能在線監(jiān)測(cè)絕緣子的狀態(tài)。因此，本論文對(duì)高速列車車項(xiàng)絕緣子絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了研究。它可以實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。本論文主要完成了以下幾方面的工作:
　

3、　首先，本文研究了絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)理。該部分主要研究了絕緣子發(fā)生閃絡(luò)的四個(gè)發(fā)展階段。隨后，本文又分析了幾種絕緣子的放電模型，通過(guò)研究放電模型發(fā)現(xiàn)，絕緣子的泄漏電流與絕緣子的放電現(xiàn)象和絕緣子的污穢程度確實(shí)存在一定的聯(lián)系。所以選用泄漏電流作為絕緣子狀態(tài)的表征量確實(shí)具有一定的理論基礎(chǔ)，同時(shí)泄漏電流也受絕緣子兩端電壓和環(huán)境溫濕度等因素影響。
　　其次，完成了高速列車車頂絕緣子絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分

4、主要根據(jù)系統(tǒng)需求對(duì)系統(tǒng)的整體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并分別對(duì)傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、報(bào)警模塊、電源模塊和人機(jī)界面進(jìn)行了選型和調(diào)試。由于B&R PLC采用分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，所以軟件程序采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的功能設(shè)計(jì)不同的程序，并且根據(jù)功能的緊要程度不同，設(shè)置不同的任務(wù)循環(huán)周期。然后根據(jù)需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了人機(jī)屏界面。通過(guò)調(diào)實(shí)驗(yàn)證，該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)的功能需要。
　　最后，使用該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了系統(tǒng)整體實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)實(shí)