车载电缆终端非线性应控管改善畸变电场分布的优化研究
2021-03-13李丽妮白龙雷车雨轩周利军
铁道学报 2021年2期
关键词:故障
郭 蕾,李丽妮,白龙雷,车雨轩,余 洋,周利军
(西南交通大学 电气工程学院,四川 成都 611756)
近年来,我国在高铁列车核心技术方面的研究不断取得突破,高速动车组在运行速度不断提高的情况下,对于运行安全及可靠性也提出了更高的要求[1]。作为列车电能传输的核心设备,车载乙丙橡胶电缆及终端的可靠性直接影响动车组的运行安全[2],尤其是绝缘能力薄弱的电缆终端部分,其故障发生率占到所有车载电缆事故的70%以上[3],是动车组可靠运行的巨大隐患。因此有必要对终端内部结构及特征进行全面分析,以降低故障发生率。经现场电缆炸裂事故分析发现,终端故障均是由内部电场发生严重畸变引起的[4],而终端内部存在气隙、导电微粒等杂质或遭受雷击过电压作用时,电场畸变状况会急剧恶化,导致终端击穿事故的频发。因此,研究并优化电缆终端在不同运行故障下的内部电场分布状况,提高车载电缆整体绝缘性能,对于保障动车组安全运行具有重要意义。
车载电缆终端由于安装部位的限制,大多采用热缩式终端结构,其电缆本体乙丙橡胶(Ethylene-Propylene Rubber, EPR)绝缘与附件氯丁橡胶(Chloroprene or Neoprene Rubber,CR)应力控制管(以下简称应控管)之间介电常数差别较大,且终端制作过程中,该双层复合介质间易混入杂质或因热缩不均产生气隙,致使终端内部电场分布不均匀。同时,由于运行过程中EPR绝缘的电导率受温度影响呈逐渐增大趋势,EPR与CR间电导率差异逐渐增大,导致EPR/CR介质中电场不均匀程度加剧,造成终端故障的频繁出现。……
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