(中车长春轨道客车股份有限公司 ,吉林 长春 130062)
摘 要: 随着高速动车组投入运用多年,进一步优化动车组部件检修周期、检修标准和检修范围,避免过度修,防止失修,实现保证质量安全、减少检修频次、降低检修成本、提高运用效率是当前重要工作。本文从动车组避雷器三级修检修情况以及性能参数进行了对比分析,研究CRH5型动车组避雷器三级修检修策略优化的可行性。
关键词:动车组 避雷器 检修策略优化
0 引言
随着高速动车组投入运用十余年,大量动车组进入检修阶段,已逐步发展为由造到修的转变,检修业务成为目前高速动车组支撑版块,动车组部件随着运用年限和本身老化等问题,亟需合理的运用检修策略的研究。优化动车组部件修程修制是确保运输安全、提高运输效率、实现提质降本增效、推动铁路高质量持续健康发展的重要工作。建立中国特色铁路机辆运维标准体系,进一步优化动车组部件检修周期、检修标准和检修范围,避免过度修,防止失修,实现保证质量安全、减少检修频次、降低检修成本、提高运用效率的目标,全面提升动车组检修运用水平,为交通强国、铁路先行提供可靠的装备服务保障支撑。下面就动车组避雷器三级修检修情况进行分析对比,研究CRH5型动车组避雷器三级修检修策略优化,由下车性能检测优化为车上状态检查的可行性。
1 检修现状调研
1.1 CRH5型动车组避雷器三级修检修现状
CRH5型动车组避雷器三级修时下车进行外观检查和性能检测,要求如下:
1)避雷器外观检查
2)外观状态良好时检测,检测项点为:
a)直流1mA参考电压试验
b)0.75倍直流参考电压下的漏电流试验
c)局部放电试验
d)密封试验
e)持续电流试验
f)工频参考电压试验
g)绝缘电阻测试
1.2国内外检修情况调研
1)国内检修情况
通过对国内现有车型避雷器的检修情况进行调研,除CRH5型动车组避雷器三级修下车检测外,其它车型三级修均为车上状态检查,四级修下车检测,具体检修情况见下表。
表1 目前各型动车组避雷器检修对比
车型 | 名称 | 型号 | 检修方式 |
CRH380型 | 避雷器 | 3EB1/YH10WT-37/105 | 三级修状态检修; 四、五级修下车检修 |
CRH5型 | 避雷器 | YH10WT-42/105-63115 YH10WT-42/105-6350 | 三、四、五级修下车检修 |
标动 | 避雷器 | YH10WT-42/105(42KV) | 三级修状态检修 四、五级修下车检修 |
CRH3A | 避雷器 | YH10WT-42/105(42KV) | 三级修状态检修; 四、五级修下车检修 |
CRH1型 | 避雷器 | / | 三级修状态检修; 四、五级修下车检修 |
CRH2型 | 避雷器 | / | 四级修(120万)状态检修、五级修(240万)下车检修 |
2)国外检修情况
通过与外方专家交流,目前德铁的ICE系列动车组的避雷器在三、四级修检修时不下车做性能检测,仅为状态检查。
从以上国内外避雷器三级修检修情况的调研,仅CRH5型动车组避雷器在三级修时进行性能测试。说明目前国内外普遍的避雷器三级修检修策略为车上状态检查。
2 参数对比
下面对各车型使用的避雷器的性能参数进行对比,具体见下表:
表8 各车型避雷器参数对比
序号 | CRH5型(高寒型) | CRH5型(抗风沙型) | 标动 | CRH380型 | 标动 | |
1 | 避雷器额定电压 kV | 42 | 42 | 42 | 37 | 42 |
2 | 持续运行电压 kV | 34 | 34 | 34 | 31 | 34 |
3 | 标称放电电流 kA | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
4 | 雷电冲击电压残压 ≤kV | 105 | 105 | 105 | 105 | 105 |
5 | 陡坡冲击电压残压 ≤kV | 116 | 118 | 116 | 118 | 118 |
6 | 操作冲击电流残压 ≤kV | 84 | 89 | 84 | 89 | 89 |
7 | 直流参考电压(1mA) ≥kV | 58 | 58 | 58 | 57 | 58 |
8 | 工频参考电压 ≥kV | 42 | 42 | 42 | 37 | 42 |
9 | 2ms方波通流容量 A | 500 | 800 | 800 | 800 | 800 |
10 | 大电流耐受能力 kA | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
从表中可以看出,CRH5G高寒动车组使用的国产避雷器的性能参数中的2ms方波通流容量低于CRH380型动车组使用的国产避雷器。主要由于在避雷器设计方面,CRH380型动车组与CRH5型动车组存在差异,具体如下:对于CRH5G型动车组,由于避雷器在车顶安装的空间有限,避雷器在设计时选用电阻片大小和内部腔体空间结构受到限制,CRH5G高寒型动车组避雷器用的具有伏安特性的电阻片大小为φ52,2ms方波通流容量为≥400A,绝缘筒内/外径为φ54/φ66,伞裙直径(大伞/小伞/主体直径)为φ130/φ100/φ75,致使避雷器能量的吸收和散热度仅满足设计要求;而CRH380型动车组在设计的时候没有受到太多的限制,避雷器用的电阻片为φ72环形片,2ms方波通流容量为800A,绝缘筒内/外径为φ76/φ96,伞裙直径(加大伞/大伞/小伞/主体直径)为φ210/φ190/φ160/φ106,致使避雷器各方面性能要求预留一定的余量。CRH5G抗风沙动车组的避雷器参数与CRH380系列动车组避雷器参数一致。
通过性能参数的对比分析,CRH5型动车组选用的避雷器与其他车型避雷器性能参数基本一致,仅2ms方波同流容量略低,没有明显性能差异。
3 试验跟踪验证
选取CRH5型动车组15组车在三级修时避雷器不进行性能检测,仅进行状态检查,出厂后跟踪车辆避雷器运用情况,并结合运用进行跟踪测试。根据现场测试的结果,分析比较评估避雷器的性能变化状态。
现场检测采用便携式设备在现场进行检测,主要进行外观检查以及性能测试,测试绝缘电阻、直流1mA参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流。参考电力标准DL/T596-2018《电力设备预防性试验规程》,标准中14.2关于金属氧化物避雷器的试验项目。绝缘电阻反映避雷器整体的阻值。当避雷器外部闪络或内部电阻片老化时,绝缘电阻会快速下降。根据GB/T28547-2012《交流金属氧化物避雷器选择和使用导则》中对避雷器的直流参考电压进行了描述,对于330kV及以下的避雷器,其直流参考电压一般约为避雷器的工频参考电压乘以√2,所以直流参考电压值可以间接反应工频参考电压值的变化。工频参考电压值一旦降低,避雷器的拐点电压降低,导致避雷器加速老化。泄露电流值变化是反应避雷器内部电阻片的老化情况,如果超出范围值,则说明避雷器内部电阻片已经出现老化或受潮的现象。绝缘电阻、直流1mA参考电压值和泄露电流三个测试项点可作为避雷器整体性能趋于故障的参考数据。
选取的验证车组,通过对运用情况的跟踪,以及现场性能测试的情况统计,性能测试均合格,未发生异常情况。
3 结 语
通过对CRH5型动车组避雷器与各车型的对比情况,以及运用跟踪情况,实施优化验证车组出厂未发生异常情况,跟踪测试车避雷器外观状态良好,性能合格,效益效率显著,CRH5型动车组避雷器三级修检修策略优化的可行。
参考文献
中华人民共和国国家标准委员会GB/T 28547-2012《交流金属氧化物避雷器选择和使用导则》[S].北京:中国标准出版社,2012.
中华人民共和国电力行业标准 DL/T596-2018 《电力设备预防性试验规程》[S].北京:中华人民共和国电力工业部2018.
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