动车组电缆耐压试验研究

动车组电缆耐压试验研究

崔仁博，代宪庚，常新新

中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛， 266111

摘要：高速动车组列车保有量逐年增加，动车组列车能否安全可靠的运营成为国家铁路建设发展的重中之重。电缆承担着为动车组列车进行电流输送的角色，是动车组列车非常重要的零部件之一，对动车组列车安全可靠的运行有着十分重要的影响。本文主要介绍动车组高压电缆耐压试验，简要阐述了耐压试验的注意事项，详细阐述了几种试验装置的特点，以期对相关从业人员有所帮助，进而保障动车组列车的安全可靠的运行。

关键词：动车组电缆；耐压试验；试验装置

1.研究背景

近年来，随着我国高铁建设的不断发展，对高速动车组列车的技术要求也在不断的提升。高压电缆在动车组列车中一直是一种特殊的存在，动车组列车安全可靠的运营离不开它的稳定可靠的电力传输。由于动车组列车的运行环境十分复杂，高压电网电压极高，这就对动车组用电缆提出了更高的性能要求，因此在动车组上线前对高压电缆进行耐压试验就变得尤为重要。这样有效的试验对于判断电气设备应用安全以及是否满足生产要求投入运行具有重要意义，也是在设备投入运行阶段的最后一道防护线和避免发生绝缘事故的重要手段。为了保证电缆安全可靠运行，目前国内外动车组高速铁路动车组机车内电缆、各种大型电力变压器、电力电缆及其它容性设备都必须严格按试验规程定期进行工频交流耐压试验。工频交流耐压试验是有效发现电缆绝缘中缺陷，避免造成电缆绝缘隐患，提高耐压试验可靠性和电缆使用质量的必要手段。

2.耐压试验的注意事项

耐压试验的形式有很多种，但每一种都会对试验对象造成一定的破坏，可以说是一种破坏性试验，交流耐压试验形式也不会例外，试验过程中会对试验对象产生损伤。在进行交流耐压试验前必须保证试验对象的各项指标均满足相关的技术要求才行，如果试验对象存在潮湿或者缺陷，极易造成闪络现象，进而对电缆造成损伤。实际生产过程中，在进行交流耐压试验前，通常首先对试验对象进行干燥处理，同时还要检测器绝缘电阻等指标是否符合试验要求。

3.试验方法简述

针对动车组列车用电缆进行耐压试验通常采用串联谐振交流耐压试验，串联谐振交流耐压试验装置又分为三种，分别为：调容式串联谐振交流耐压试验装置、调感式串联谐振交流耐压试验装置、调频式串联谐振交流耐压试验装置，串联谐振交流耐压试验的三种试验装置有着各自不同的特点和优势，在实际的动车组生产制造过程中，根据实际的需求选择合适的方式对电缆进行耐压试验。

4.试验装置的特点

4.1调容式串联谐振交流耐压试验装置

调容式串联谐振交流耐压试验装置的体积较小，非常适用于动车组生产现场作业。调容式串联谐振交流耐压试验装置输出频率为工频。调容式串联谐振交流耐压试验装置具有很好的兼容性，对逆变电源的容量需求不大。由于装置内部元器件的电感容量是固定值，遇到不同试验对象时需要通过调节内部电路以适应试验对象，通常很难达到。设备品质因数较低。调容式串联谐振交流耐压试验装置目前仅适用于小容量的或者电压较低的试验对象，而且试验输出的波形有些失真。

4.2调感式串联谐振交流耐压试验装置

调感式串联谐振交流耐压试验装置工作时需要与实验对象形成谐振，通过调节与试验对象串联的电抗器的电感量可以实现此目的，其主要特点为：电抗器可以接受较高水平的耐受电压，调感式串联谐振交流耐压试验装置谐振频率为50Hz。

4.3串联谐振耐压试验装置

串联谐振耐压试验装置中的电抗器的电感量是一个固定值，为了与试验对象的串联电路发生谐振，在工作过程中需要通过调节电源的输出功率来实现，这样试验对象才能承受较高的电压。电抗器通常是若干节的组合，交流耐压试验有多种不同的电压等级，可以通过电抗器不同的组合方式来实现。串联谐振耐压试验装置原理图如图1。

VF—电源；B—励磁变压器；R—过电压保护装置；

L—电抗器；Cx—试验对象电容；C1、C2—分压电容

图1试验装置原理图

串联谐振耐压试验装置内部自带电子控制设备，无需调压器，因此体积很小，重量较轻，方便携带，能够适应各种试验场景。具有较高的设备因数，能够满足大容量试验对象的要求，这一特性归功于电源功率较大的调整范围。谐振条件限制了试验对象的电流，即便是试验对象发生短路时，试验电压会迅速的降低，能够很好的保护串联谐振耐压试验装置，将损失降到最低，同时也能很好的保障现场操作人员的安全。串联谐振耐压试验装置采用三相供电，对电流的需求较小。电源输出为正弦波，谐振时波形畸变度极小。电抗器虽然为固定电感，但通过串并联还是可以改变的，因此也大大增加了试品的容量范围。

5．结束语

近些年来，我国动车组列车技术得到了突飞猛进的发展，动车组列车的运行速度不断攀升，高铁列车的运营里程也达到了世界第一。高速动车组是当今世界高新技术的集成，是高速铁路标志性设备。我国通过技术引进和消化吸收，大大促进高速列车的国产化和再创新步伐。高压电缆的安全可靠是实现动车组安全可靠运行的必要条件，而对电缆进行耐压试验是保障高压电缆可靠性的重要手段。通过进行高压电缆耐压试验研究，能够大幅提高动车组高压电缆设计制造水平，确保提高动车组高压电缆的可靠性，为人们提供安全放心的出行方式。

参考文献：

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[2]田鹏,韩帅,刘侠.动车组整车耐压测试仪的设计及耐压分析[J].铁道机车车辆,2015,35(02):55-57+82.