BES型扼流適配變壓器特點與檢測研究

張杰

摘 要：BES型扼流適配變壓器主要應(yīng)用于鐵路軌道電路之中，能夠?qū)﹄姎饣F路牽引電流的干擾進行有效阻隔，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。通過對該型扼流適配變壓器特點、檢測方式、使用方式以及故障維護與處理四部分內(nèi)容的論述，對該變壓器特點與檢測方式進行了更加深入的研究，希望能夠?qū)﹁F路技術(shù)水平的提高提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：牽引線圈；扼流變壓器；檢測方式

BES型扼流適配變壓器容量較大，屬于大氣隙鐵芯型適配器[1]。

1 BES型扼流適配變壓器特點

1.1 開氣隙方面

為了確保扼流變壓器鐵芯在大的電氣化鐵路牽引電流下不會達到飽和的狀態(tài)[2]。在BE鐵芯開氣隙之后，變壓器會降低牽引線圈激磁電感程度，并對牽引線圈中的阻抗進行降低，保證鐵芯飽和電流數(shù)值的增加。如果利用信號側(cè)并聯(lián)50Hz串聯(lián)諧振電路（即適配器），通過對適配器的調(diào)整，由于串聯(lián)諧振電路的阻抗很小，反映到牽引線圈上的阻抗在0.01歐姆左右，相當(dāng)于在兩鋼軌上短接上一根短路線，在電路中就能消耗掉大部分的不平衡電流，從而使50Hz干擾牽引電流就很少能傳輸?shù)桨l(fā)送與接收設(shè)備中。

1.2 強化信干比

該類型變壓器對軌面電壓提升以及適配器，都具有對傳輸信號配比性能進行優(yōu)化的作用，可以對信干比進行切實的強化。通過利用適配器對25Hz呈容性的特點，可以與變壓器及軌道的感抗結(jié)構(gòu)形成25Hz并聯(lián)諧振電路，發(fā)生諧振后，使25Hz信號傳輸阻抗得以提高，軌道電路信號才可以穩(wěn)定有效的傳輸。同時由于該類型變壓器的次級線圈由信號線圈和抗干擾線圈組成，抗干擾線圈多為抽頭式，所以相關(guān)人員能夠利用改變匝數(shù)的手段，來對二元二位繼電器的相位差進行調(diào)整，同樣可以有效地提高阻性傳輸性能[3]。

2 BES型扼流適配變壓器的檢測方式

BES扼流適配變壓器的結(jié)構(gòu)主要包括適配器與扼流變壓器兩方面[4]。

2.1 變比

在測試時，會使用電源將牽引線圈的電壓調(diào)整為1V，進而對各個線圈中產(chǎn)生的電壓數(shù)值分別進行對比，并得到各個線圈的變比值。但需要注意的是，信號線圈的變比值必須要達到相關(guān)的檢測標準。在這一檢測過程中，會以電壓表作為主要的檢測儀器。

2.2 絕緣耐壓

在對變壓器絕緣耐壓性能進行檢測時，必須要在特定環(huán)境下進行。檢測人員要按照相關(guān)標準，通過設(shè)置耐壓測試儀，來對變壓器各級之間能夠承受的電壓、漏流值以及時間進行耐壓性的測試，并檢查變壓器是否有表面閃絡(luò)或者擊穿的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2.3 牽引線圈阻抗

與普通扼流變壓器相比，BES型扼流變壓器的氣隙更大，對阻抗的變化也更加顯著。該參數(shù)主要是對扼流變壓器牽引線圈在實際軌道電路中25Hz信號傳輸?shù)淖杩剐赃M行考量。對比普通BE型扼流變壓器在對牽引線圈阻抗進行檢測時，使用25Hz電源模擬實際軌道電路的25Hz信號，配以25Hz自耦調(diào)壓器，調(diào)整牽引線圈電壓V變化會被設(shè)置在0.5V到1.5V之間，由于調(diào)壓器的調(diào)整精度有限，因此在電路中串聯(lián)一軌道變壓器，通過軌道變壓器初次級變比關(guān)系來微調(diào)得到設(shè)置范圍之內(nèi)的牽引線圈電壓。電路中通過測量牽引線圈電壓V、回路電流A，使用牽引線圈25Hz阻抗公式（電壓-電流法）：Z=V/A進而計算出牽引線圈阻抗的數(shù)值。

T-25Hz自耦調(diào)壓器250V，容量5kV·A；B-軌道變壓器；BES-被測試扼流變壓器（電路圖中未包含抗干擾線圈）；V-交流電壓表200mV～750V準確度1.0級；A-交流電流表100μA～10A準確度1.0級。

2.4 不平衡度

流經(jīng)牽引線圈中兩半圈50Hz電流的數(shù)值差和總電流之間的比值，即不平衡度。在實際進行檢測時，會將信號線圈開路，測量實際電流值采用兩個電流互感器，且會將流入牽引線圈總電流調(diào)整為變壓器標稱電流值，如600A與800A等等，這時不平衡度數(shù)值不能超過0.5%之上。在檢測過程中，檢測人員可以通過保持其數(shù)值與阻抗數(shù)值一致的方式，來對檢測誤差值進行控制。

3 BES型扼流適配變壓器使用方式

3.1 電壓調(diào)試與相位調(diào)試

在完成設(shè)備安裝之后，技術(shù)人員要對整體設(shè)備進行電壓的初次調(diào)試，要利用改變發(fā)送端軌道變壓器變比值的方式，使軌道繼電器達到規(guī)定值，保證軌道繼電器吸起，進而確保設(shè)備正常運行。并要對相敏軌道電路的相位進行調(diào)試，要將干擾線圈的可調(diào)抽頭端與適配器連接端連接在一起，并按照一定的順序?qū)υ驯戎颠M行降低或者進行必要的跳線連接來達到所需的匝比值，進而達到對相位進行調(diào)整的目的。同時要對接收端抽頭位置與發(fā)送端的抽頭位置進行控制，避免出現(xiàn)位置差距過大的情況。由于對相位的調(diào)整極有可能會帶動變壓器性能的改變，對于變壓器工作性能而言具有極為重要的作用，因此技術(shù)人員應(yīng)反復(fù)進行相位調(diào)試，并應(yīng)參照安裝設(shè)計圖展開相應(yīng)的工作。

3.2 調(diào)整電壓

在完成上述步驟之后，需要重新測量接收端電壓。如若不滿足要求，在調(diào)整時，技術(shù)人員會對發(fā)送端軌道的變壓器變比進行調(diào)整，并要保證接收端的繼電器電壓能夠與相關(guān)電壓標準相符，使繼電器能夠可靠的吸起，確保變壓器整體的穩(wěn)定性。

4 故障處理與使用維護方式

4.1 故障處理

4.1.1 短路故障。當(dāng)適配器的電容被擊穿時，變壓器容易出現(xiàn)短路與斷路的情況。這時不僅信號阻抗會出現(xiàn)降低的情況，同時信號電壓也會下降，信號傳輸會因此受到影響。當(dāng)發(fā)生短路故障時，技術(shù)人員要及時對變壓器的適配器進行檢查，并要對破損電容及時進行更換。

4.1.2 雷電脈沖干擾。如果在惡劣天氣之中，變壓器會因為受到強雷電脈沖的干擾，導(dǎo)致電容被擊穿。這時如果工作人員在檢查過程中發(fā)現(xiàn)軌道電路出現(xiàn)紅色光帶的情況，則要在第一時間內(nèi)對適配器進行更換，以確保變壓器的能夠繼續(xù)發(fā)揮自身的效能。

4.2 使用維護

在現(xiàn)場使用該類型扼流變壓器過程中，相關(guān)人員要根據(jù)說明書上面的步驟，逐一進行操作。同時要按照電路工作需要，對送受端的抗干擾線圈變比進行調(diào)整，以確保相位的合理性。并要在日常維護工作開展過程中，要重點對抗干擾線圈與適配器連接點的牢固性進行檢查，并要確保斷路器以及熔斷器的連通性。相關(guān)人員要定期對變壓器電容與絕緣性進行檢測，并要對不平衡電流進行測量，并對測量結(jié)果做好記錄。并可以按照鐵路實情，加大補強措施，確保行車運行的安全性與穩(wěn)定性。注意的是，雖然產(chǎn)品的余量較大，卻還是會因為火花間隙放電或者接觸網(wǎng)接地等因素，干擾電流不平衡度不斷增高，造成熔斷器發(fā)生熔斷，此時一定要及時對熔斷器進行更換，確保維護工作的開展質(zhì)量。

5 結(jié)束語

通過對BES型扼流變壓器相關(guān)內(nèi)容的介紹，使我們對該變壓器的特點以及作用有了更加深入的了解。希望對今后使用及維護扼流變壓器有所幫助，確保鐵路行車安全、可靠運行。

參考文獻

[1]楊世武，王榮杰，李建清，等.BES型系列扼流適配變壓器特點及應(yīng)用[J].鐵道通信信號，2008，10：22-23.

[2]曹美閣.高速鐵路中扼流變壓器的建模仿真與測試研究[D].北京交通大學(xué)，2014.

[3]楊林，王民湘.BES2型扼流變壓器的調(diào)整使用[J].鐵道通信信號，2005，

11：14-15.

[4]謝將劍，劉志明.基于矢量匹配法的扼流變壓器的寬頻建模[J].電氣化鐵道，2016，0：1-6.