由于国内电气化铁道数量的增加，使得电动火车在国内得到了更多的使用。因为电力列车上的高压电器都是在室外安装，所以对与列车车顶的高压绝缘提出了很高的要求，以此用来抵御风、沙、雨、雪等恶劣气候和雷电过电压的侵蚀。如果列车顶部的高压电器出现故障，使其与列车顶部的电压变差，从而导致弓片与接触网的粘连甚至烧毁，进而波及到大范围的接触网，对轨道交通的正常运行产生很大的干扰。因此，中国铁路总公司一直致力于，对列车顶部的高电压隔离状况进行监测，并于2014年开始在列车顶部安装了高电压隔离保护装置，因此，笔者将就其中的高电压隔离保护装置的设计、工作原理及应用等问题展开探讨。如何检测车顶高压设备绝缘。在列车运行过程中，列车上安装了一台高、低压变压器，其工作原理是将线路上的高、低压变换成一定比例的低压，并将其输入到电网压力计中，从而实现对线路压力的实时监测。以HXD3型电力机车为实例，在25千伏的电网下，HXD3型电力变压器的初级线圈产生的电流为100伏。相反，如果将交流100V的电压加到次级线圈上，则在初级线圈上也将产生25KV的无负载电压。随着顶部高压装置与顶部的隔离程度下降，一次绕组的等效阻抗下降，初级绕组的电流增加，按照变压器的工作机理，二次绕组的电流增加，PlaN次绕组的电压也会增加，由此产生PlaN次绕组的电压，利用一次绕组的电压变化来检测顶部高压装置的绝缘状况。高压绝缘检测装置的原理阐述。高压隔离探测设备是将闭环开关探测技术与直流逆变器的技术相融合，它把来自于列车电池的直流电，经过逆变器转换成正弦交流电，施加在高压电压互感器的次级端，使其初级端产生25kV的高压电流。在高压车顶绝缘状态降低的时候，阻抗会降低，电流会增大。当等效阻抗降低到一定的程度时，因为高压绝缘检测装置加到互感器次边的电流被限制在一定范围内。因此，为了保持电流到某一界定值，施加到互感器上的电压会随着阻抗的降低而降低。根据这个原理，利用仿真加载电压的大小，就可以效出车顶高压设备的绝缘状况。高压绝缘检测设备所需的供电是由铁路上的蓄电池提供的，其输出电压为77-138V，首先要用直流滤波器过滤掉高次谐波，然后用DC/DC降压模块对其进行降压。这是因为在使用100V的时候，列车的仿真阻抗比较小，而且又受限于高压变压器的大功率，因此在使用100V的时候，会产生很大的输出电流，从而对高压变压器产生很大影响。利用降压后的直流电，再通过PWM控制的逆变器，将其输出电压控制AC50V,50Hz，因为使用了PWM调制技术，所以可以对其进行精细调节，并设定过压，过载，短路等保护措施，使得电源的可靠性和稳定性都高。2014年，以HXD3为代表的一种新的运输方式，担负着货物运输的重任。火车在1:56出发，5:57到达车站，在车站停下时，司机切断电源，拉下弓，进行直接电力转换。当列车机组人员拆下列车供电线路后，驾驶员即将拉起弓弦时，按照操作规程，利用“6A系统”上的“6A系统顶部高电压隔离检查”对列车顶部高电压隔离装置的隔离状况进行检查，6A系统的提示为未合格。机组人员在启动列车运行之前，必须对列车运行过程中出现的电网感应电压进行检查。在确定了网侧感应电压为零之后，利用“6A系统车顶绝缘检测装置”对车顶设备绝缘进行了测试，测试的结果表明，车顶绝缘不满足规范的要求，因此可以判断出，列车车顶高压设备的绝缘存在问题。通过对“6A系统”列车顶部绝缘试验总结，认为此次事故的主要原因为：列车在重度灰霾条件下长期工作，对列车顶部的高压装置的绝缘特性产生了一定的破坏作用，致使电网产生了无电感，机组人员利用“6A系统”对列车顶部的三次绝缘进行了三次试验，发现列车顶部的绝缘都远远小于规定的15kV阈值，并能发出警报，从而证实列车顶部的高压装置的绝缘状况很差。由于采用了高电压隔离测试设备，因此可以很好地防止因列车盲目上升而引起的弓网故障。高电压绝缘测试器是铁路列车上的一项关键技术。每一台使用的机车出库之前，都要对其进行一次绝缘检查，对设备和列车的绝缘状况进行检查，如果出现了绝缘检查装置的警告，就不能盲目地进行升弓，而是要将两张受电弓用高压隔离开关进行分离，然后对其进行独立的测试，在确定并将其分离之后，才能进行升弓。从而达到降低弓网故障发生的目的，了列车行车的安全，了轨道交通的正常运行。参考文献：1.许玉清，张建朝，朱贺栋《电力机车车顶高压设备绝缘故障检测》．株洲：机车电传动，2oo5(2)：59—60．2.毛红军《电力机车车顶绝缘检测装置的研究》成都：西南交通大学，2007．3.申瑞源《机车车载安全防护系统(6A系统)总体方案研究》北京：中国铁路，2012(12)：1-6．