עם התפתחותה של רכבת מחושמלת לכיוון של מהירות גבוהה, יציבות ובטיחות, מוצעות דרישות גבוהות יותר ויותר להפעלת קו מגע עילי של הרכבת. עם זאת, עקב זיהום סביבתי חמור, הבהוב בידוד מתרחש לעתים קרובות, וכתוצאה מכך מערכת אספקת חשמל חריגה. לכן, הכרחי להבטיח אספקת חשמל רציפה ויציבה של מערכת אספקת כוח המתיחה ולחסל את תופעת ההבהוב המבודד.
1. ניתוח סיבה של מהבהב מבודד
הבזק כולל בעיקר הבזקי זיהום, הבהוב ערפל ודובדבן, לרבות גשם, טל, כפור, ערפל, רוח והשפעות אקלימיות אחרות, או אבק, גז פסולת, מלח טבעי, אבק, גואנו ומזהמים אחרים, כמו גם אבק, גז פסולת, מלח טבעי, אבק, גואנו וזיהום אחר. תהליך הזיהום המבודד הוא בדרך כלל הדרגתי, אך הוא גם יכול להיות מהיר.
1.1 הבזק זיהום
מבודדים רגילים המחוברים למבודדים אינם מוליכים חשמל בתנאי יבש והמבודדים יישטפו. עם זאת, באזורים עם זיהום סביבתי חמור, בסמוך למקור הזיהום, חומרי גלם כימיים באוויר וכימיקלים המפוזרים ליד המפעל, כגון אבקת פחמן, אבקת מלט, חומצה, בסיסיות ותכונות זהב, ייצמדו למבודד למשך זמן רב ליצירת עוגה. הידבקות חזקה, לא קלה לניקוי על ידי גשם, משטח שיורי, במקרה של טפטוף, ערפל, טל ומזג אוויר אחר, משטח המבודד המחובר לחלק זה של הלכלוך יהיה רטוב, מוליכות החשמל משתפרת מאוד, וכתוצאה מכך עלייה של זרם דליפה. כאשר השדה החשמלי של זרם הדליפה חזק מספיק כדי לגרום להתנגשות יינון אוויר פני השטח, פריקת קורונה או פריקת זוהר מתחילה מיד סביב מכסה הברזל, וכתוצאה מכך קו כחול-סגול דק בשל זרם הדליפה הגדול בזמן זה. קורונה או פריקת זוהר ניתן להמיר בקלות לקשת ערוץ בהירה. במזג אוויר ערפל וטל, הלחות של שכבת הלכלוך עולה, זרם הדליפה עולה, וניתן לשמור על האורך המקומי בתנאים חשמליים מסוימים. ברגע שהקשת המקומית מגיעה לאורך קריטי מסוים והטמפרטורה של תעלת הקשת גבוהה מאוד, הארכה נוספת של ערוץ הקשת אינה דורשת עוד מתח גבוה יותר ומתארכת באופן אוטומטי דרך שני השלבים, וכתוצאה מכך פריקת מבודד והבזק.
1.2 ניתוח סיבת הבזק ערפל (רטוב).
בתקופה ארוכה של מזג אוויר ערפילי (רטוב), נוצרת בהדרגה שכבת מים על פני השטח של המבודד הקרמי. עקב אובדן המאפיינים ההידרופוביים והתפלגות לא אחידה של חוזק השדה של מבודדים מרוכבים, יווצר סרט מים גם על פני השטח של מבודדים מרוכבים. במקביל, משטח המבודד מכוסה בזיהומים, והרכב מי הערפל מורכב. קצוות המבודדים יוצרים תחילה קורונה ופריקה חלקית של קשת. עקב העלייה בלחות האוויר, עוצמת השדה של פירוק האוויר תפחת משמעותית. עקב התמוטטות הקשת בין חצאיות החרסינה בקצוות המבודדים, ברגע שהחצאית הראשונה תיהרס, החצאית השנייה תייצר מתח גבוה יותר, ויחזור על התהליך רק עכשיו, מכיוון שהקשת תכבה כאשר מתח AC עולה על האפס, כך שבמקרה זה הקשת תכבה כאשר מתח ה-AC חורג מאפס. יצירת הבזק המבודד תלוי בהתפתחות הקשת ובזרימת האוויר המיונן. אם הערפל (הלחות) יציב יחסית והקשת מתלקחת מחדש, הוא עלול להבהב במהירות, ואילו אם זרימת האוויר מהירה יותר, תעלת היינון תיעלם במהירות ולא תתפתח להבהוב.
1.3 ניתוח סיבה של הבזק הדובדבן
היא נקבעת בעיקר על ידי תנאים מטאורולוגיים, היא תופעה פיזיקלית מקיפה שנקבעת על ידי טמפרטורה, לחות, הסעת אוויר קר וחם, סביבה ומהירות הרוח וגורמים נוספים. קשה לשנות את המבנה של טיפות מים קטנות, מקוררות-על, בגלל הקוטר הקטן שלהן ומתח הפנים הגדול שלהן. קשה גם לפגוש את עיבוי האבק, אמנם הטמפרטורה מתחת לאפס מעלות צלזיוס, אך עדיין בקצב הירידה, יורד לאט לאט לקרקע ויוצר "גשם מקפיא". המים המקוררים האלה מאוד לא יציבים. כאשר טיפה נמצאת במגע עם חפץ קר (כגון מבודד) על הקרקע, רטט הפגיעה יגרום לעיוות של הטיפה המקוררת-על, ומידת כיפוף פני השטח של הטיפה יורדת, ומתח הפנים יורד בהתאם. השפעת העיבוי על פני השטח של המבודד דומה לזו של הגושים. לאחר דפורמציה, טיפות המים המקוררות-על הנוזליות מתחברות, כך שטיפות המים המקררות מתעבות על פני המבודד לקרח מצולע או מצולע, כך ששטח המבודד מכוסה על פני המבודד בצורה של RIM או שפה. לפיכך, כושר הבידוד של המבודד מצטמצם, וכתוצאה מכך להבהוב המבודד.
2. דיון על כלל הברקה
2.1 גורמים מצטברים של זיהום
(1) סוג מבודד. עבור מבודדים, ככל שהקוטר הממוצע גדול יותר, כך גדלה היכולת לצבור זיהום. באותם תנאי זיהום, מבודדי צינור עם התקנה משופעת מתאימים יותר לצבירת זיהום מאשר מבודדים אופקיים בשל המאפיינים המבניים ושטח הסרת האבק שלהם, ולכן יש סיכוי גבוה יותר להתרחש הבזק. המשטח העליון של אותו מבודד נוטה יותר ללכלוך מאשר מבודדים אחרים, ואת המשטח העליון קל להברקה.
(2) השפעת מקורות זיהום
בסביבת ציוד קו מתח יש חצרות, מפעלי מלט, תחנות כוח ומפעלי קוקינג, שעלולים לצבור זיהום על משטח המבודד ולגרום בקלות להברקה. ככל שמשא הרכבות צפוף יותר, קל גם לגרום להבהוב מבודד אחת הסיבות העיקריות. הסיבה העיקרית היא שכאשר הרכבת נוסעת במהירות של 60~100 קמ"ש, אבק יעוף במטען, ואבק מתכת הנגרם מחיכוך גלגל ומסילה יתיז גם הוא על המבודד. כאשר הזיהום חמור, ייגרם הבהוב מבודד. המחקר מצא גם כי מבודדי רצפת גשרים נמצאים בטווח של אידוי נהר לאורך זמן, הלחות היחסית של מבודדים גבוהה, ודוחי המים של מבודדים יורדת משנה לשנה. במשך תקופה ארוכה נוצר סרט של מים על פני המבודד.
2.2 גורמים עונתיים
(1) השפעת מזג האוויר
למשקעים יש השפעה ברורה על התכלות מבודד. בשאנדונג, הצטברות זיהום המבודדים ירדה בקיץ ובסתיו (יולי, אוגוסט וספטמבר), והגיעה למקסימום בסוף החורף (ינואר, פברואר ומרץ). בשל לחות גבוהה וגשמים ושלג תכופים באזורי החוף, סביר להניח שיתרחשו הבהוב ערפל מבודד והבהוב קרח ב-1 וב-2 במרץ.
(2) השפעת הטמפרטורה והסביבה
שיא ההבזק מתרחש בשעות הבוקר המוקדמות, כך שהזמן הטוב ביותר להיווצרות ערפל וכמות השלג המקסימלית הם גם הזמן הנמוך ביותר לבידוד משטח מבודד, והסבירות להברקה גבוהה. באופן כללי, כאשר השמש מופיעה, שכבת ההיפוך נעלמת, הערפל מתפוגג לאט, וההבזק עשוי להצטמצם.
3. אמצעי מניעה ובקרה
3.1 סיווג אזורים מזוהמים בדרגות שונות
על מנת למנוע הבזק מבודד והפסקת חשמל, יש צורך לחזק את העבודה נגד זיהום של מבודד. קודם כל, יש צורך לשלוט במאפיינים של מזהמים ומחזור זיהום, לחלק נכון את אזור הזיהום, כדי לספק בסיס אמין לעבודה נגד הבהוב. לפי דרגות זיהום וזיהום שונות, פתחו שיטות ניקוי ומחזורי ניקוי שונים.
3.2 נקה מבודדים באופן קבוע בהתאם לתקנות העונתיות
ניקוי בידוד מחזק הוא האמצעי העיקרי למניעת הבהוב בידוד. עם זאת, בשל ריבוי המבודדים ומשימת הניקיון הכבדה, בוצע ניהול דינמי בשטח המזוהם, בוצעה בדיקה שוטפת וסעיף הזיהום הותאם בזמן בהתאם למצב בפועל. הם רשומים בפנקס על פי תקני השטח המזוהם העדכניים ובעיקר נבדקים לגבי מצב עדכני ושינויים בשטח המזוהם. על פי חוק הצטברות זיהום מבודדים, נקבע מחזור ניקוי מדעי כדי למנוע תחזוקה עיוורת. על מנת להשיג את אפקט הניקוי הטוב ביותר, יש לארגן את זמן הניקוי של חלקי מפתח לפני ההבזק בתדר גבוה. אזורים מזוהמים קשים ינוקו בכל עת בהתאם למצב הזיהום. בנוסף, בעת ניקוי מי מבודדים בעונות ההמסה בחורף ובאביב, ניקוי הזיהום על משטח המבודד יעיל מאוד ויכול להפחית ביעילות את הצטברות הזיהום על המבודד.
3.3 החלף מבודדים מרוכבים
למבודדים מרוכבים יש אפקט בידוד טוב ויכולת הגנה חזקה. ראשית, יש לו סלידה חזקה משחייה. חצאית מטפסת מבודדת מורכבת בעלת הידרופוביות חזקה. בשל המאפיינים של חומר גומי סיליקון, טיפות מים נוצרות על פני השטח של מבודדים מרוכבים, מה שמקשה על הרטבה של שכבת העיכול. לפיכך, מצב פני השטח של המדיום המבודד המרוכב משתפר, כך ששכבת העיכול לא קלה ליצור שכבה מוליכה רציפה. זרם דליפת פני השטח של מבודד קרמי קטן, מה שמשפר את תכונת ההבהקה של מבודד. שנית, יש לו פונקציה של ניקוי עצמי. חצאית מטפסת מבודדת מרוכבת יכולה למלא תפקיד כיסוי ולהפחית את הלכלוך המבודד. לחצאית מטריה עצמה יש שיפוע מסוים ומשטח חלק, שהוא חומר אלסטי רך. תחת פעולת הרוח, לגשם יש יכולת ניקוי עצמי חזקה, ולחצאית המטריה עצמה יש שיפוע מסוים ומשטח חלק. לכן, הצטברות הזיהום וריכוז המלחים של מבודדים מרוכבים מופחתים באופן משמעותי, אשר ממלא תפקיד אנטי זיהום. לכן, מבודדים מרוכבים מתאימים לאזורי זיהום כבדים או אזורי חוף רטובים.
עם זאת, הנתונים מראים כי מבודדים מרוכבים משמשים בתחומים מסוימים בשל ההידרופוביות המצוינת והנדידת ההידרופוביות שלהם, אך הלחץ הרדיאלי של מבודדים מרוכבים (מאונך לקו המרכז) הוא קטן מאוד מכיוון שיש להם תכונות דחיית מים ונדידה הידרופוביות מצוינות, בעוד שמבודדים מרוכבים משמשים בתחומים מסוימים בשל הידרופוביות טובה שלהם והגירה הידרופוביה. התכונה המכנית חלשה. יחד עם זאת, בשל החומר שלו, התופעה של הבהוב משטח מבודד אינה ברורה, כך שברגע שההבזק המבודד המרוכב או נזק פנימי, איתור תקלות אינו קל לצפייה, והתאוששות הציוד קשה.