趙維才

【摘 要】接觸網(wǎng)故障直接影響鐵路運(yùn)輸暢通?？焖俳M織對接觸網(wǎng)跳閘原因的分析、查找和處理，找到跳閘的真正原因所在，對消除設(shè)備隱患，縮短故障停電時間，提高接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量有著重要意義。本文針對接觸網(wǎng)故障查找及處理從設(shè)備巡視、故障報(bào)告分析等幾個方面進(jìn)行了總結(jié)，用以指導(dǎo)接觸網(wǎng)故障查找及處理。

【關(guān)鍵詞】故障；查找；處理

牽引變電所跳閘是接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不良的直接體現(xiàn)。設(shè)備隱患、故障或外界原因引起的跳閘，直接威脅著牽引供電設(shè)備的安全運(yùn)行，所以快速組織對牽引供電跳閘原因的分析、查找和排除，找到跳閘的真實(shí)原因所在，對消除設(shè)備隱患、指導(dǎo)事故搶修具有重要意義。

牽引變電所跳閘，絕大部分是由于接觸網(wǎng)供電臂設(shè)備本身或外界原因造成，因接觸網(wǎng)作為牽引供電系統(tǒng)的唯一無后備的組成部分，其運(yùn)行狀況如何，對鐵路運(yùn)輸暢通起著關(guān)健的作用。由于接觸網(wǎng)供電線路較長，沿鐵路鋼軌在野外運(yùn)行供電，本身設(shè)備受自然條件影響較大；同時電力機(jī)車采用受電弓滑動取流，頻繁地磨擦使得接觸網(wǎng)故障概率非常高，故障發(fā)生不可避免。況且鐵道沿線地勢復(fù)雜多變，發(fā)生故障后難以查找，故障停電后嚴(yán)重影響行車。因此，對接觸網(wǎng)線路故障的分析，應(yīng)作為專業(yè)技術(shù)人員一項(xiàng)重點(diǎn)工作去做。一般而言，接觸網(wǎng)故障分為瞬時性故障和永久性故障。瞬時性故障通過重合閘可恢復(fù)供電，但故障點(diǎn)往往是設(shè)備絕緣的薄弱點(diǎn)，需盡快找到故障點(diǎn)加以處理，否則會引起二次故障危及供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。而當(dāng)永久故障發(fā)生時，則需迅速查明故障并及時排除，排除時間的長短直接影響到供電系統(tǒng)送電和保障運(yùn)輸暢通。排除時間越長，則停電所造成的經(jīng)濟(jì)損失越大。從2006年我局開通電氣化以來，本人總結(jié)近6年來在接觸網(wǎng)供電臂跳閘后的一些處理經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)的一些典型故障，有一些查找跳閘原因的方法可供參考，具體處理思路如下：

1.巡視檢查牽引供電設(shè)備

實(shí)際運(yùn)行中存在接觸網(wǎng)大多數(shù)跳閘巡檢均未找到故障點(diǎn)，只是將跳閘原因定為天氣原因或不明原因，由于沒有找到具體故障點(diǎn)并及時處理，隱性的故障對牽引供電設(shè)備運(yùn)行可靠性造成潛在隱患。實(shí)踐證明大多數(shù)跳閘是可以通過后期努力找到故障點(diǎn)的，大多數(shù)不明原因跳閘都是因?yàn)榻佑|網(wǎng)絕緣不良引起的跳閘。如：2006年京滬線電氣化開通后，兗州北牽引變電所饋線斷路器多次跳閘且重合成功，后通過巡視發(fā)現(xiàn)部分棒瓷放電嚴(yán)重，2008年將放電嚴(yán)重的棒瓷全部更換，在以后的運(yùn)行中，不明原因跳閘次數(shù)大為減少。因此可初步判斷06、07年大多數(shù)不明原因跳閘都是因?yàn)榘舸山^緣不良引起的跳閘。

所以加強(qiáng)設(shè)備巡視是找到故障點(diǎn)的必要途徑。具體方法如下：

（1）供電臂跳閘后，立即對變電所設(shè)備進(jìn)行特巡，尤其對主導(dǎo)電回路設(shè)備開關(guān)、線夾、充油設(shè)備、壓接處等進(jìn)行重點(diǎn)巡視，并打印出故障報(bào)告單進(jìn)行初步分析判斷故障原因。也可排除保護(hù)誤動引起的故障跳閘。

在陰雨天氣還要巡視避雷器是否動作，如動作可初步判斷是由于雷擊造成的跳閘。

（2）接觸網(wǎng)設(shè)備重點(diǎn)巡視有沒有鳥窩、絕緣子是否放電閃絡(luò)嚴(yán)重、樹木是否侵限以、上垮橋有沒有漏水、車站貨場隔離開關(guān)以及分段絕緣器有沒有放電燒毀等情況造成的跳閘。以及故障對運(yùn)行設(shè)備的影響程度等也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)查。

（3）對于未找出故障點(diǎn)的故障跳閘也可利用檢修天窗對故障點(diǎn)范圍的設(shè)備停電檢查，這樣大多也都可以找到故障點(diǎn)。

（4）加強(qiáng)夜間巡視。對于一些暫時原因不明的跳閘除用上述方法查找外，有必要加強(qiáng)變電所、接觸網(wǎng)或供電線的夜間巡視，查找放電或閃絡(luò)的絕緣子，及時組織更換。

2.加強(qiáng)與供電調(diào)度及行車調(diào)度的聯(lián)系

在巡查牽引供電設(shè)備同時，生產(chǎn)調(diào)度應(yīng)該及時通過供電調(diào)度及列車調(diào)度，了解跳閘供電臂內(nèi)電力機(jī)車狀況，包括列車對數(shù)、列車編組情況以及故障時列車所在區(qū)間位置以及機(jī)車所在位置的接觸網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)，同時聯(lián)系相關(guān)車站值班員了解站內(nèi)接觸網(wǎng)有無異常，如異常響聲、光電現(xiàn)象。若反饋信息中無異常狀況，一般情況下，供電調(diào)度在進(jìn)行試送電時，電力機(jī)車需降弓，據(jù)此可以判別是機(jī)車或是供電設(shè)備原因引起跳閘，減小排查范圍。如2007年2月4日京滬線界河變電所213、214DL同時跳閘，對線路機(jī)車進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)界河變電所跳閘時有一趟DH51023多機(jī)重連，有5輛電力機(jī)車連掛在一起并且升多弓運(yùn)行，在過分相時四輛車沒有斷開負(fù)荷過分相造成了斷路器跳閘。

另外，相關(guān)接觸網(wǎng)工區(qū)接到巡視通知時，應(yīng)重點(diǎn)對故測指示區(qū)段的電力機(jī)車、接觸網(wǎng)設(shè)備重點(diǎn)查找，必要時對整個供電臂進(jìn)行巡視，排除供電設(shè)備本身的故障或隱患。

3.分析保護(hù)動作數(shù)據(jù)，指導(dǎo)跳閘原因查找

在網(wǎng)工區(qū)、變電所進(jìn)行巡視的同時，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)對跳閘報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，總結(jié)接觸網(wǎng)故障各種類型的跳閘，存在一個規(guī)律，即無論采取哪個廠家的保護(hù)設(shè)備，基于同一原因引起的跳閘，跳閘數(shù)據(jù)基本相似。具體如下：

3.1電力機(jī)車帶電過分相

具有以下特征：

（1）相鄰兩個所兩條饋線斷路器幾乎同時跳閘。

（2）保護(hù)動作類型不一樣，順機(jī)車方向，已通過的饋線保護(hù)為過電流出口，機(jī)車前方的饋線保護(hù)為距離保護(hù)出口。

（3）如在變電所附近分相處發(fā)生機(jī)車帶電過分相時，其數(shù)據(jù)特點(diǎn)為：電阻值較大，電抗值較小，為負(fù)值，阻抗角接近360°故障測距接近0公里。

（4）電壓值較高，為20KV以上。

3.2過負(fù)荷引起的過電流跳閘

數(shù)據(jù)特點(diǎn)：

（1）饋線僅有過電流保護(hù)出口。

（2）故障母線電壓較高，一般在20KV以上，故障電流略大于饋線過電流保護(hù)定值。

（3）三次諧波電流一般占故障電流的10%以上。

（4）阻抗角在50到200之間。

3.3發(fā)生金屬性短路故障

數(shù)據(jù)特點(diǎn)：

（1）故障電流值較大，電壓值較小。

（2）阻抗角線路阻抗在60-75o間。同時，每一次跳閘后，應(yīng)將跳閘數(shù)據(jù)與歷史上該開關(guān)跳閘數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，尤其是故障測距接近的跳閘，可以基本確定線路上面存在問題，應(yīng)對該故測區(qū)段進(jìn)行重點(diǎn)巡視或擴(kuò)大到整個供電臂進(jìn)行巡視，必要時天窗停電上網(wǎng)重點(diǎn)檢查。如2011年07月06日，兗石線南陶洛變電所南環(huán)線供電臂215饋線斷路器跳閘，2次跳閘數(shù)據(jù)相似，阻抗角及故測距離值基本接近，運(yùn)行技術(shù)人員沒有對跳閘數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，后巡視發(fā)現(xiàn)30#-33#支柱接觸網(wǎng)南側(cè)距離70米處有一新建化工廠在進(jìn)行生產(chǎn)，化工廠煙筒排污造成30#-33#支柱絕緣子污染，因天下小雨閃絡(luò)放電。因此，對于每一次跳閘，無論重合與否，專業(yè)技術(shù)人員都應(yīng)該對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，查找跳閘原因。對于每一次跳閘，無論重合與否，專業(yè)技術(shù)人員都應(yīng)該對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，查找跳閘原因。

3.4利用保護(hù)原理進(jìn)行跳閘分析

當(dāng)跳閘后無明確信息可利用時，可利用保護(hù)的原理進(jìn)行反復(fù)推敲來判別跳閘區(qū)段。如阻抗II段動作而阻抗I段未動作時，根據(jù)阻抗I段保護(hù)線路全長的85%，阻抗II段保護(hù)范圍為該線路及下一級線路全長的原理可以判斷出：故障地點(diǎn)在線路85%-100%的區(qū)段。如2008年3月22日，官橋變電所211DL跳閘，阻抗II段保護(hù)動作，工區(qū)巡視時發(fā)現(xiàn)，官橋變電所末端南沙河分區(qū)所6道分段絕緣器故障，所以分析保護(hù)動作情況指導(dǎo)事故跳閘原因查找，能較快確定故障范圍。

3.5對不易發(fā)現(xiàn)的隱形故障，可拉開絕緣錨段關(guān)節(jié)的隔離開關(guān)分段試送電

此種方法雖然時間長但有效，拉開隔離開關(guān)前，必須確認(rèn)絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)狀態(tài)良好。此種方法查找過程中，要與幾種方法結(jié)合起來，收集信息綜合分析，盡快確定故障點(diǎn)。

3.6根據(jù)跳閘情況確定巡視重點(diǎn)

重合失敗及試送電失敗情況。

牽引變電所跳閘，重合和強(qiáng)送均不成功，可能由于接觸網(wǎng)或供電線路斷線接地、絕緣子擊穿、隔離開關(guān)處于接地狀態(tài)下的分段絕緣器擊穿、隔離開關(guān)引線脫落或斷線、較嚴(yán)重的弓網(wǎng)故障、機(jī)車故障、吸流變壓器短路。

因此牽引供電運(yùn)營管理部門要建立臺帳做好危樹地段、隔離開關(guān)、避雷器、跨越接觸網(wǎng)線路等關(guān)鍵設(shè)備的統(tǒng)計(jì)工作；同時做好季節(jié)性工作，如春季砍樹是由于絕緣部件瞬時閃絡(luò)，電擊人身或動物等原因造成。

4.加強(qiáng)聯(lián)控工作，擴(kuò)大信息查找范圍

4.1加強(qiáng)機(jī)供控聯(lián)控

機(jī)務(wù)原因引起的跳閘占居比例較大，約占跳閘總件數(shù)的50%左右，從乘務(wù)員手中取得第一手資料，對查找跳閘原因幫助很大。例如：機(jī)車所處位置的接觸網(wǎng)或車頂上有異物、機(jī)車絕緣子閃絡(luò)或擊穿、機(jī)車內(nèi)部故障等，機(jī)車司機(jī)都可以在第一時間反饋信息。

4.2加強(qiáng)工供聯(lián)控

重點(diǎn)掌握對牽引供電設(shè)備有影響的工務(wù)施工，如工務(wù)段大中修、更換道岔、橋隧段隧道維修等，跳閘后，結(jié)合故障測距等信息，判斷這些施工地點(diǎn)有無可能出現(xiàn)造成供電設(shè)備故障情況，如是否因撥道量過大造成接觸網(wǎng)拉出值過大而發(fā)生弓網(wǎng)故障，是否因施工造成絕緣子臟污而發(fā)生閃絡(luò)或擊穿等。

4.3加強(qiáng)車供聯(lián)控

車務(wù)人員在查找跳閘原因的過程中起著舉足輕重的作用。車站值班人員在運(yùn)輸?shù)谝痪€，時刻掌握著電力機(jī)車的運(yùn)行信息，接觸網(wǎng)、電力機(jī)車發(fā)生的故障信息，他們都能第一時間知道，及時與車站值班人員聯(lián)系，能盡快得到接觸網(wǎng)故障信息，便于故障處理，給故障點(diǎn)查找節(jié)省了很多時間。

5.減少牽引供電設(shè)備故障的措施

5.1及時處理施工遺留設(shè)備缺陷

通過總結(jié)分析，每一條新的電氣化線路開通初期，接觸網(wǎng)跳閘相對較多，這與工程質(zhì)量存在問題有很大關(guān)系。目前，工程交接在通電24小時無大事故時，就自然交接，既沒有保修制，也無后期服務(wù)，甚至有的設(shè)備沒有進(jìn)行驗(yàn)交就交給運(yùn)營單位，這種交接程序本身就給工程單位造成粗心大意，敷衍了事的僥幸心理，后續(xù)送電后的設(shè)備故障處理與正常運(yùn)輸造成矛盾。為保證工程質(zhì)量，在交接時應(yīng)全面仔細(xì)檢查驗(yàn)收，嚴(yán)格的工程交接辦法，及時消除設(shè)備缺陷，以保證設(shè)備投運(yùn)后安全、穩(wěn)定。

5.2保證接觸網(wǎng)設(shè)備絕緣質(zhì)量

將重污區(qū)及跨線橋下的絕緣子更換為1600mm的大爬距硅橡膠絕緣子，對損傷絕緣子及時檢查發(fā)現(xiàn)更換，對重污區(qū)的絕緣子重點(diǎn)巡視檢查，發(fā)現(xiàn)臟污及時清掃，縮短清掃周期，杜絕絕緣子異常天氣下發(fā)生閃絡(luò)或擊穿，造成接觸網(wǎng)頻繁跳閘影響供電。

5.3提高故測裝置準(zhǔn)確度

近年來，故測裝置在事故的應(yīng)用中越來越起到其獨(dú)特的重要性。但裝置有時準(zhǔn)確性差，誤差范圍大，往往造成事故發(fā)生后長時間找不到事故點(diǎn)，這是不正常的，因此，組織技術(shù)人員對故障測距裝置性能的檢查、分析、動作情況及規(guī)律，交流總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并組織攻關(guān)。培養(yǎng)故測標(biāo)定專業(yè)人員，了解掌握本區(qū)段線路阻抗及其變化規(guī)律。對于事故發(fā)生指導(dǎo)搶修具有重要意義。

總之，牽引供電系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)人員必須對接觸網(wǎng)故障高度重視，跳閘后及時組織各專業(yè)人員查找跳閘原因，同時對該跳閘數(shù)據(jù)與歷史跳閘數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，多方收集信息，分頭安排落實(shí)。只有將每一次跳閘原因及時找到，才能有針對性地進(jìn)行處理，那么牽引供電設(shè)備的運(yùn)行才能向有序可控方向邁進(jìn)。