司拴拴

摘 要：作為鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展，得益于各個(gè)方面的精益求精。比如：在鐵路的供電系統(tǒng)里面，鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路是一個(gè)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。如何對(duì)其進(jìn)行精確的故障分析并采取相應(yīng)的措施來(lái)解決這一問(wèn)題是不斷要思考和解決的問(wèn)題。本文意在從鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路經(jīng)常出現(xiàn)的故障分析，研究和討論針對(duì)其要采取的相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：鐵路10kV供電系統(tǒng) 接地短路 故障分析 對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2018）01（a）-0044-02

鐵路是當(dāng)前國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力量，鐵路能否正常安全的發(fā)展和建設(shè)在某種程度上會(huì)直接影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，保障鐵路系統(tǒng)的正常工作至關(guān)重要。因此，對(duì)于鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障進(jìn)行重點(diǎn)分析，將具有十分重要的積極作用。

1 鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障

對(duì)鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障進(jìn)行分析和研究，有利于最大程度的減少故障的出現(xiàn)，切實(shí)保證鐵路的正常運(yùn)行和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。作為鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障主要是由于電力電纜出現(xiàn)的故障，究其原因可以有很多種。

1.1 電纜頭制作工藝的問(wèn)題

電纜頭的擊穿爆炸是擊穿電纜事故的常見(jiàn)原因，也是導(dǎo)致接地短路故障的原因之一，電纜頭在制作工藝的好壞直接影響材料的質(zhì)量好壞和鐵路線路能否正常運(yùn)行。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，在電纜頭制作的過(guò)程中也存在著各種問(wèn)題，比如：銅屏蔽網(wǎng)直接纏繞未按工藝要求套在冷縮附件上，電纜線芯對(duì)接處未使用支撐架，絕緣端部處理（俗稱鉛筆頭）的兩端明顯不對(duì)稱而不能達(dá)到工藝要求，電纜外護(hù)套纏繞防水密封膠處表面未做毛化處理而導(dǎo)致冷縮附件密封不嚴(yán)等，這一系列的問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致電纜線路發(fā)生故障，致使鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障。

1.2 電纜線路的老化以及受潮導(dǎo)致相關(guān)線路的絕緣性能差

眾所周知，線路的絕緣性能的好壞是直接影響線路能否正常工作的因素。絕緣性能較差的電纜線路非常容易導(dǎo)致接地線路的短路現(xiàn)象的發(fā)生。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，很多企業(yè)由于制造工藝的欠佳導(dǎo)致電纜線路的保護(hù)層發(fā)生破裂，終端頭封閉不良，這很可能導(dǎo)致相關(guān)的電纜線路在使用過(guò)程中絕緣性能不能充分發(fā)揮，進(jìn)而造成線路故障。再加上很多時(shí)候在使用時(shí)對(duì)于電纜線路的絕緣性能不加注意，不能很好地進(jìn)行保護(hù)，加速了電纜線路絕緣性能的老化。同時(shí)，天氣以及人為等各種因素也會(huì)導(dǎo)致線路受潮嚴(yán)重，這些都嚴(yán)重影響著線路的絕緣性能的發(fā)揮，都可能會(huì)導(dǎo)致接地線路發(fā)生短路。

1.3 外力的破壞也是造成接地短路的主要原因之一

作為鐵路10kV供電系統(tǒng)是由多個(gè)部門(mén)和方面構(gòu)成，它們之間相互聯(lián)系、相互影響。而在生活中，很多外力的因素都會(huì)對(duì)他們產(chǎn)生影響，進(jìn)而致使電纜線路的絕緣性能較差，出現(xiàn)接地短路，嚴(yán)重的也將造成大面積的停電，同時(shí)也會(huì)對(duì)電纜造成不同程度的損害，最終會(huì)使鐵路系統(tǒng)遭受?chē)?yán)重的損失和無(wú)法估量的傷害。

電纜線路的故障是導(dǎo)致接地線路發(fā)生故障的主要原因之一，如果不對(duì)這一故障加以分析和解決，將會(huì)嚴(yán)重影響鐵路供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，損害鐵路系統(tǒng)的利益。因此，針對(duì)其出現(xiàn)故障的原因，尋找解決這一故障問(wèn)題的有效途徑成為重中之重。

2 鐵路10kV供電系統(tǒng)接地線路的故障排除措施

作為鐵路10kV供電系統(tǒng)的接地短路故障可以主要分為兩個(gè)方面的內(nèi)容：接地故障和短路故障。在解決這一故障的同時(shí)需要我們根據(jù)具體的障礙類(lèi)型提出具體的有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施。

2.1 短路故障問(wèn)題的解決

在鐵路10kV供電系統(tǒng)中，最常出現(xiàn)的故障類(lèi)型之一就是短路故障。供電系統(tǒng)的短路故障主要是指由于受某種原因的影響，導(dǎo)致電纜線路的電流急劇增大，而電壓急劇降低，致使相關(guān)的電氣設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞的相與相、相與地之間的短接。要真正解決可能帶來(lái)的短路故障，減少短路故障帶來(lái)的損失，必須準(zhǔn)確測(cè)量相關(guān)的線路是否處于短路故障的狀態(tài)。

故障區(qū)段定位方法是我們常用的排除故障的方法。由于在發(fā)生短路故障以后，該處的電流急劇增大，而電壓卻迅速降低，因此，對(duì)于該發(fā)生故障的區(qū)域非常容易進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和定位。對(duì)于進(jìn)行的區(qū)段定位所采用的原理基本上與“過(guò)電流”保護(hù)的原理相同。它需要借助饋線終端裝置（即FTU）或故障指示器定位故障區(qū)段。如圖1所示的高手拉手環(huán)網(wǎng)饋線自動(dòng)化（FA）系統(tǒng)為例，一旦當(dāng)線路出現(xiàn)短路故障時(shí)，F(xiàn)TU則就會(huì)對(duì)過(guò)此的電流進(jìn)行檢測(cè)并上報(bào)至相應(yīng)的主控制站，即FA。之后，由主控制站對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行分析檢測(cè)，確定出現(xiàn)故障的相應(yīng)區(qū)域段落。當(dāng)變電所故障保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)故障的相應(yīng)路線后，遙控分段開(kāi)關(guān)隔離故障，進(jìn)而使非故障的區(qū)域正常進(jìn)行供電。

故障測(cè)距法也是在鐵路系統(tǒng)中經(jīng)常使用的排除接地故障的方法之一。這樣的方法既可以有效降低成本，同時(shí)也可以減少尋線負(fù)擔(dān)。在鐵路系統(tǒng)中，最常用的故障測(cè)距法主要有阻抗法、電流對(duì)比法等。作為阻抗法，主要是利用故障時(shí)測(cè)到的電流和電壓的數(shù)值求取故障電路回路的阻抗，同時(shí)因?yàn)楣收匣芈放c故障所出現(xiàn)的距離成正比的關(guān)系，因此，可以對(duì)故障的距離能夠準(zhǔn)確進(jìn)行定位。在該方法進(jìn)行使用時(shí)，一般要結(jié)合“S注入法”計(jì)算故障距離或配合行波法來(lái)確定故障的距離。在某些國(guó)家，可以利用標(biāo)準(zhǔn)的電力系統(tǒng)的軟件進(jìn)行離線短路的分析和計(jì)算，當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候，遠(yuǎn)端繼電器測(cè)量故障電抗并上報(bào)主站，并將其與測(cè)得的故障距離進(jìn)行對(duì)比分析，既能節(jié)省時(shí)間，又可以更加精準(zhǔn)地找到故障的原因和區(qū)域，效果十分理想。而作為電流對(duì)比法來(lái)講，它在某種程度上克服了阻抗法的不足，更加具有實(shí)用性和精確性。它在計(jì)算時(shí)主要添加了對(duì)于負(fù)荷電流的采集，通過(guò)電流對(duì)比進(jìn)行故障的定位。它采用SCADA/EMS/DMS/D-SCADA等計(jì)算各條線路的故障電流并與各點(diǎn)測(cè)量上報(bào)的電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，進(jìn)而對(duì)于故障出現(xiàn)的區(qū)域路段進(jìn)行判斷。

2.2 接地故障的地位方法及相應(yīng)的措施

接地故障主要是指中性點(diǎn)非有效的接地系統(tǒng)發(fā)生的但相對(duì)地短接，也被稱之為“小電流故障”。其本身會(huì)導(dǎo)致電流微弱，故障的電弧不穩(wěn)定，這在某種程度上也會(huì)影響鐵路正供電系統(tǒng)的正常工作和運(yùn)行。因此，及時(shí)尋找有效的方法來(lái)解決接地故障尤為重要。

故障區(qū)段定位法也是鐵路10kV供電系統(tǒng)在進(jìn)行接地故障判斷經(jīng)常采用的方法，具體措施包括“S”注入法、零序電流法、中電阻法、零序功率方向法、相關(guān)法等一系列的方法和措施。以“S”注入法為例，它是利用故障時(shí)暫時(shí)“閑置”的接地相電壓互感器注入一個(gè)特殊的信號(hào)電源，通過(guò)該特殊的信號(hào)電源裝置的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)故障的選線和定位。作為“S”注入法的原理相對(duì)較為先進(jìn)，不受消弧線圈的影響，但該方法在使用的過(guò)程中需要附加較強(qiáng)的信號(hào)的注入設(shè)備，因此也具有其自身的局限性。

故障測(cè)距也是在鐵路10kV供電系統(tǒng)接地故障時(shí)常用的方法。具體措施也包括：“S”注入法、微分方程法、行波法以及參數(shù)辨識(shí)法等。以行波法為例，它主要是根據(jù)行波理論進(jìn)行的分析，其基本原理是：通過(guò)測(cè)量故障產(chǎn)生的行波在故障點(diǎn)與母線之間往返一次的時(shí)間（單端法）或利用故障行波到達(dá)兩端的時(shí)間差（雙端法）來(lái)計(jì)算相應(yīng)的故障距離。當(dāng)輸電線路輸電距離長(zhǎng)，利用GPS同步則可以準(zhǔn)確地計(jì)算出故障的距離，因此，這在鐵路10kV供電系統(tǒng)接地故障排除中具有十分重要的積極作用。

3 結(jié)語(yǔ)

電力作為重要的資源能源，在當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域都起著非常重要的作用。如果一旦供電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)給社會(huì)各部門(mén)帶來(lái)無(wú)法估量的重大損失。對(duì)鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障分析和對(duì)策進(jìn)行分析和研究，也將對(duì)整個(gè)鐵路行業(yè)的發(fā)展具有十分重要的積極作用。相信，隨著對(duì)鐵路10kV供電系統(tǒng)接地短路故障分析和對(duì)策研究的不斷深入，故障的排除必然會(huì)取得巨大的成就。

參考文獻(xiàn)

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