淺談鐵路10kV電力線路故障的自動(dòng)檢測及切除方法

摘要：隨著電力事業(yè)的發(fā)展以及鐵路事業(yè)的進(jìn)步，在鐵路10kV的電力線路當(dāng)中一旦出現(xiàn)故障，采取自動(dòng)檢測以及切除的方法已經(jīng)具有一定經(jīng)驗(yàn)?；诖?，本文針對鐵路10kV電力線路故障的成因進(jìn)行分析，并通過研究故障檢測具體方法、鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測研究方向、鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測及切除程序等，為提升鐵路電路故障的解決能力提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路電力線路；10kV；電力故障；自動(dòng)檢測

引言：

鐵路系統(tǒng)在運(yùn)行的過程當(dāng)中離不開的電力資源的支持，因此在鐵路10kV電力線路出現(xiàn)故障時(shí)，必須要盡快進(jìn)行排查和修復(fù)，降低對于鐵路網(wǎng)整體的影響。鐵路的電力系統(tǒng)當(dāng)中，包含有架空線路以及電纜，由于鐵路里程較長，沿途可能會(huì)出現(xiàn)很多不確定的因素，造成對線路的影響。

1.鐵路10kV電力線路故障成因

1.1短路故障

在鐵路10kV的電力線路運(yùn)行過程當(dāng)中，較為常見的一種故障就是短路故障，短路的原因有很多，主要的特征表現(xiàn)為備自投、重合閘均不成功。短路故障一般在表現(xiàn)出來后就應(yīng)當(dāng)立即檢修，這樣能夠盡量降低由于故障帶來的損失及影響。目前我國所應(yīng)用到的線路一般都是二段式的電流保護(hù)，這種保護(hù)的主要原理就是通過電流速斷以及過電流的方式進(jìn)行。當(dāng)鐵路的10kV線路是利用了電力速斷的形式進(jìn)行的，那么就可以分析出故障點(diǎn)來自線路的兩相或者是三相直接短路。速斷保護(hù)對于電力線路的保護(hù)是一種波動(dòng)較大的保護(hù)行為，因此在速斷保護(hù)開啟的過程當(dāng)中會(huì)引發(fā)較大的電流現(xiàn)象，導(dǎo)致對整體線路損傷較大。當(dāng)鐵路的10kV電力線路是過電流保護(hù)，這樣的狀況一般來都是由于非金屬性短路或者是線路末端分支路短路。這種情況需要配電所相關(guān)的值班工作人員通過調(diào)取跳閘和重合閘等數(shù)值情況來進(jìn)行分析。

1.2單相接地故障

鐵路的10kV電力吸納路當(dāng)中，主要的電力線路接線方式都是小電流接地系統(tǒng)，這種方式下如果出現(xiàn)了線路故障，為了能夠有效解決故障需要快速尋求到故障位置。在線路接地發(fā)生時(shí)，原本較小的接地電流會(huì)因?yàn)闀?huì)上升到線電壓，這樣也就意味著電器設(shè)備必須要能夠擁有較為良好的絕緣條件才可以。單相接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，最多可以允許運(yùn)行兩個(gè)小時(shí)。其中單相接地故障也分為兩種具體情況，首先是接地未斷線的情況，這種情況下主要的表現(xiàn)特征是主要的相電壓的一相降低，另外的兩相卻呈現(xiàn)出了較高的趨勢，這樣一般都是由于瓷瓶或者是避雷器計(jì)算所導(dǎo)致的。另一種情況是接地并斷線，這種情況的主要表現(xiàn)特征是電力線路當(dāng)中，當(dāng)線電壓正常時(shí)，接地相的相電壓卻出現(xiàn)了不斷降低的趨勢，因此導(dǎo)致了接地并斷線的現(xiàn)象。一般該情況的成因是雷擊天氣引發(fā)了斷線現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)象可以通過一些手段來進(jìn)行解決。具有遠(yuǎn)動(dòng)功能的電力線路發(fā)生故障之后，往往會(huì)利用線路斷路器來開展分段試?yán)?，以此來判定具體的故障位置，幫助開展后續(xù)的各項(xiàng)活動(dòng)。

1.3斷線未接地故障

斷線未接地故障的現(xiàn)象主要表現(xiàn)為鐵路的10kV電力線路當(dāng)中出現(xiàn)了家斷裂現(xiàn)象，進(jìn)而誘發(fā)了斷線未接地故障。這種故障當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生斷線相電流較低，同時(shí)相關(guān)的線電壓也產(chǎn)生明顯降低[1]。一般來說這種故障可以通過調(diào)動(dòng)監(jiān)控的方式進(jìn)行位置判斷，進(jìn)而有效尋求到故障發(fā)生地點(diǎn)開展維修改善活動(dòng)。遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控當(dāng)中，如果鐵路線路中產(chǎn)生斷線未接地故障，那么就會(huì)由于在部分的車站當(dāng)中出現(xiàn)了低壓缺相現(xiàn)象而被獲知。

1.4外部因素造成電力線路故障

鐵路的電力線路很長一部分都是暴露在自然環(huán)境當(dāng)中的，并且在沿途當(dāng)中還會(huì)遇到各種的自然問題或者是人為問題，在途徑地勢較為復(fù)雜的路段時(shí)，會(huì)由于山體滑坡或者是地質(zhì)狀況受到威脅，又或者的附近地區(qū)的人類活動(dòng)，例如挖斷電纜、破壞電桿等，無論是哪一種情況下對于電力線路的故障都具有十分大的影響。還有一切線路的故障來源于天氣環(huán)境，眾所周知在夏日經(jīng)常出現(xiàn)的雷電天氣或者是暴雨天氣，冬天可能會(huì)出現(xiàn)的凍雨、暴雪積壓等，這些狀況都可能會(huì)對電力線路造成影響。無論是地質(zhì)問題、天氣問題還是人為的破壞問題，對于電力線路來講都需要通過故障表象來進(jìn)行有效的判斷，同時(shí)應(yīng)用到正確的處理手法及時(shí)止損。

2.鐵路10kV電力線路故障的自動(dòng)檢測和切除方法

2.1依照配電室故障表象進(jìn)行檢測

針對不同的電力線路故障問題，需要首先進(jìn)行的是依照配電室故障表象進(jìn)行檢測，這種檢測方式也是后續(xù)的各項(xiàng)工作開展前提條件。一般來說鐵路的10kV電力線路當(dāng)中較容易發(fā)生的現(xiàn)象是PT保險(xiǎn)管熔斷、瓷瓶擊穿、撞桿、斷線以及電纜故障和接地問題等，這些現(xiàn)象都會(huì)造成不同的具體故障，因此對癥下藥才能夠幫助選擇正確的解決方式。查詢電力故障除了人工的方式，更需要體現(xiàn)出在智能化和技術(shù)化的當(dāng)代，如何利用科技的手段幫助技術(shù)人員尋找到快速有效的方式來判定故障類型以及位置。

鐵路電力線路故障電流檢測的過程當(dāng)中可以按照電壓診斷理論當(dāng)中所提及的情況進(jìn)行。鐵路10kV自閉電路故障的檢查方式可以采用分段拉割開式送電以及人工巡視線路二者同時(shí)進(jìn)行的手段來查找，這樣能夠有效確定故障的位置，并且還需要不斷加入自動(dòng)化技術(shù)的成分，幫助協(xié)同開展監(jiān)測工作。鐵路的自閉線路當(dāng)中，當(dāng)首末端的電流電壓發(fā)生變動(dòng)時(shí)，可以以此作為故障判斷的依據(jù)之一。配電所當(dāng)中，故障指示器可以有效準(zhǔn)確顯示出具體的短路和單相接地故障等發(fā)生的線路位置，幫助工作人員開展檢修維護(hù)工作。

2.2鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測研究方向

當(dāng)鐵路線路發(fā)生了短路以及單相接地故障現(xiàn)象時(shí)，需要通過自動(dòng)檢測的手段得出具體的故障位置并開展切除工作，切除故障之后在沒有發(fā)生故障的線路當(dāng)中實(shí)現(xiàn)供電用電的正?；?。鐵路電力線路所影響到的范圍不僅僅包含有一個(gè)鐵路站點(diǎn)，同時(shí)還有可能會(huì)影響到沿途各站，因此開展相關(guān)的自動(dòng)檢測研究也是維持鐵路運(yùn)行的必然措施。電路系統(tǒng)之中利用故障指示器進(jìn)行準(zhǔn)確定位的方式，有效地為故障的處理提供了參考資料，也成為較為準(zhǔn)確科學(xué)的指示。

2.3鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測及切除程序

鐵路的10kV電力線路里程較長，并且所經(jīng)過的沿途環(huán)境十分多變，因此必須要具有諸多情況的控制能力，這樣才有效地促進(jìn)整體的鐵路運(yùn)營工作開展。鐵路10kV的電力線路自動(dòng)檢測技術(shù)主要可以實(shí)現(xiàn)以下的功能，首先是能自動(dòng)診斷出單相接地故障，并且開展切除。鐵路電力系統(tǒng)當(dāng)中這種問題是較為常見的，因此可以將這一種情況進(jìn)行快速處理的設(shè)置。10kV的電力線路單相接地問題需要通過配電所進(jìn)行對應(yīng)開關(guān)分合閘操作，并且自動(dòng)的判定故障具體位置，展開切除工作。其次是在相間短路故障發(fā)生時(shí)，配電所如果出現(xiàn)了重合閘失敗現(xiàn)象也可以通過其進(jìn)行故障定位與切除。最后是斷線故障，這種故障通過快速切除可以有效幫助定位。在線路帶電運(yùn)行的過程中，故障的處理設(shè)備分為四個(gè)開關(guān)，分別為圖1中的K（1-4）.當(dāng)線路斷電之后，四個(gè)中開關(guān)分閘，讓其回到分位狀態(tài)。當(dāng)故障已經(jīng)排查解決完畢，經(jīng)過延時(shí)后在自動(dòng)合閘，故障處理器會(huì)將K（1-4）四個(gè)開關(guān)進(jìn)行合閘控制，這樣就可以有效地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的故障檢測以及切除工作。

總的來說，利用不同的方式進(jìn)行鐵路電力線路的故障判定方法研究以及切除技能的提升，對于鐵路整體運(yùn)營狀況的提升具有十分重要的意義。故障判斷和檢測對于后續(xù)的切除和修復(fù)工作是具有極大影響性的，只有能夠快速判定故障發(fā)生的位置，才可以幫助到后續(xù)的各項(xiàng)修復(fù)，因此需要從這兩個(gè)方面下手全面提升應(yīng)對故障的能力，不僅能夠有效地縮短時(shí)間提升效率，最重要的是標(biāo)志著我國的鐵路相關(guān)工作更加科學(xué)先進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏儔元.朔黃鐵路10kV電力線路故障自動(dòng)分段裝置技術(shù)改進(jìn)研究[J].神華科技，2015，13（06）：84-86.

作者簡介：王曉飛（1992年）男，山西運(yùn)城人，漢族，現(xiàn)職稱助理工程師，學(xué)歷：本科，從事鐵路電力電化工作。