牽引變電所接地網(wǎng)電氣性能影響因素研究

張?zhí)煜?/p>

摘要：牽引變電所中的接地裝置是接地網(wǎng)（體）和接地線的總稱，良好的接地為設(shè)備運(yùn)行及操作檢修起到工作接地、保護(hù)接地和防雷接地的作用，是保證牽引變電所電氣設(shè)備安全運(yùn)行、防止雷電危害及保證人身安全的重要措施。但由于接地裝置大部分埋于地下，接地網(wǎng)和接地線的運(yùn)行質(zhì)量問(wèn)題日常不易發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)接地體局部斷裂或接地線與接地網(wǎng)脫離，接地電阻升高的情況，運(yùn)維人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，將會(huì)給電氣設(shè)備運(yùn)行和人員生產(chǎn)作業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患，甚至引發(fā)鐵路運(yùn)營(yíng)事故。為此要定期進(jìn)行接地電阻測(cè)量，當(dāng)阻值無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的接地電阻值時(shí)（一般不應(yīng)大于0.5Ω），則需要及時(shí)對(duì)接地裝置進(jìn)行改造補(bǔ)強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：牽引變電所;接地網(wǎng);電氣性能;影響因素

中圖分類號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

牽引變電設(shè)備就是利用電氣設(shè)備將牽引用電能提供給機(jī)動(dòng)車，從而實(shí)現(xiàn)鐵路機(jī)動(dòng)車正常運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)。一般情況下，電能通過(guò)高壓輸電線所電力系統(tǒng)得以輸送，并在輸送的過(guò)程中經(jīng)過(guò)變流處理及降壓處理，再向接觸網(wǎng)進(jìn)行輸送，從而向沿線路的電力機(jī)動(dòng)車提供電能，達(dá)到運(yùn)行的目的。要想在最大程度上實(shí)現(xiàn)鐵路牽引變電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，就要充分了解鐵路牽引變電所概念，理解高速鐵路牽引變電所的牽引變壓器工作原理，并且從工作原理的角度出發(fā)，強(qiáng)化變電設(shè)備故障分析工作，保障變電所安全穩(wěn)定運(yùn)行;提高變電設(shè)備的抗雷程度，降低變電所故障發(fā)生概率;積極引進(jìn)新興材料，提高變電所的安全性能;創(chuàng)新鐵路變電設(shè)備控制方式，提高變電所的穩(wěn)定性能。

1接地裝置常見問(wèn)題

1.1接地體銹蝕

接地體長(zhǎng)期埋于在地下陰暗潮濕的環(huán)境中，特別是土壤含氧濃度高的區(qū)域，易發(fā)生接地材料腐蝕，極大的影響其使用壽命。接地體腐蝕嚴(yán)重的會(huì)造成接地網(wǎng)局部斷裂或接地線與接地網(wǎng)脫離，形成安全隱患，進(jìn)而引發(fā)運(yùn)行事故。

1.2接地裝置施工工藝不達(dá)標(biāo)

在新建牽引變電所接地裝置施工過(guò)程中，對(duì)一些關(guān)鍵的工序控制的不嚴(yán)，例如接地體埋設(shè)深度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，深度不夠或未埋至凍土層（凍結(jié)線）以下;接地材料不符合要求，圓鋼或扁鋼的截面積過(guò)小;接地材料的焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，搭接寬度不夠，或沒有在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下施焊，產(chǎn)生了虛焊。這些不規(guī)范的施工工藝，會(huì)隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間增長(zhǎng)，逐漸顯現(xiàn)出問(wèn)題。

1.3環(huán)境因素

對(duì)于特殊地理位置（如砂石地區(qū)、土壤電阻率高、場(chǎng)坪狹小等情況）的牽引變電所，其接地電阻值常常受到各種條件的影響和限制，地質(zhì)條件、地形變化、季節(jié)氣候、地下水位等都會(huì)對(duì)接地電阻值產(chǎn)生影響，出現(xiàn)接地電阻值升高的情況，有些地區(qū)的土壤阻值不穩(wěn)定，需要反復(fù)進(jìn)行降阻處理。

1.4牽引變電所增容改造

近年來(lái)，鐵路建設(shè)快速發(fā)展，一些處于樞紐位置的牽引變電所不斷增容改造，增加饋出。但隨著電氣設(shè)備的增加，供電負(fù)荷的增大，接地網(wǎng)的擴(kuò)建卻因場(chǎng)坪受限或開挖影響范圍大而沒有及時(shí)跟上，大多是將新建設(shè)備直接接到既有的接地網(wǎng)上，不能很好的與投運(yùn)的設(shè)備相互匹配。

2牽引變電所接地網(wǎng)電氣性能優(yōu)化措施

2.1強(qiáng)化變電設(shè)備故障分析，保障變電所安全穩(wěn)定運(yùn)行

要提高鐵路牽引變電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行性能，就要重視鐵路變電牽引系統(tǒng)的故障問(wèn)題，對(duì)已有故障情況進(jìn)行合理分析、準(zhǔn)確判斷、精細(xì)處理，提高變電設(shè)備故障分析水平，為鐵路變電牽引的平穩(wěn)運(yùn)行提供技術(shù)保障。工作人員要在保證鐵路牽引變電系統(tǒng)的綜合功能部分正常運(yùn)行的情況下，對(duì)其采用自帶軟件調(diào)節(jié)的方式進(jìn)行檢測(cè)機(jī)處理，有效控制牽引變電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)，提高故障信息篩選效率，在最大程度上節(jié)省故障分析時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行維修。

2.2積極引進(jìn)新興材料，提高變電所的安全性能

要提高鐵路牽引變電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行性能，就要積極迎合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，善于利用時(shí)代背景優(yōu)勢(shì)，促使鐵路牽引變電系統(tǒng)與時(shí)代科技共同發(fā)展。工作人員可以在鐵路牽引變電系統(tǒng)中引進(jìn)新興材料與新興工藝，改進(jìn)鐵路牽引變電系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)與硬件設(shè)施性能，提高變電所的安全性。工作人員基于現(xiàn)階段的螺栓式T型線夾應(yīng)用進(jìn)行延伸，采用新工藝的線夾連接方式，將不同截面的壓接線分別與其配套口徑相連接，并靈活利用其雙備母性能，便于日常維護(hù)與檢修工作。

2.3加強(qiáng)巡檢工作

在地鐵牽引變電所變電設(shè)備的可靠性提升中，除了要做好相應(yīng)的基礎(chǔ)保障措施之外，還需要不斷加大變電所牽引設(shè)備的故障發(fā)現(xiàn)和處理。針對(duì)實(shí)際的變電所運(yùn)行狀況，結(jié)合地鐵列車的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，加大對(duì)牽引變電所變電設(shè)備的日常巡視和檢修。制定完善的巡視和檢修制度和檢修計(jì)劃，做好對(duì)地鐵牽引變電所變電設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性提升。通過(guò)對(duì)變電設(shè)備的巡檢，能有效發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備在運(yùn)行中可能存在的安全隱患，及時(shí)排查設(shè)備故障，即使沒有在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備中潛藏的故障，也可以盡早的實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的保護(hù)，減少在地鐵運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的故障，降低地鐵運(yùn)營(yíng)的損失。因此在地鐵牽引變電所變電設(shè)備的管理中，需要工作人員加大對(duì)巡檢工作的重視，所有的巡檢工作人員都需要參照制定的巡檢制度執(zhí)行，加大對(duì)各細(xì)節(jié)部位的檢查，降低工作中的疏忽，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中可能存在故障，必須要立即向相關(guān)工作人員匯報(bào)，并落實(shí)科學(xué)的故障解決措施，在釀成重大的安全事故之前，采用有效的措施保障行車安全。

2.4加強(qiáng)接地防雷保護(hù)措施

雷擊事故是造成地鐵牽引變電所變電站設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素。因此在地鐵牽引變電設(shè)備的管理中，要加大防雷接地的重視，采用恰當(dāng)?shù)姆览状胧?，降低雷擊事故?duì)變電設(shè)備運(yùn)行的影響。在實(shí)際的地鐵維護(hù)中，工作人員要加大防雷系統(tǒng)的性能維護(hù)，確保防雷系統(tǒng)能夠切實(shí)起到防雷的作用，并進(jìn)一步強(qiáng)化變電設(shè)備的防雷能力。將絕緣板安裝在接觸網(wǎng)隔離開關(guān)的箱體底部，避免在電力設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)漏電事故，另外在進(jìn)行變電所變電設(shè)備的機(jī)械箱接地時(shí)，需要確保機(jī)械箱接地和開關(guān)的分開設(shè)置，減少對(duì)接觸網(wǎng)的故障影響，進(jìn)一步提升牽引變電所中變電設(shè)備的防雷效果。

2.5創(chuàng)新鐵路變電設(shè)備控制方式，提高變電所的穩(wěn)定性能

要提高鐵路牽引變電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行性能，就要具備一定的創(chuàng)新精神，對(duì)現(xiàn)有鐵路牽引變電系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，改進(jìn)其設(shè)備控制方式，從而提高鐵路牽引變電所的穩(wěn)定性能，為鐵路的平穩(wěn)、安全運(yùn)行提供管理支持。工作人員可以在現(xiàn)有牽引變電系統(tǒng)的工作原理基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，引進(jìn)斷相保護(hù)裝置，有效提高變電系統(tǒng)的自我防護(hù)能力，避免出現(xiàn)頻繁倒切的情況。

2.6接地體布設(shè)

測(cè)量埋深達(dá)到要求后，及時(shí)布設(shè)水平接地體和垂直接地體，主地網(wǎng)與所內(nèi)獨(dú)立避雷針接地裝置的水平距離應(yīng)大于3m，與其他建筑物的距離應(yīng)大于1.5m。垂直接地體應(yīng)對(duì)照設(shè)計(jì)圖紙的位置，施工垂直接地體預(yù)埋孔，為避免機(jī)械鉆孔，可采用洛陽(yáng)鏟打孔，打孔深度應(yīng)滿足垂直接地體入地深度，一般為水平接地體溝底部以下2.4m～3.0m。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代鐵路中的牽引變電設(shè)備的應(yīng)用，不僅能夠有效提升鐵路運(yùn)行效率，還能夠豐富鐵路動(dòng)力因素，帶動(dòng)我國(guó)鐵路建設(shè)事業(yè)發(fā)展。要想提高鐵路牽引變電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，就要從設(shè)備故障、抗雷性能、應(yīng)用材料及控制方式等多個(gè)角度出發(fā)，全方面提升鐵路牽引變電設(shè)備的應(yīng)用性能，促進(jìn)變電設(shè)備的穩(wěn)定性，為鐵路的安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]聞支新.探析地鐵牽引變電所變電設(shè)備可靠性[J].建材與裝飾，2019（09）：248-249.

[2]李瑞青.基于鐵路變電檢修技術(shù)與變電檢修流程優(yōu)化研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（12）：40-41.

[3]冉輝.淺談鐵路牽引變電設(shè)備安全穩(wěn)定性提升措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（10）：144-145.