牽引變電所饋出開關跳閘后的故障判斷和查找

靖廣標 上海鐵路局調度所

隨著全路列車運行速度的提高，特別是動車組列車的大量開行，牽引供電的重要性日益顯現。牽引變電所饋線開關一旦發生跳閘，無法供電時，將迫使運輸能力下降，甚至中斷行車。所以，供電調度員在牽引變電所饋線開關跳閘時，能夠對跳閘的原因進行科學準確的分析和判斷，并迅速組織人員查找到故障點、及時排除故障尤為重要。

1 故障的判斷方法

我局管內牽引供電系統采用的是集中遠動控制模式。跳閘發生后，供電調度員要根據遠動系統調度端上傳的跳閘報文信息以及其他反饋信息，進行綜合分析判斷，判明故障性質和類型。

1.1 根據開關跳閘后，重合閘動作的情況，判斷故障類型

接觸網的饋線開關都設有自動重合閘功能，調度員可以根據開關的重合閘動作成功與否來判定故障類型。

(1)重合閘不成功。變電所斷路器跳閘，重合閘和強送均不成功，此類一般判斷為永久性故障。

(2)重合閘成功后又跳閘。變電所斷路器跳閘重合成功，過一段時間又跳閘，此類一般判斷為斷續性故障。

(3)重合閘成功。變電所跳閘后重合成功，此類一般判斷為瞬時故障。

1.2 依據故障信息內電量及非電量的值，判斷故障類型

鑒于電氣化鐵道接觸網的運行特性，根據系統上傳的故障報文中的電壓值、電流值、阻抗角以及故障錄波的波形圖等可以判斷出故障類型。

(1)電壓低（17 000 V 以下）、電流較大（1 000 A 以上）、阻抗角在70°左右，可以判斷為金屬性接地故障。圖1 為洪塘鄉牽引所在2011 年3 月20 日因慈城站東端岔區下行線67#～69#支柱間承力索斷線引起的跳閘報文。

圖1 洪塘鄉所接地故障報文截圖

(2)電壓較高（20 000 V 以上）、電流較小（1 000 A 左右）、阻抗角在40°以下，可以判斷為過負荷。圖2 為洪塘鄉牽引所在2011 年4 月30 日因供電臂內電力機車和動車組過多引起的跳閘報文。

(3)電壓較高（20 000 V 以上）、電流較大（2 000 A 左右）、機車后方的饋線的阻抗角大于90°、機車前方饋線的阻抗角小于40°，可以判斷為機車帶電過分相。

(4)跳閘報告中諧波含量較大且出現二次諧波，可判定為機車內部故障。

圖2 洪塘鄉所過負荷故障報文截圖

1.3 依據供電臂開關跳閘的不同現象，判斷故障類型

由于牽引供電接觸網的特殊性，而且電力機車是通過受電弓從接觸網上高速滑動取流，根據供電臂開關跳閘的不同現象也可以判明故障類型。

(1)同所同一方向供電臂上、下行同時跳閘，且兩個饋線故障報告、故標值基本一致，可判斷為上跨電力線或其它高空金屬物同時墜落在上下接觸網上并接地。

(2)兩相鄰所相鄰供電臂同時跳閘，可判斷為機車帶電過分相，或分相處隔離開關閉合、重聯機車升雙弓等。

(3)同一變電所兩個方向供電臂同時跳閘。可判定為機車帶電過分相，或供電線高空金屬物同時墜落、分相處隔離開關閉合、重聯機車升雙弓等。

(4)接連跳閘，且故標指示沿某電力機車運行方向變化，可判定為機車故障。如2007 年9 月24 日23：08，連城變電所211DL 阻抗一段跳閘，故標3.96 km，重合成功，23：10，此所211DL 又跳閘，故標9.18 km，重合不成功。后檢查發現，跳閘原因是一機車內絕緣子閃絡放電并造成擊穿。

2 故障的查找方法

牽引供電接觸網故障的查找，應根據運行經驗，結合當時運輸具體情況，隨機應變，靈活地采取相應辦法。

2.1 巡視所內設備，查找所內故障點

一旦跳閘，供電調度員要安排牽引變電所值班人員在第一時間內巡視相關室內外設備，判定是否由于變電所設備故障引發的跳閘，防止故障查找方向的錯誤。

如2008 年1 月19 日，丹陽牽引所213DL、214DL 開關阻抗一段保護動作，重合失敗，所內值班員巡視發現，呂城方向上、下行供電線電纜頭擊穿燒壞。供電調度迅速組織越區供電，恢復了丹陽－呂城上下行供電。

2.2 重點參考故障標定裝置顯示的故標數據查找

供電調度根據上傳的故標值，通知相關接觸網工區對故障探測裝置指示地段的電力機車、接觸網設備重點查找。隨著技術的進步，故障探測裝置的準確率越來越高，按指示地段兩端擴大重點查找，成為找到跳閘原因最有效的方法之一。

如2010 年5 月5 日，六擺渡牽引變電所211DL 阻抗I 段跳閘，重合成功，故障測距2.63 km；213DL 阻抗I 段跳閘，重合失敗，故障測距3.9 km。供電調度通知網工區重點巡視近所端，巡視發現六擺渡-鎮江區間下行線分相處承力索斷線。

2.3 加強與行車調度員的聯系，根據其他部門的信息反饋快速查找

2.3.1 根據機車司機反映的情況

從司機手中取得第一手資料，對查找跳閘原因幫助很大。主要是網上異物、斷線、刮弓、接觸網放電、機車絕緣子閃烙或擊穿、機車內部故障等故障。

2.3.2 根據車站人員反映情況

車站人員在查找跳閘原因過程中有時起著重要的作用。設備放電、網上異物以及路外人員反饋的信息一般也會反饋到車站。如2010 年2 月5 日，滬昆線春申牽引所216DL、217DL 斷路器距離一段跳閘，重合失敗，試送216DL 失敗、217DL 成功。七寶站值班員反映七寶站北頭上跨橋處，接觸網上有異物。網工區到現場后發現，由于上跨橋施工時鋪路機械電纜掉落，造成承力索斷線。

2.3.3 工務、電務等單位人員反映情況

工務、電務等單位人員主要是巡視發現部件脫落、斷線以及施工撥道量過大造成接觸網拉出值（或之字值）過大而發生弓網故障等。

2.4 根據氣象狀況進行故障查找

供電調度員在接觸網跳閘后，要詢問跳閘的牽引所所在地區或管轄網工區所在地天氣情況，根據天氣狀況，巡視重點部位，快速找到故障點。

2.4.1 雷雨、大風天氣

主要考慮避雷器是否爆炸、絕緣子擊穿及雷電引起變電所跳閘、電纜頭損壞、樹木倒在接觸網上、網上有異物等。如2010 年7 月9 日，溫州南牽引所211DL、212DL 跳閘，212DL 重合成功，211DL 重合失敗，試送也失敗。搶修人員巡視發現，211 饋線的供電線27# 支柱懸式絕緣子串被雷擊碎，導致供電線下垂與橫擔接觸。

2.4.2 大霧天氣

主要考慮絕緣閃絡、擊穿，與帶接地刀閘隔離開關連接的分段絕緣器燒傷；"V"型天窗作業時渡線分段擊穿；電力機車受電弓支持絕緣子擊穿引起斷線；接觸網帶電設備對跨線橋、管底面放電等。

2.4.3 大雪、凍雨天氣

除考慮絕緣閃絡、擊穿以外，重點考慮上跨橋、管、隧道上雪融化后結冰對橋底設備放電，跨越電力線斷線，凍雨發生時接觸網敷冰，弓網拉弧引起跳閘、弓網放電等。

2.4.4 晴朗天氣

主要考慮薄弱設備（線岔、關節、分段、器械式分相）引發的弓網故障、入地電纜故障，外單位施工地點部件脫落引發故障等。

2.5 對不易發現的隱性故障，采用分段排查

在巡視無法發現故障點時，可以采用拉開絕緣錨段關節的隔離開關分段試送電的方法隔離故障區段，縮小檢查范圍。在拉隔離開關強送電過程中，巡視人員在強送電區段注意接觸網設備狀態，關注有關異常聲、光、電等信息，確定故障點并及時反饋。

對于高速鐵路接觸網錨段關節的隔離開關具備遠動操作條件的，當軌道車巡視受限，應用此法可以快速隔離故障區段。

如2011 年1 月31 日，滬寧城際無錫東牽引所213DL 和214DL 同時阻抗一段跳閘，213DL 重合成功，214DL 重合失敗且試送也未成功。由于此時該段有大量高速動車運行，供電調度采用分斷試送的方法，將故障區段（10 km 左右）隔離，恢復其他區段供電，并建議行車臺組織動車組惰性通過故障區段，然后利用行車間隙找到了故障點并處理。

3 結束語

總之，我們牽引供電系統的調度人員必須對供電開關跳閘高度重視，根據各方信息認真分析跳閘原因，組織搶修人員查找引起跳閘的故障點，吸取以往故障處理工作中的經驗教訓，總是能找到跳閘原因。故障查找到以后，故障處理及事故搶修，要遵循"先通后復"的原則，以最快的速度設法先行送電，然后通知有關部門制定預案，要點再恢復設備正常的技術狀態。