淺談鐵路10kV電力線路故障的自動(dòng)檢測(cè)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(cè)以及切除的方法已經(jīng)具有一定經(jīng)驗(yàn)。基于此，本文針對(duì)鐵路10kV電力線路故障的成因進(jìn)行分析，并通過(guò)研究故障檢測(cè)具體方法、鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測(cè)研究方向、鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測(cè)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(cè)

引言：

鐵路系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中離不開(kāi)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(duì)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(zhǎng)，沿途可能會(huì)出現(xiàn)很多不確定的因素，造成對(duì)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(guò)程當(dāng)中，較為常見(jiàn)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(lái)后就應(yīng)當(dāng)立即檢修，這樣能夠盡量降低由于故障帶來(lái)的損失及影響。目前我國(guó)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(guò)電流速斷以及過(guò)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(lái)自線路的兩相或者是三相直接短路。速斷保護(hù)對(duì)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(kāi)啟的過(guò)程當(dāng)中會(huì)引發(fā)較大的電流現(xiàn)象，導(dǎo)致對(duì)整體線路損傷較大。當(dāng)鐵路的10kV電力線路是過(guò)電流保護(hù)，這樣的狀況一般來(lái)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(guò)調(diào)取跳閘和重合閘等數(shù)值情況來(lái)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(shì)，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(shì)，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(duì)這種現(xiàn)象可以通過(guò)一些手段來(lái)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(lái)開(kāi)展分段試?yán)源藖?lái)判定具體的故障位置，幫助開(kāi)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(lái)說(shuō)這種故障可以通過(guò)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(kāi)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(zhǎng)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(wèn)題或者是人為問(wèn)題，在途徑地勢(shì)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(wú)論是哪一種情況下對(duì)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(lái)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(duì)電力線路造成影響。無(wú)論是地質(zhì)問(wèn)題、天氣問(wèn)題還是人為的破壞問(wèn)題，對(duì)于電力線路來(lái)講都需要通過(guò)故障表象來(lái)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(cè)和切除方法

2.1依照配電室故障表象進(jìn)行檢測(cè)

針對(duì)不同的電力線路故障問(wèn)題，需要首先進(jìn)行的是依照配電室故障表象進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方式也是后續(xù)的各項(xiàng)工作開(kāi)展前提條件。一般來(lái)說(shuō)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(wèn)題等，這些現(xiàn)象都會(huì)造成不同的具體故障，因此對(duì)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(lái)判定故障類型以及位置。

鐵路電力線路故障電流檢測(cè)的過(guò)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(kāi)式送電以及人工巡視線路二者同時(shí)進(jìn)行的手段來(lái)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(kāi)展監(jiān)測(cè)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(kāi)展檢修維護(hù)工作。

2.2鐵路10kV電力線路自動(dòng)檢測(cè)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(guò)自動(dòng)檢測(cè)的手段得出具體的故障位置并開(kāi)展切除工作，切除故障之后在沒(méi)有發(fā)生故障的線路當(dāng)中實(shí)現(xiàn)供電用電的正常化。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(kāi)展相關(guān)的自動(dòng)檢測(cè)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(cè)及切除程序

鐵路的10kV電力線路里程較長(zhǎng)，并且所經(jīng)過(guò)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(yíng)工作開(kāi)展。鐵路10kV的電力線路自動(dòng)檢測(cè)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(kāi)展切除。鐵路電力系統(tǒng)當(dāng)中這種問(wèn)題是較為常見(jiàn)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(wèn)題需要通過(guò)配電所進(jìn)行對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)分合閘操作，并且自動(dòng)的判定故障具體位置，展開(kāi)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(guò)其進(jìn)行故障定位與切除。最后是斷線故障，這種故障通過(guò)快速切除可以有效幫助定位。在線路帶電運(yùn)行的過(guò)程中，故障的處理設(shè)備分為四個(gè)開(kāi)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(cè)以及切除工作。

總的來(lái)說(shuō)，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(duì)于鐵路整體運(yùn)營(yíng)狀況的提升具有十分重要的意義。故障判斷和檢測(cè)對(duì)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(duì)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(guó)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(jiǎn)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。