淺談鐵路10kV電力線路故障的自動檢測及切除方法

摘要：隨著電力事業的發展以及鐵路事業的進步，在鐵路10kV的電力線路當中一旦出現故障，采取自動檢測以及切除的方法已經具有一定經驗。基于此，本文針對鐵路10kV電力線路故障的成因進行分析，并通過研究故障檢測具體方法、鐵路10kV電力線路自動檢測研究方向、鐵路10kV電力線路自動檢測及切除程序等，為提升鐵路電路故障的解決能力提供參考。

關鍵詞：鐵路電力線路；10kV；電力故障；自動檢測

引言：

鐵路系統在運行的過程當中離不開的電力資源的支持，因此在鐵路10kV電力線路出現故障時，必須要盡快進行排查和修復，降低對于鐵路網整體的影響。鐵路的電力系統當中，包含有架空線路以及電纜，由于鐵路里程較長，沿途可能會出現很多不確定的因素，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的電力線路運行過程當中，較為常見的一種故障就是短路故障，短路的原因有很多，主要的特征表現為備自投、重合閘均不成功。短路故障一般在表現出來后就應當立即檢修，這樣能夠盡量降低由于故障帶來的損失及影響。目前我國所應用到的線路一般都是二段式的電流保護，這種保護的主要原理就是通過電流速斷以及過電流的方式進行。當鐵路的10kV線路是利用了電力速斷的形式進行的，那么就可以分析出故障點來自線路的兩相或者是三相直接短路。速斷保護對于電力線路的保護是一種波動較大的保護行為，因此在速斷保護開啟的過程當中會引發較大的電流現象，導致對整體線路損傷較大。當鐵路的10kV電力線路是過電流保護，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的值班工作人員通過調取跳閘和重合閘等數值情況來進行分析。

1.2單相接地故障

鐵路的10kV電力吸納路當中，主要的電力線路接線方式都是小電流接地系統，這種方式下如果出現了線路故障，為了能夠有效解決故障需要快速尋求到故障位置。在線路接地發生時，原本較小的接地電流會因為會上升到線電壓，這樣也就意味著電器設備必須要能夠擁有較為良好的絕緣條件才可以。單相接地現象發生時，最多可以允許運行兩個小時。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特征是主要的相電壓的一相降低，另外的兩相卻呈現出了較高的趨勢，這樣一般都是由于瓷瓶或者是避雷器計算所導致的。另一種情況是接地并斷線，這種情況的主要表現特征是電力線路當中，當線電壓正常時，接地相的相電壓卻出現了不斷降低的趨勢，因此導致了接地并斷線的現象。一般該情況的成因是雷擊天氣引發了斷線現象。針對這種現象可以通過一些手段來進行解決。具有遠動功能的電力線路發生故障之后，往往會利用線路斷路器來開展分段試拉，以此來判定具體的故障位置，幫助開展后續的各項活動。

1.3斷線未接地故障

斷線未接地故障的現象主要表現為鐵路的10kV電力線路當中出現了家斷裂現象，進而誘發了斷線未接地故障。這種故障當中會產生斷線相電流較低，同時相關的線電壓也產生明顯降低[1]。一般來說這種故障可以通過調動監控的方式進行位置判斷，進而有效尋求到故障發生地點開展維修改善活動。遠動監控當中，如果鐵路線路中產生斷線未接地故障，那么就會由于在部分的車站當中出現了低壓缺相現象而被獲知。

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境當中的，并且在沿途當中還會遇到各種的自然問題或者是人為問題，在途徑地勢較為復雜的路段時，會由于山體滑坡或者是地質狀況受到威脅，又或者的附近地區的人類活動，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境，眾所周知在夏日經常出現的雷電天氣或者是暴雨天氣，冬天可能會出現的凍雨、暴雪積壓等，這些狀況都可能會對電力線路造成影響。無論是地質問題、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行有效的判斷，同時應用到正確的處理手法及時止損。

2.鐵路10kV電力線路故障的自動檢測和切除方法

2.1依照配電室故障表象進行檢測

針對不同的電力線路故障問題，需要首先進行的是依照配電室故障表象進行檢測，這種檢測方式也是后續的各項工作開展前提條件。一般來說鐵路的10kV電力線路當中較容易發生的現象是PT保險管熔斷、瓷瓶擊穿、撞桿、斷線以及電纜故障和接地問題等，這些現象都會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，更需要體現出在智能化和技術化的當代，如何利用科技的手段幫助技術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中可以按照電壓診斷理論當中所提及的情況進行。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進行的手段來查找，這樣能夠有效確定故障的位置，并且還需要不斷加入自動化技術的成分，幫助協同開展監測工作。鐵路的自閉線路當中，當首末端的電流電壓發生變動時，可以以此作為故障判斷的依據之一。配電所當中，故障指示器可以有效準確顯示出具體的短路和單相接地故障等發生的線路位置，幫助工作人員開展檢修維護工作。

2.2鐵路10kV電力線路自動檢測研究方向

當鐵路線路發生了短路以及單相接地故障現象時，需要通過自動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生故障的線路當中實現供電用電的正常化。鐵路電力線路所影響到的范圍不僅僅包含有一個鐵路站點，同時還有可能會影響到沿途各站，因此開展相關的自動檢測研究也是維持鐵路運行的必然措施。電路系統之中利用故障指示器進行準確定位的方式，有效地為故障的處理提供了參考資料，也成為較為準確科學的指示。

2.3鐵路10kV電力線路自動檢測及切除程序

鐵路的10kV電力線路里程較長，并且所經過的沿途環境十分多變，因此必須要具有諸多情況的控制能力，這樣才有效地促進整體的鐵路運營工作開展。鐵路10kV的電力線路自動檢測技術主要可以實現以下的功能，首先是能自動診斷出單相接地故障，并且開展切除。鐵路電力系統當中這種問題是較為常見的，因此可以將這一種情況進行快速處理的設置。10kV的電力線路單相接地問題需要通過配電所進行對應開關分合閘操作，并且自動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生時，配電所如果出現了重合閘失敗現象也可以通過其進行故障定位與切除。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。在線路帶電運行的過程中，故障的處理設備分為四個開關，分別為圖1中的K（1-4）.當線路斷電之后，四個中開關分閘，讓其回到分位狀態。當故障已經排查解決完畢，經過延時后在自動合閘，故障處理器會將K（1-4）四個開關進行合閘控制，這樣就可以有效地實現自動化的故障檢測以及切除工作。

總的來說，利用不同的方式進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的切除和修復工作是具有極大影響性的，只有能夠快速判定故障發生的位置，才可以幫助到后續的各項修復，因此需要從這兩個方面下手全面提升應對故障的能力，不僅能夠有效地縮短時間提升效率，最重要的是標志著我國的鐵路相關工作更加科學先進。

參考文獻：

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

作者簡介：王曉飛（1992年）男，山西運城人，漢族，現職稱助理工程師，學歷：本科，從事鐵路電力電化工作。