高鐵電纜線路分類及故障處理分析

摘要：文章主要是討論了當高鐵電力貫通線路的情況下發生故障的原因，同時對這原因進行分析和判斷，及時找出故障的地方，望能為有關從業人員提供到一定的幫助以及借鑒。

關鍵詞：電力貫通線;電力電纜;故障診斷;故障探測

1、前言

近年來，我國高速鐵路的快速發展，使得了電力電纜構成的鐵路貫通線路已被廣泛應用開來，但因為實際電纜故障的狀況比較復雜多變，容易影響到的因素很多，如何游戲哦啊提升到故障定位的精度具有這十分重要的意義。

2、電力電纜種類

電力電纜按照不同的原則進行分類，可以分成多種規格，具體分為以下幾種。

2.1? 、以電壓等級為原則

因為電纜絕緣材料存在很大差異性，要使用不同的電壓等級，所以電力電纜主要是以電壓等級為原則進行制造。在我國，電力電纜電壓等級一共有19種。如果根據施工技術、電纜頭結構以及運行維護多個方面提出的要求，電力電纜主要被分為三種類型，即lkV與以下低壓電力電纜、6～35kV中壓電力電纜、110kV以上高壓電力電纜，本文主要分析10kV中壓電力電纜。

2.2? 、以絕緣材料為原則

根據不同的絕緣材料，電力電纜主要被分為3 種類型，即紙絕緣電纜、擠包絕緣電纜、壓力電纜。

2.2.1????? 、紙絕緣電纜

紙絕緣電纜很早就被提出，可以追溯到20世紀末期，是當時最為常用的電纜。因為紙絕緣電纜使用期限長，成本低，并且具有耐熱、一級耐電等多種優勢，在10kV中壓電力電纜中最為常見的種類。紙絕緣電力電纜絕緣體為紙，浸漬于絕緣浸漬劑內便成為復合絕緣。根據不同的浸漬狀況與絕緣結構標準，可以將紙絕緣電力電纜劃分成滴干絕緣電纜和不滴流油浸紙絕緣電纜等幾種。

2.2.2????? 、擠包絕緣電纜

擠包絕緣電纜也被叫做固體擠壓聚合電纜，主要材料是熱塑性、熱固性材料，通過擠包的方式形成絕緣電纜。在擠包電纜中，分別包括PVC電纜、PE電纜、XLPE電纜、EPR電纜等幾種形式，在這些電纜中，以交聯聚乙烯電纜的應用最為廣泛。交聯聚乙烯電纜相較于紙絕緣電纜，其優勢主要體現在加工制造、敷設等方面。此外，這種電纜的安裝比較簡便，且無需很長時間，這也為實際應用提供了支持。當前階段，小于220kV電壓等級已經將紙絕緣電纜替換為交聯聚乙烯電纜。

2.2.3????? 、壓力電纜

所謂壓力電纜，即電纜內可以流動，并且帶有壓力的絕緣油、氣的一種電纜。制造油浸紙絕緣電纜期間，難免會在紙層之間出現氣隙，這時如果運行環境氣溫較高，氣隙便會導致游離放電的現象，致使絕緣層被擊穿。因為壓力電纜絕緣位置基于壓力狀態下，會在絕緣層內形成氣隙，將電纜絕緣工作場強提升，可以在超過110kV的電壓等級線路中加以應用。

3、電力貫通線故障的判斷和故障區段的切出

區間貫通電力電纜故障通常直接由電力調度根據后臺上傳的故障信息來進行判斷，然后切出故障區段，主要是通過箱變的電流變化來判斷故障區段。（1）當后臺顯示的情況如下：XB1和XB2箱變綜合貫通側產生過電流，XB3和XB4箱變綜合貫通側電流正常。據此我們可以判斷XB1和XB2為電源側，XB3和XB4為負荷側，故障點發生在XB2和XB3之間。此時把XB2的 22開關和XB3的 21開關斷開，將故障點隔離，同時將XB3和XB4箱變投入到另一側電源上運行。（2）當后臺顯示的情況如下：XB1和XB2箱變綜合貫通側產生過流，XB3的 21開關產生過流，XB3的 22開關和XB4箱變綜合貫通側電流正常。據此可以判斷故障點發生在XB3箱變內部;可能是箱變內綜合貫通側發生故障。此時把XB2的 22開關和開關站的21開關斷開，將故障點隔離，同時將開關站2 和XB4箱變投入到另一側電源上運行。

4、電纜故障診斷與探測

高速鐵路電力線路發生電纜故障后，首先要按規定辦理好工作票、相關停電手續和進入高速鐵路線路柵欄內作業的手續等，得到調度許可后才允許進入故障區段作業。對故障電纜先要進行一個基本的判斷，然后根據電纜故障類型來選擇不同的故障方法進行查找。目前，電纜按故障現象可分為開放性故障和封閉性故障。在進行故障定點時，開放性故障比較容易查找。按故障的位置，可分為接頭故障和電纜本體故障，從目前運行情況來看，高速鐵路電力電纜中間接頭的故障發生較多。按接地現象，可分為開路故障、相間故障、單相地故障和多相接地混合性故障。高速鐵路電力中比較常見的是單相接地故障。按絕緣電阻的大小可分為開路故障、低阻故障、高阻故障和閃絡性故障。電纜故障判斷查找流程。電纜故障的查找過程主要分為測距和定位兩個過程。電纜故障探測需要相關的工具、儀器和儀表。目前高鐵電纜故障探測主要使用山東科匯公司和杭州咸亨公司的設備，雖然略有差異，但原理相同，使用起來區別不大。這里以科匯公司的設備為例，進行故障探測。

4.1? 、故障測距

在使用儀表對電纜故障性質診斷完畢后，首先根據不同的故障性質，使用不同的測距方法和儀器對故障進行測距。（1）如果是低阻故障或開路故障，采用低壓脈沖法，使用電纜故障測距儀來完成故障測距。電纜故障測距儀不僅可以測量低阻和開路故障，還可以測量電纜的全長，電磁波在電纜中的傳播速度，電纜的中間接頭及T型接頭的距離。實測低壓脈沖反射波形，從這個波形我們就很容易獲取我們所需要的信息。（2）如果電纜是高阻或性故障，可以采用脈沖電流法，使用電纜故障測距儀和高壓信號發生器來完成故障測距。直接擊穿的脈沖電流沖閃波形。圖中虛實光標之間的距離就是故障點的大概位置。（3）對于向故障電纜施加高壓使故障點擊穿放電后，放電電弧能長時間存在的故障。包括高阻泄漏性故障、高阻閃絡性故障等。可以采用次脈沖法，使用電纜故障測距儀、高壓信號發生器和二次脈沖耦合器來完成故障測距。圖5 展示的是二次脈沖波形。圖中虛光標所在的位置就是電纜故障的大概位置。

4.2? 、故障點的定位

（1）聲磁同步法，使用高壓信號發生器、電纜故障定點儀對故障點進行精確定位。電纜故障定點儀的波形，通過磁場波形可以判斷電纜的路徑，通過聲音波形可以判斷離故障點的距離。（2）音頻信號法，一般用于探測故障電阻小于10Ω的低阻故障。使用電纜故障定點儀和音頻信號發生器對故障點進行精確定位。（3）跨步電壓法，用于直埋電纜的故障點處護層破損的開放性主絕緣故障或單芯高壓電纜的護層故障。使用跨步電壓接地故障定位儀和高壓信號發生器對故障點進行精確定位。

5、結束語

高速鐵路電力貫通線路能有效確保到高鐵動車組的正常行駛。為此有關人員應當總結電纜故障的判斷流程，然后依據不同的方式對故障電纜進行故障點的準確定位，才能有效處理到其中的故障，從而確保到高鐵店里的安全運行。

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作者簡介：

崔紹歡（19890107）男，山西省太原市，中級技術職稱，鐵路電力.