牽引變電所接地網電氣性能影響因素研究

張天祥

摘要：牽引變電所中的接地裝置是接地網（體）和接地線的總稱，良好的接地為設備運行及操作檢修起到工作接地、保護接地和防雷接地的作用，是保證牽引變電所電氣設備安全運行、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，接地網和接地線的運行質量問題日常不易發現，一旦出現接地體局部斷裂或接地線與接地網脫離，接地電阻升高的情況，運維人員沒有及時發現和處理，將會給電氣設備運行和人員生產作業帶來嚴重的安全隱患，甚至引發鐵路運營事故。為此要定期進行接地電阻測量，當阻值無法達到設計要求的接地電阻值時（一般不應大于0.5Ω），則需要及時對接地裝置進行改造補強。

關鍵詞：牽引變電所;接地網;電氣性能;影響因素

中圖分類號：TM63文獻標識碼：A

引言

牽引變電設備就是利用電氣設備將牽引用電能提供給機動車，從而實現鐵路機動車正常運輸的技術。一般情況下，電能通過高壓輸電線所電力系統得以輸送，并在輸送的過程中經過變流處理及降壓處理，再向接觸網進行輸送，從而向沿線路的電力機動車提供電能，達到運行的目的。要想在最大程度上實現鐵路牽引變電設備安全穩定運行，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，強化變電設備故障分析工作，保障變電所安全穩定運行;提高變電設備的抗雷程度，降低變電所故障發生概率;積極引進新興材料，提高變電所的安全性能;創新鐵路變電設備控制方式，提高變電所的穩定性能。

1接地裝置常見問題

1.1接地體銹蝕

接地體長期埋于在地下陰暗潮濕的環境中，特別是土壤含氧濃度高的區域，易發生接地材料腐蝕，極大的影響其使用壽命。接地體腐蝕嚴重的會造成接地網局部斷裂或接地線與接地網脫離，形成安全隱患，進而引發運行事故。

1.2接地裝置施工工藝不達標

在新建牽引變電所接地裝置施工過程中，對一些關鍵的工序控制的不嚴，例如接地體埋設深度沒有達到設計要求，深度不夠或未埋至凍土層（凍結線）以下;接地材料不符合要求，圓鋼或扁鋼的截面積過小;接地材料的焊接質量不達標，搭接寬度不夠，或沒有在專業技術人員的指導下施焊，產生了虛焊。這些不規范的施工工藝，會隨著運營時間增長，逐漸顯現出問題。

1.3環境因素

對于特殊地理位置（如砂石地區、土壤電阻率高、場坪狹小等情況）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，地質條件、地形變化、季節氣候、地下水位等都會對接地電阻值產生影響，出現接地電阻值升高的情況，有些地區的土壤阻值不穩定，需要反復進行降阻處理。

1.4牽引變電所增容改造

近年來，鐵路建設快速發展，一些處于樞紐位置的牽引變電所不斷增容改造，增加饋出。但隨著電氣設備的增加，供電負荷的增大，接地網的擴建卻因場坪受限或開挖影響范圍大而沒有及時跟上，大多是將新建設備直接接到既有的接地網上，不能很好的與投運的設備相互匹配。

2牽引變電所接地網電氣性能優化措施

2.1強化變電設備故障分析，保障變電所安全穩定運行

要提高鐵路牽引變電設備安全穩定運行性能，就要重視鐵路變電牽引系統的故障問題，對已有故障情況進行合理分析、準確判斷、精細處理，提高變電設備故障分析水平，為鐵路變電牽引的平穩運行提供技術保障。工作人員要在保證鐵路牽引變電系統的綜合功能部分正常運行的情況下，對其采用自帶軟件調節的方式進行檢測機處理，有效控制牽引變電系統的設備運用狀態，提高故障信息篩選效率，在最大程度上節省故障分析時間，及時進行維修。

2.2積極引進新興材料，提高變電所的安全性能

要提高鐵路牽引變電設備安全穩定運行性能，就要積極迎合時代發展趨勢，善于利用時代背景優勢，促使鐵路牽引變電系統與時代科技共同發展。工作人員可以在鐵路牽引變電系統中引進新興材料與新興工藝，改進鐵路牽引變電系統的組織結構與硬件設施性能，提高變電所的安全性。工作人員基于現階段的螺栓式T型線夾應用進行延伸，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，便于日常維護與檢修工作。

2.3加強巡檢工作

在地鐵牽引變電所變電設備的可靠性提升中，除了要做好相應的基礎保障措施之外，還需要不斷加大變電所牽引設備的故障發現和處理。針對實際的變電所運行狀況，結合地鐵列車的實際運行狀態，加大對牽引變電所變電設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劃，做好對地鐵牽引變電所變電設備的可靠性和穩定性提升。通過對變電設備的巡檢，能有效發現變電設備在運行中可能存在的安全隱患，及時排查設備故障，即使沒有在第一時間內發現變電設備中潛藏的故障，也可以盡早的實現對設備的保護，減少在地鐵運營中出現的故障，降低地鐵運營的損失。因此在地鐵牽引變電所變電設備的管理中，需要工作人員加大對巡檢工作的重視，所有的巡檢工作人員都需要參照制定的巡檢制度執行，加大對各細節部位的檢查，降低工作中的疏忽，一旦發現設備運行中可能存在故障，必須要立即向相關工作人員匯報，并落實科學的故障解決措施，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加強接地防雷保護措施

雷擊事故是造成地鐵牽引變電所變電站設備正常運行的關鍵因素。因此在地鐵牽引變電設備的管理中，要加大防雷接地的重視，采用恰當的防雷措施，降低雷擊事故對變電設備運行的影響。在實際的地鐵維護中，工作人員要加大防雷系統的性能維護，確保防雷系統能夠切實起到防雷的作用，并進一步強化變電設備的防雷能力。將絕緣板安裝在接觸網隔離開關的箱體底部，避免在電力設備運行中出現漏電事故，另外在進行變電所變電設備的機械箱接地時，需要確保機械箱接地和開關的分開設置，減少對接觸網的故障影響，進一步提升牽引變電所中變電設備的防雷效果。

2.5創新鐵路變電設備控制方式，提高變電所的穩定性能

要提高鐵路牽引變電設備安全穩定運行性能，就要具備一定的創新精神，對現有鐵路牽引變電系統進行創新，改進其設備控制方式，從而提高鐵路牽引變電所的穩定性能，為鐵路的平穩、安全運行提供管理支持。工作人員可以在現有牽引變電系統的工作原理基礎上進行創新，引進斷相保護裝置，有效提高變電系統的自我防護能力，避免出現頻繁倒切的情況。

2.6接地體布設

測量埋深達到要求后，及時布設水平接地體和垂直接地體，主地網與所內獨立避雷針接地裝置的水平距離應大于3m，與其他建筑物的距離應大于1.5m。垂直接地體應對照設計圖紙的位置，施工垂直接地體預埋孔，為避免機械鉆孔，可采用洛陽鏟打孔，打孔深度應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。

結束語

綜上所述，現代鐵路中的牽引變電設備的應用，不僅能夠有效提升鐵路運行效率，還能夠豐富鐵路動力因素，帶動我國鐵路建設事業發展。要想提高鐵路牽引變電設備運行的穩定性與安全性，就要從設備故障、抗雷性能、應用材料及控制方式等多個角度出發，全方面提升鐵路牽引變電設備的應用性能，促進變電設備的穩定性，為鐵路的安全運行提供技術保障。

參考文獻

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