鐵路電力電纜常見故障探析

黃風萍

(太原鐵路局太原供電段，山西 太原 030013)

引言

從近些年我國的鐵路事業(yè)發(fā)展情況來看，在鐵路電力電纜這一環(huán)節(jié)的問題比較多，鐵路供電系統(tǒng)為鐵路當中的大部分設施實施供電，如果是在這一過程中的電力電纜存在著問題，就可能會影響列車的安全運行，從而造成巨大的損失，所以對其理論加以研究就有著實質(zhì)性意義。

1.鐵路電力電纜的故障類型及原因

1.1 鐵路電力電纜故障類型分析

鐵路電力電纜由于所處的環(huán)境較為惡劣，所以就比較容易發(fā)生一些故障，這些故障的類型也比較多樣，從實際的情況來看，主要有接地故障以及高阻故障、閃絡故障等。其中的接地故障主要是電力電纜故障點接地，能夠分為單相接地故障以及多相接地故障，在實際的測量阻抗上為零或者是小于10歐姆;還有就是斷線故障，表現(xiàn)為電纜有著良好的絕緣性，但在電纜的一相或者是多相上存在著不連續(xù)的情況，主要是在鐵路電力電纜的正常運行中突然出現(xiàn)的電纜過流開路或者是燒斷，從而造成不能正常的運行［1］。

電力電纜的閃絡故障主要表現(xiàn)為電力電纜運行中如果處在低電壓的環(huán)境下，絕緣性比較好，而在電壓達到了一個定值時候，或者是在高電壓持續(xù)一段時間之后就會發(fā)生絕緣的瞬間擊穿，導致電纜故障的發(fā)生。高阻故障表現(xiàn)是電纜絕緣電阻要比電纜的特性阻抗要大，通常故障阻抗大于一百歐就能稱為是高阻故障。除此之外還有相間短路電纜故障，以及復合型電纜故障等，對這些故障要能得到充分重視，詳細分析其故障出現(xiàn)原因，如此才能有效的解決。

1.2 鐵路電力電纜的故障原因

對鐵路電力電纜的故障原因加以分析有助于故障的及時有效排除，電纜故障原因是多方面的，由于鐵路電力電纜的隱蔽性，所以在故障原因的排查過程中也有著其困難，總體來說這些故障的原因主要有過負荷運行因素影響，在電力電纜長時間的過負荷運行情況下，就比較容易造成電纜發(fā)生過熱的狀況，隨著溫度的不斷升高加劇了電纜的絕緣老化，出現(xiàn)了閃絡時對絕緣的薄弱部位就容易擊穿［2］。另外就是鐵路電力電纜頭方面的故障，主要是電纜頭內(nèi)部存有雜質(zhì)以及氣隙等在遇到強電場過程中比較容易造成電纜局部放電，從而就會造成絕緣層的擊穿。

鐵路電力電纜由于絕緣受潮也比較容易造成電纜故障的發(fā)生，這一原因也是比較常見的，主要是由于電纜間的密封嚴密度沒有得到有效保證，或者是保護套出現(xiàn)了失效以及電纜自身的問題。電力電纜的絕緣受潮會造成絕緣電阻降低，就會產(chǎn)生泄漏電流，電纜的受潮也會引發(fā)一些綜合性的故障，在電纜接頭盒以及終端接頭處的工藝等問題，是比較容易產(chǎn)生潮氣侵入的電纜部位，這樣一些高電導率介質(zhì)就容易進入到這一電纜接頭的位置從而引發(fā)故障。還有是由于發(fā)生了化學腐蝕以及電解液的腐蝕等，從而也會造成水分等高電導率的介質(zhì)進入到電纜受潮的部位。

另外就是由于機械損壞的因素造成了電力電纜故障的發(fā)生，在突發(fā)性的外力沖擊下對電力電纜能造成直接性的損傷，這樣就使得電纜的作用失去了效力，這些方面的問題主要是由于受到工程或者是電力電纜線路的改造等不小心對電纜造成的破壞［3］。在相關(guān)的工程施工過程中，或是對電纜的鋪設中，一些操作人員沒有進行正確的操作從而造成了電纜線過負荷扭曲等，這樣也會對電纜的絕緣性以及抗干擾能力造成很大的影響，由于過負荷的拉力也會使得電力電纜的接頭以及終端頭等部位遭到損傷，從而不能正常的運行。

2.鐵路電力電纜故障檢測法及解決策略

2.1 鐵路電力電纜故障檢測方法分析

對鐵路電力電纜的故障檢測是解決問題的基礎，只有在正確的了解故障的發(fā)生部位以及原因的基礎上才能針對性的對故障加以解決。對鐵路電力電纜故障的檢測方法比較多，其中的小波交換分析法就比較重要，這一檢測方法有著局部化特征，可以對信號的異常點靈敏的感受到，從而檢測出信號的穩(wěn)定性。其在脈沖電流測距方法的基礎上增加小波分析，同時將錄波數(shù)據(jù)加以尺度小波分解及重構(gòu)，再進行多尺度小波分解從而獲取小波變換模的最大值，由此就能夠準確的推斷出電纜故障的距離［4］。

還有就是電橋法這一故障檢測方法，其主要是通過雙臂電橋來測出電纜芯線直流電阻值，然后對電纜的實際長度加以測量，接著按照電纜長度和電阻的正比例關(guān)系對故障點實施計算。這一故障的檢測方法相對比較簡單，在對這一方法運用過程中要能對電纜的線長度以及截面積的數(shù)據(jù)進行獲取，這一檢測的方法只在低阻以及短路故障才有著很好的適用性。

2.2 鐵路電力電纜故障解決策略

第一，對鐵路電力電纜的故障解決要從實際情況出發(fā)，找出故障的真正原因才能進行針對性的解決，可以通過對鐵路電纜頭的制作工藝進行改進來預防故障的發(fā)生。對鐵路電力電纜的設計上要對潮濕以及腐蝕等傷害因素充分全面的考慮，在電纜實施安裝過程中要對鐵路的路基進行繞開，在穿越鐵軌以及鐵路房基過程中要通過鋼管以及混凝土電纜槽加以防護，對工程需要挖掘的地方要避免設置電纜，通過當前的新方法和工藝、材料等制作電纜，對電纜頭的絕緣力度進一步加強。

第二，對鐵路電纜的采購過程中要嚴格的把控質(zhì)量關(guān)口，要將電纜的性能參數(shù)詳細核對，一定要能達到實際的要求才能進行購置，選擇信得過的電纜生產(chǎn)廠家。電纜的運輸過程中要對電纜的電氣性能得到保護，定期對電纜的完整性進行檢查，安裝鋪設過程中要對安裝操作人員嚴格要求，對相關(guān)的規(guī)范要嚴格遵守，從而保障電纜的施工質(zhì)量。與此同時也要能夠?qū)㈦娎|的日常檢查維護得到有效加強，定期的安排巡視人員對電纜的工作狀況進行查看，特別是要對電纜的接頭部位保養(yǎng)和檢查得到充分重視，發(fā)現(xiàn)問題及時進行解決。

第三，對鐵路電力電纜的詳細資料加以建立，對電纜的安裝標志進行合理化安置，作為設備的管理單位，要能對鐵路電力電纜的處所以及長度等方面信息建立資料庫，同時在施工單位過道以及電纜的拐彎等處安裝電纜的標志，這樣方便故障的查找。對電纜的故障測試人員要進行專業(yè)知識技能的培養(yǎng)，由于故障多樣，所以在故障的檢測儀器方面也要能得到充分購置和利用，為不同的故障解決打下基礎，并要能加強和電力電纜故障檢測儀器廠家的溝通，在廠家的指導下解決實際的故障問題。

第四，強化對鐵路電力電纜的維護管理，在這一層面要能將電纜管理的重要性進行大力的宣傳，還要對相關(guān)的管理技術(shù)人員以及故障處理人員進行組織，樹立電力電纜故障維護管理的意識，加強維護管理團隊的整體素質(zhì)水平［5］。同時也要在鐵路電力電纜的制度化建設層面進行加強，提高對電纜故障處理的全面認識，并對可行的程序化維護制度進行建立完善，例如搶修程序以及應急措施等。在專業(yè)的技能培訓上要加強，定期的組織技術(shù)研討會，對實際的維護管理問題加以探討并尋找有效的管理辦法。最后就是要能將先進的管理經(jīng)驗以及故障排除技術(shù)加以引進，結(jié)合實際的發(fā)展情況進行優(yōu)化，使得鐵路電力電纜故障得到徹底的解決。

3.結(jié)語

鐵路交通運輸是國家的經(jīng)濟發(fā)展以及社會進步的重要推動力，所以對其運行的安全穩(wěn)定性要充分重視，不斷提高鐵路電力電纜故障的分析和解決能力，從而讓電纜的故障最大程度的得到解決。鐵路電力電纜故障發(fā)生的不確定性以及隱蔽性特征為其故障的解決形成了很大阻礙，所以要能夠?qū)斍暗南冗M技術(shù)在這一方面充分利用，由于本文篇幅限制不能進一步深化探究，希望此次理論研究能起到拋磚引玉作用。

［1］陳鵬飛，劉士棟，徐清波，王太續(xù).高壓電力電纜故障分析及探測技術(shù)［J］.工礦自動化，2013，(03).

［2］楊忠，周鑫，牛海清.電力電纜故障定位技術(shù)綜述［J］.電氣應用，2014，(21).

［3］張高青，楊繼周，劉建國，董安華.高壓電力電纜故障分析及探測技術(shù)應用［J］.中州煤炭，2014，(02).

［4］邢海瀛，陳柏超，張亞迪，田翠華，余夢澤.基于倒置電橋法的電力電纜故障定位［J］.電力自動化設備，2014，(03).

［5］楊孝志，陸巍，吳少雷，俞飛.電力電纜故障定位技術(shù)與方法 ［J］.電力設備，2014，(11).