馮華俊

（通號工程局集團有限公司天津分公司，天津 300250）

1 引言

在整個基層電網(wǎng)中，10kV配電系統(tǒng)具有用途多樣、布置廣泛等優(yōu)勢，維護的難度也比較低，占據(jù)著極其重要的地位。它將電能從變電站傳輸?shù)缴鐣椒矫婷?，其運行狀況對電力用戶用電產(chǎn)生了極大的影響，也關(guān)系到供電是否滿足安全、可靠性的要求?，F(xiàn)階段，電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)出現(xiàn)了向配網(wǎng)傾斜的發(fā)展趨勢，配電線路在電力系統(tǒng)中占據(jù)的地位不可忽視。要想確保10kV配電系統(tǒng)運行的安全性，要高度重視鐵路10kV架空線路故障這一問題，避免安全事故的出現(xiàn)，給予連續(xù)供電一定的保障，進而與用戶的用電需求相符合，贏得用戶較高的滿意度。

2 鐵路10kV架空線路故障原因

2.1 自然災(zāi)害的原因

第一，雷擊原因。雷擊是自然界很常見的自然現(xiàn)象，也是電網(wǎng)系統(tǒng)中斷運行的重要誘因。不僅給鐵路供電系統(tǒng)帶來了極大的不便，也經(jīng)常影響到上級供電系統(tǒng)，甚至威脅到鐵路正常運行。具體詳見圖1。

一般來說，架空線路跳閘大都是因為雷擊線路造成的，尤其在夏季雷雨密集天氣中極容易發(fā)生。鐵路沿線大多是極容易受到雷擊的山區(qū)，有時也會處在缺少完善的的偏僻地帶，容易受到雷擊影響。城市地區(qū)的架空線周邊有諸多高層建筑物，裝設(shè)有較多的防雷設(shè)施，出現(xiàn)的雷擊現(xiàn)象并不多。鐵路10kV架空線路穿越山區(qū)架設(shè)時，極容易成為這個地區(qū)的高點，在雷電出現(xiàn)以后，就變成了雷擊電流通道。出現(xiàn)雷擊以后，線路中有著較高的電壓和瞬時電流，線路的絕緣性能會受到極大的影響，進而容易出現(xiàn)接地或相間短路現(xiàn)象。這也是鐵路架空線路容易因雷擊出現(xiàn)故障的重要原因。

圖1 架空層的雷擊

第二，氣候原因。我國幅員遼闊，氣候復(fù)雜多樣，經(jīng)常出現(xiàn)同一條鐵路穿越不同氣候區(qū)域的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致架空線路面臨的氣候原因更具復(fù)雜性。眾所周知，冬天的風(fēng)力強，氣溫低，倒桿斷線現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，且不便于維修。在風(fēng)雪天氣中，絕緣閃絡(luò)故障現(xiàn)象屢禁不止、難以避免。在春季大風(fēng)天氣中，架空線絕緣子閃絡(luò)造成短路放電，極容易將導(dǎo)線燒斷，造成線路事故。尤其是北方區(qū)域，春季冰雪解凍，極易發(fā)生桿塔受力不均而傾倒的現(xiàn)象，危及線路正常運行和鐵路正常運營。在夏季汛期中，雨水比較多，一定程度上加劇了鐵路架空線路電桿倒塌和傾斜事故的發(fā)生概率，進而引發(fā)短路。

2.2 外力破壞

首先是鳥害。鳥在聯(lián)絡(luò)線起飛或下落過程中，在展開翅膀的影響下，極容易出現(xiàn)相間短路現(xiàn)象。鳥類筑巢的地方大都集中在聯(lián)絡(luò)線較為集中的地帶，鐵絲和樹枝將會加重線路短路的發(fā)生概率[1]。通常來說，鐵路線路直桿距離比較大，缺少良好的支撐點來為鳥類筑巢提供一定的便利，所以鳥害導(dǎo)致的短路現(xiàn)象的發(fā)生概率并不常見。對于鳥害造成短路的線路，往往集中出現(xiàn)在隔離刀閘安裝點和轉(zhuǎn)角桿等，這些區(qū)域聯(lián)絡(luò)線的密集程度比較高，與相間距離30cm的安全距離的要求不相符合。其次是車輛碰撞。在電力施工過程中，某些工作人員在駕駛機動車過程中，出現(xiàn)了違章行為，造成線路故障和線路短路。最后，異物侵限。如果遇到大風(fēng)天氣，一旦刮到線路上的導(dǎo)電體、高層建筑上扔下來的廢鐵絲、錄音帶、風(fēng)箏等，也極容易造成相間短路。

2.3 施工質(zhì)量難以保證

一些企業(yè)的采購人員在設(shè)備的采購過程中，過于注重價格，沒有對設(shè)備質(zhì)量進行深入分析，出現(xiàn)了嚴重的偷工減料行為，與質(zhì)優(yōu)價廉的采購要求相差比較大，而且在實際施工過程中，沒有對線路進行妥善安排和配置，線路交叉跨越現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。

3 鐵路10kV架空線路故障的處理方式

3.1 規(guī)范電纜敷設(shè)施工管理，改進電纜頭制作工藝

在設(shè)計方面，電纜路徑要避免電纜受到外力、熱源以及病蟲害等方面的損害，并與建筑工程和各種管線工程需要挖掘的地方保持適當(dāng)?shù)木嚯x。同時，還要避開鐵路路基，必須敷設(shè)在路基上時，要加強混凝土電纜槽或保護管等防護的應(yīng)用。對于電纜穿越的鐵路和道路等場所，要實施穿管保護，避免出現(xiàn)電纜故障。

3.2 加強自然災(zāi)害的防范和控制

要制定完善的防雷措施。在改造和新建電力設(shè)備過程中，要做好避雷器和避雷針等防雷設(shè)備的安裝工作，從設(shè)備的運行情況出發(fā)，對容易遭到雷擊的區(qū)域進行統(tǒng)計，并對避雷設(shè)備安裝方案進行適度調(diào)整。同時，對于雷擊經(jīng)常出現(xiàn)的地段，要加強防雷設(shè)施的更新和維護。通過對既有避雷設(shè)備的試驗，可以確保抵御雷害能力的穩(wěn)步提升。

對于可調(diào)節(jié)的連接支柱，也在故障保護裝置中得到了大量應(yīng)用，這類裝置可以有效保護電網(wǎng)線路，但是在安裝工作中，明確提出了對安裝人員的技能要求。在安裝金屬氧化物避雷器之前，在配網(wǎng)線路上，要每隔200米要安裝一組避雷器，進而將感應(yīng)雷事故的發(fā)生率降至最低。

3.3 車輛碰撞防范

在鐵路交通道路的桿塔上，要安裝醒目的反光貼，避免出現(xiàn)車輛碰撞事故。在拉線上，要加套反光標志管，使車輛駕駛?cè)藛T提高警惕。對于個別桿塔來說，還要加強水泥墩防護手段的運用，這也可以起到一定的預(yù)防作用。鐵路建設(shè)部門要針對安裝生產(chǎn)的施工、設(shè)計等工作，進行合理安排，做好施工方線路保護的宣傳工作，避免過多地受到外部施工的影響，從而防止出現(xiàn)線路跳閘現(xiàn)象。

3.4 提高施工質(zhì)量

在設(shè)備采購過程中，采購人員要堅持質(zhì)優(yōu)價廉的優(yōu)化，確保設(shè)備良好的使用性能，并對廠家的資質(zhì)情況進行深入分析，從而保證較高的設(shè)備質(zhì)量。而且運行人員要及時排除故障性因素，運行人員要對線路運行方式進行充分了解，基于每條線路正常運行的情況下，要加強故障快速查找預(yù)案的編制，并貫徹落實下去；同時，要加強故障指示器的應(yīng)用，以此來進行故障的查找，并且要在確定故障段以后，再確定故障點；最后在故障點確定以后，再開展所有流過故障電流的接頭和跳線是否燒斷的檢查工作，避免施工影響因素的蔓延。

3.5 開展故障查找工作

3.5.1 故障查找方法

在電流速斷保護出現(xiàn)跳閘動作過程中，可以確定速度大都按照保護范圍結(jié)合系統(tǒng)運行方式來進行。如果出現(xiàn)短路現(xiàn)象，其保護范圍是比較大的，至少可以達到整個配電線路的50%。而如果面臨在保護范圍較小的情況下，僅僅占據(jù)整個配電線路長度的20%[2]。所以，如果出現(xiàn)動作跳閘現(xiàn)象，線路的前段部分就是故障發(fā)生點。

3.5.2 電纜故障定點

一般來說，音頻感應(yīng)方法和聲測定點方法等是電纜故障定點的重要方法。一般來說，對于音頻感應(yīng)法來說，在低阻電纜中得到了廣泛應(yīng)用，主要借助探頭在故障點采集到的聲音信號來進行定點。此外，對于聲磁同步法來說，需要通過磁、聲時間差來對故障點位置進行估算，磁場信息的傳播速度比較迅猛，是聲音信號不可超越的，利用兩者的時間差，可以對電纜故障點的遠近進行準確判斷，在時間差較小的情況下就是故障點。

4 結(jié)語

綜上所述，鐵路10kV架空線路的故障問題經(jīng)常出現(xiàn)，對電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生了極其深遠的影響。因此，落實好故障查找工作，做到及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，彌補鐵路10KV架空線路故障中存在的薄弱點和空白點，需要供電企業(yè)要予以高度重視。