关于铁路系统电力电缆故障测寻研究

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1、关于铁路系统电力电缆故障测寻研究（中铁电气化局集团丙安电气化工程有限公司陕丙丙安710000）摘要：普速铁路以及高速铁路10kV贯通线一般都会运用不同类型的电缆，也会在运行当中产生各种各样的问题。下文详细分析了电缆故障原因与类型,并经过电缆故障测寻进行比较，分析了快速准确查找电缆故障点使供电迅速恢复实现的策略。关键词：铁路系统；电力电缆；故障测寻；铁路电力系统主要由10kV配电所、外电源供电线路、站区电力设备、电力贯通线其中包括一级负荷及综合负荷贯通线等部分共构成。因敷设电缆的可靠性高且安全性好，受外部自然环境的影响也较小，城区美观不会受到影响，运行维护的费用也比较小，不管是电力贯通线，还

2、是外电源，应用的电力电缆类型较多且量也较大。高速铁路与普速铁路的技术标准是有区别的，而电缆的造型以及敷设的方式也有较大区别。所以，准确并快速地对类型不同的电缆线路故障进行测寻与定位，己经成为铁路电力系统至关重要的一项任务。1、分析当前铁路系统电力电缆故障出现的原因当前，我国铁路系统电力电缆故障的主要是三相短路故障、高电阻故障、低电阻故障、断线故障以及闪络故障，笔者在对上述故障发生的原因进行了分析。第一，电缆自身的质量问题。由电缆生产企业某一工序的疏忽未按照国家标准严格操作，物资采购部门未进行严格的检查使其流入施工现场给日后的使用埋下了隐患。第二，外力损伤。电缆因推土机、挖掘机或者载重汽车等

3、外力因素，导致电缆产生了外力损伤并引发故因障出现短路跳闸或使绝缘受损埋下故障隐患。因我国铁路建设速度较快，改造以及新线建设的施工现场较多，尤其是在既有线周边施工时，较易产生外力损伤造成的电缆隐患或者电缆故障。第三，电缆施工存在的质量问题。首先是外部的环境因素，包括线缆埋设过浅，使得电缆发生外露缺乏保护措施，电缆沟内奋过多的杂物和积水，敷设电缆吋苏外皮被划损等问题，再者是技术水平问题，安装电缆头附件时未按照工艺要求，电缆头制作未达到相关规定要求等，都是故障发生的隐患。我国高速铁路由于施工质量问题造成的电缆故障很多，其中比较突出的故障就是外护套破损造成的电缆故障。第四，电缆运行问题，由于用户用

4、电负荷过大，会使电缆绝缘老化、脆化，绝缘强度降低，表面的温度也会过高，严重时其至会引发火灾。2、分析普速铁路电力电缆故障测寻2.1恰当选择普速铁路电缆故障探测设备。笔者认为，新型电缆故障探测仪FCL-2005V2.1是普速铁三芯电力电缆故障测距较好的选择。此仪器当中包含了主机以及定点仪、取样仪、路径仪、刻度球隙、故障波形分析软件、高压发生器等各部分。按照贯通线电缆故障性质的不同，智能大功率路径信号发生器会发出脉冲波，工作频率为50Hz（此档位主要查找带电线缆的走向）/5kHz/62.5kHz,通过主机对采样频率的自动识别，对脉冲波宽度进行自动设置并自动匹配阻抗，对贯通线电费故障进行测距。手

5、持多频路径仪主要由单片机控制晶振输出多频，全功率阻抗自动匹配，与LED光柱指示以及袖珍型接收器配合，对电缆走向与深度进行查找。2.2电缆故障测距原理分析。普速铁路单芯或三芯的电缆，通常都是借助脉冲技术对电缆故障进行测距。脉冲波技术分为直接高压闪络测试法、低压脉冲反射法以及冲击高压闪络测试法。低压脉冲法工作的原理是将低压脉冲波注入测试端，脉冲波会沿着电缆向故障点传播，再将反射传送至测试仪器，详细记录脉冲波的发射与反射的间隔吋间Δt,V是电缆中脉冲波传播的速度，此时故障点距离便可以计算得出。直闪法工作的原理是，在测试端对电缆线路故障相注入直流电压，电压值上升到一定程度吋，故障点会出

6、现闪络放电现象，此吋所形成的脉冲波和反射波记录间隔吋间Δt并计算故障点的距离。实践当中，电缆故障更多的是低电阻与高电阻故障。脉冲法当中冲闪法与低压脉冲法对于低阻和高阻电缆故障，不会受到人工因素影响，有着较高的精确度，是铁路电力电缆故障主要的测寻方法。例如：某普速铁段内10kV贯通线出柜发生跳闸，自动合闸未成功，该供电段电力调度要求各站把隔离开关断开，将故障区隔离在最小的范围内，再由电力工作者巡视区间内的电力贯通线路，经巡视区间内的架空线路并未发现异常，但此区域内有一段埋地敷设的高压电缆，工作人员怀疑是此线缆发生故障。然后采用电缆故障探测仪FCL-2005V2.1进行探测查找，并

7、发现电缆径路图中间接头处距离与故障点位置相符。运用高压冲击后，在故障点附近测寻到放电声，故障点所在位置确定。对测寻到的故障点电缆开挖时，看到电缆外皮奋明显的击穿痕迹，经过快速抢修和处理铁路电力贯通线恢复了正常的送电。3、分析高速铁路电力电缆故障测寻3.1关于高速铁路电力电缆故障特点分析。我国高速铁路贯通大多采用非磁性材料铠装铜芯及单芯交联聚乙烯电力电缆。我国单芯电缆的制造工艺己经很成熟，产品质量也可以满足我国相关标准规范