摘要：铁路沿线的供电中，10KV电力电缆线路是重要的供电载体。整个的电缆线都分布着数值非常大的电容，会在电缆运行的过程中，很容易产生单相接地的故障。如果客运专线铁路为多条线路，就会由于人为因素的影响而产生单相接地问题，这就需要采用相应的电阻接地释放，以避免电缆线路在电能传输中产生故障，影响客运铁路的正常运行。本论文针对10KV电力电缆线路中单相接地故障进行研究。
关键词：10KV；电力电缆线路；单相接地；故障
引言：
10 KV电力电缆线路在应用中，由于线路比较长、线路敷设的环境相对复杂，且供电负荷具有比较高的等级。在客运专线和普速铁路专用线铁路运行中，要保证电能传输具有较高的安全可靠性，避免受到客观条件以及不良环境的影响，就需要在电缆敷设的过程中采用电力系统线路。但在具体的操作中，会受到电缆结构的影响，加之各种技术干扰因素的存在，诸如过电压的干扰、继电保护装置没有切实地发挥作用、受到通信线路的干扰，就会受到人为因素干扰，使得电力电缆受到损伤，导致单相接地故障产生。
一、选择合适的接地方式
10 KV电力电缆线路产生单相接地故障是较为常见的，因此选择合适的单相接地方式至关重要，其中电容电流起到决定性的作用。如果系统在运行的过程中，相接地电容电流相对较小，当接地电流故障产生之后，随着电弧的熄灭，系统依然可以正常运行。这种接地故障时暂时性的。如果单相接地超出了规定的数值，就会导致电弧间接性产生，使得电弧呈现出不稳定的状态，此时，系统中的电感电容元件中会有电磁振荡产生。如果由于弧光接地过电压而对设备的绝缘产生不良影响，就会导致相间产生短路，很容易引发重大的事故。
对于这种弧光过电压主要采用的措施就是对于中性点所采用的接地方式为消弧线圈接地或者电阻接地。按照过电压保护以及绝缘配合的有关规定，3KV的发电机以及10KV的发电机没有直接连接的系统，就要求在采用单相接地方式的时候，电容电流的数值要局限在规定的范围内容，也可以不接地。在接地的过程中如果产生故障，就要使用消弧线圈接地的方法。其一， 10KV的架空线路与金属杆塔或者是钢筋混凝土构成，当电压为10KV的时候，线路中所流过的电流为10安培。其二，采用中性点直接接地方式，是将中性点直接接入到大地中。系统运行的过程中如果有一相接地，就会产生单相短路，接地电流不仅大，而起还会引发断路器跳闸切除故障。当接地系统运行的过程中，就会产生很低的内过电压，作为电网绝缘配合的基础，电网的绝缘水平就会降低。中性点直接接地系统的接地电流比较大，会严重影响到通讯系统的干扰。电力线路与通讯线路平行走向的过程中，经过耦合有感应电压产生，就必然会干扰通讯信号。为了避免由此导致安全事故，要尽量使用电杆接地，可以激昂电阻降到最低。
二、对单相接地故障采取必要的保护措施
10KV电力电缆线路的运行中如果产生单相接地故障，要对电缆线路予以恢复是很难的。按照电力装置的有关设计规范，其中明确规定，10KV电力电缆线路的经由单侧电源线路，就需要对低电阻接地配置故障保护装置，还要实施必要的零序电流保护。零序电流保护需要设置两个段，其一为零序电流的速断保护，要求时限要等同于相间保护；其二为零序过电流需要采取的保护措施。当零序电流速断保护不能够起到电缆线路的保护需要时，仅仅一套过电流保护是远远不够的，而是需要配置两套。零序电流保护中，通过安装独立的零序电流互感器，将接地电阻阻值作为主要依据，将整定值和接地电流确定下来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆铁路专线的接地中，还要对通信干扰问题予以充分考虑，通常需要将零序电流局限于400安培至600安培之间。零序电流速断保护装置启动保护动作，需要动作电流能够将灵敏系数设定为2.0，最大零序电流值为贯通线末端动作电流的三倍，此时的时限为0.1秒至0.2秒之间。如果零序保护电路避开了其他的线路故障，此时，对地电容电流为20安培至40安培之间，时限为0.5秒至1.0秒之间。在中性点的电阻器柜中需要对零序保护装置进行安装，当调压器的断路器启动跳闸的时候，零序保护装置就可以发挥保护作用。在整个的母线接地中，零序保护装置发挥着重要的保护作用，根据调压器贯通整个的电缆线路所产生的电容值和电压值，整定之后，时限保护差节约0.3秒至0.5秒之间。
三、10KV电力电缆线路的单相接地故障对通信线路所产生的影响
铁路专线产生单相接地故障之后就会产生不对称短路，零序电流就会产生，此时，通信线路就会在静电感应、电磁感应的作用下遭到干扰。随着通信线路上有感应电压和感应电流产生，就必然会对工作人员的健康产生不良影响，甚至会威胁到工作人员的生命。特别是通信设备遭到损坏，很容易导致机房产生火灾或者铁路信号装置运行中出现动作失误。通信线路在运行的过程中，受到强电线路感应电压和感应电流的影响，就会导致通信设备无法正常运行。所表现的现象就是电话回路中有杂音产生、数字信息传输的过程中出现信息丢失的问题、图像传输的过程中产生模糊不清的现象等等。对于通信线路运行中所受到的影响，需要短路电流感应的电压作为重要指标进行衡量。为了降低通信线路运行中单相接地故障的干扰，在进行技术处理中，就需要采取有效的解决措施，比如，采用单芯电缆排列的方式，对单相短路电流加以限制，与弱电线路之间的距离增加，也可以采用屏蔽电缆的方式或者接地的方式，可以避免电缆线路受到危险电压的干扰。
四、供电点存在高压单相接地故障而影响低压系统的现象
10KV电力电缆线路的铁路专线多会采用箱式供电负荷点，也会采用变电所与建筑物相互结合的方式，将接地连接到保护接地，此时就会有比较大的接地故障电流流过合用接地极，高压故障就会存在。高压电流会沿着PEN向用电设备的外壳传递。如果有这种种故障电压产生，后果就是：其一，低压系统运行中，对地电位明显提升，低压设备绝缘会被击穿；其二，低压系统出现外露，这部分具有导电功能，导致对地电位明显提升，由此而引发接地故障。安装交流电气接地装置的有关规定，如果配电变压器被安装在外部，在低电阻接地系统作用下高压侧开始工作，低压系统就要与电源配电变压器共同使用一个接地装置。配电变压器如果被安装在内部，在低电阻接地系统作用下高压侧开始工作，如果变压器所连接的保护接地装置电阻低于2000/I（I：电流），而且低压系统电源的接地点连接到变压器保护装置上，就可以实现共同接地，此时，接地装置电阻低于（1200+U0）/I（U0；电压；I：电流）。
结束语：
综上所述，铁路专线产生单相接地故障之后，线路的电流幅值就会在 短时间内增加，对于电力电缆线路的电能传输必然会产生负面影响。随着故障电流和故障电压的产生，就会危害到电气设备。包括通信线路、机电保护装置等等都会受到不同程度的干扰。为了保证10KV电力电缆线路安全稳定地运行，就需要对铁路供配电系统不断完善，以使得客运专线铁路的电能供应具有较高的安全可靠性。
参考文献：
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论文作者:赵晓明,封志军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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