摘要：随着我国铁路的飞速发展，以电力电缆构成的铁路贯通线路被广泛采用。对铁路通信、信号系统而言，贯通线路是它的核心供电线路，对铁路正常运行起到至关重要的作用。因此如何保障铁路贯通线路稳定可靠运行及出现故障后能够对故障点迅速、准确定位及时排除故障具有迫切的现实意义。
关键词：铁路；10KV；电力系统；故障与防范
引言
在高铁电力电缆故障探测过程中，由于实际电缆故障环境状况复杂多变，影响环境变化和故障定位精度的因素很多，造成电缆故障信息获取困难，故障呈现多样性，最终导致故障定位精度不高。因此研究如何对故障信息进行分析、处理以及如何提高故障定位的精度具有重要意义。
一、铁路10KV电力系统故障
1、电力线路单相接地故障
零序电流在故障回路和非故障回路的关系是，非故障零序电流等于该相的接地电容电流，而故障回路的零序电流正好等于全部非故障零序电流相加之和，也就是所有非故障回路接地电容电流的和；在对于零序电压电流相位关系，零序电压在非故障相上滞后零序电流90度，而在故障相上零序电压超前零序电流90度，相加就可以得出零序电流在非故障回路故障回路相位相差正好180度；总之，接地电容电流等于全部故障和非故障回路中接地点电流之和，同时电容电流和零序电压相差90度。
当发生非金属性单相接地故障时，电阻R不等于零。已知铁路电力线在故障点接地时，并且因为接地电阻不等于零，那么故障区间前段与非故障区间前段的零序电流方向恰恰相反。所以铁路电力线路发生单相接地时，零序电压超前零序电流在非故障线路前侧相差正好90度，在故障线路前侧则滞后相差正好90度；由于幅值和相角不受电阻影响，则不会改变电流和电压之间的零序相位差；一旦配电线路出现单相接地故障有零序电压时候，线路前侧的各部分故障超前零序电流，但是故障线路后侧则正好与非故障相反差90度。
2、自闭贯通电网相间短路故障
2.1两相相间短路
（1）故障相间电压降低，故障相有短路电流，整个系统无零序电流和零序电压。（2）故障区靠近电源测各分段都能够监测到短路电流，二，远离电源侧则无法检测到电流。
2.2两相接地时
（1）故障区段靠近电源侧的线路都能够监测到相同的短路电流，故障区远离电源侧的线路无短路电流（2）整个输电线路中有零序电压和零序电流。
2.3三相短路
（1）故障相电压降低，且可以监测到短路电流，整个系统中无零序电流和零序电压。（2）故障区靠近电源侧的线路能够检测到相同的短路电流，远离电源侧的线路则检测不到短路电流。
2.4三相接地
（1）故障相电压降低，故障相可以监测到短路电流，但是整个系统中无零序电流和零序电压（2）故障区靠近电源侧的区域能够监测到短路电流，远离电源侧的区域则监测不到短路电流。
3、变压器故障分析
3.1变压器油温不断升高
一般来说变压器的温度应该维持在稳定值，但是有时候变压器的油温会不断升高，这就说明变压器内部出现了问题。一般来说变压器的油温升高都是由于穿芯螺丝的绝缘被破坏，而铁路供电线路中的电流本来就较大，较大的电流通过穿芯螺丝时，使得螺丝严重发热，影响变压器的正常工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2变压器绝缘油变质
一般来说变压器的内部与外部隔离，因而变压器内部的绝缘油不会轻易变质，但是各种严峻的气候很可能让变压器绝缘油与空气接触，由于变压器的温度较高，使得绝缘油与空气的反应更加剧烈，生成的各种杂质能够腐蚀变压器内部的金属材料以及绝缘材料，使得大电流经过变压器时变压器的发热现象更加严重，绝缘油与空气的反应也就越快，由此形成了一个恶性循环。
3.3绝缘套磁管闪络或者爆炸
由于密封橡胶圈本身质量的原因，或者是恶劣天气的影响，水分进入变压器内，使得绝缘受潮，引起击穿放电，这样就会导致套管爆炸事故，而套管碎片或者是套管本身存在裂纹都会导致闪络现象。
二、铁路10KV电力系统故障防范对策
1、加强电缆敷设管理
电缆敷设质量不合格，敷设施工操作的不规范，会比较容易造成电缆保护层的破损以及电缆的机械损伤等。在铁路电力电缆工程的施工过程中，如果电力电缆的转弯角度过大，可能导致导体内部的机械受损，然而机械受损问题由于受到电缆绝缘层的掩盖而不能被发现，这样一来，内部发生机械损伤的导体，在运行的过程中会因温度增加而导致该处电缆绝缘层绝缘强度的削减，从而容易引发电缆故障。因此，在铁路电力电缆工程的施工过程中，要控制好电力电缆的转弯角度，尽量能够让电缆处于自然弯曲状态，杜绝因电力电缆的转弯而造成的机械性损伤问题的出现。
电缆敷设时一定要确保电缆敷设前后做好电缆外护套的检查工作，同时还要检验电缆两端是否受潮，另外还要对电缆导体的通断情况以及电缆相相、相地之间绝缘情况进行严格的检测。电缆的敷设要排列整齐，有必要的话需要进行加固操作，而且要求并列敷设的电缆之间的距离满足相应的规范要求。
2、加强电力电缆线路的曰常巡查
为了确保电力电缆线路正常工作，必须在日常维护管理中加强电力电缆线路的日常巡査，及时发现并解决故障事故。在开展电力电缆线路的巡查工作时’可以通过制定日常巡査计划表，即以定期巡査的方式，全面加强电力电缆线路的维护管理。定期巡查的方式，不仅有助于巡查工作有序地开展，而且可以进一步分配、安排好工作人员各自的巡查工作。此外，应当结合具体的气候条件和环境，合理、适当安排工作人员开展线路巡査工作。
3、加大电力电缆保护区的维护工作力度
若在电力电缆保护区内开展施工工作，必须加大电力电缆的维护与管理工作力度，确保施工现场巳安排专业的电力电缆维护工作人员，负责施工工作的监督与管理，注重保护现场的电力电缆线路。若在施工过程中出现了电缆遭破坏的情况，必须及时安排维修人员进行故障排查与检修，保证电力电缆正常运行与供电。另外，在施工期间，电力电缆维护管理人员必须加强对保护区内的相关建筑物、土壤等进行巡查，查看其是否出现下沉现象；并加强对电力电缆线路的巡查，确保其未出现线路外露现象，注意对保护区内的电力电缆线路做好保护工作与故障防范。
4、强化常规线路的监测
铁路10kv电力系统线路虽然拥有众多的保护措施，但是均需要耗费大量的人力物力来维持，铁路越长需要耗费用来管理的人力物力就越多，这是不划算的。在输电线路中设置多个探头来检测整个线路的进行也并非是不可能做到的。通过探头进行整个铁路线路的监测，不仅能够提高对于铁路电力系统线路故障发生的效率，节约解决故障的时间，更重要的是能够节约人力和物力。当然，利用探头来实现远距离的实时监控，能够帮助管理人员及时了解整个电力系统线路的运行情况，如果有人蓄意破坏铁路电力系统线路，可以迅速进行修复，避免了重大安全事故和经济损失的发生，使得供电线路的稳定性更强，能够更好地为人民服务。
结语
铁路10kv电力系统线路虽然拥有众多的保护措施，但是均需要耗费大量的人力物力来维持，铁路越长需要耗费用来管理的人力物力就越多，这是不划算的。在输电线路中设置多个探头来检测整个线路的进行也并非是不可能做到的。通过探头进行整个铁路线路的监测，不仅能够提高对于铁路电力系统线路故障发生的效率，节约解决故障的时间，更重要的是能够节约人力和物力。
参考文献
[1]洪亚，宋庆飞，宋韶然.10kV电力电缆常见故障诊断[J].中国电力教育，2014（24）：126-128.
[2]杨忠华.10kV电力电缆故障的起因诊断及处理分析[J].科技与企业，2014（2）：275.
论文作者:孙敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：故障论文; 电流论文; 线路论文; 铁路论文; 电缆论文; 变压器论文; 电力电缆论文; 《电力设备》2017年第13期论文;