关键词：铁路电力系统；电缆故障；问题；检查
在铁路系统中，其电力系统占据着重要的位置，直接影响着铁路系统的安全运行，而且，铁路电力系统还要将铁路沿线的诸多基层单位联系在一起，使站区、机务段、车辆段、电务段等形成统一的整体，保障各个单位的生活以及生产用电。在铁路电力系统中，由于自闭线路影响这着电力系统的正常运行，需要全面检查自闭线路，确保各个车站、电务等有关电气装备能够实现连续供电，使铁路信号系统处于正常的运行状态，也为列车的正常行驶提供安全保障。因此，做好电缆故障的检查工具有重要的意义。
1铁路电力系统中电缆故障类型
在铁路电力系统中，漏泄电缆组成如图1所示，经常会出现各种各项的故障，主要包括：短路、接地故障、闪络故障、断线故障以及综合类的故障。对于短路故障来说，主要指的是在单相、多相输电线之间，有关线路相互接触，进而形成了破坏性较大的电流，在电力系统中，一旦出现短路故障，在大电流的作用下会使使升高显著温度，对输电线路造成破，由于其绝缘性质受到影响，进而影响了设备的正常运行，还会对设备造成损坏。对于接地故障来说，指的是输电线路未能接触绝缘体，直接接入了大地，该种故障也属于短路故障，其不良影响也较大。对于短线故障而言，也可以叫做断路故障，主要是因为断开了输电线路，无法正常传递电能，进而使用电设备断电，情况严重的时候会直接损坏设备，一些重要的工作也无法进行下去。对于闪络故障而言，主要指的是对电缆进行高电压保压的过程中，突然发生了击穿问题，当电缆层被击穿之后，周围设备就会受到严重影响，并且，对工作人员的生命安全造成了严重威胁。对于综合类故障而言，指的是同时出现了两种以上的故障，综合故障的发生概率不高，但是，这种故障带来的危害是最大的。
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2铁路电力系统电缆故障原因分析
在铁路电力系统中，故障类型比较多，故障原因也比较多，其故障定位单元原理图，监测系统图如下图所示，对于电缆故障原因来说，主要包括以下几方面：
第一，电缆受到了机械损坏。由于出现了机械损坏，电缆将会受到很大的影响，该种故障原因比较常见，对于机械损坏来说，主要指的是电缆遭到了外力冲击，进而无法正常运行。一般来说，在施工的时候，电缆会极易发生机械损坏，由于施工人员管理不得当，未能将相关检查工作落实到位，进而电缆受到了损坏，另一部分原因是电缆保护措施不到位，进而在后期使用中受到了机械损伤。除此之外，在施工的过程中，一旦电缆出现超负荷拉伸，也会对电缆造成机械损伤，在多度拉伸、折叠以及弯曲的影响下，也会使电缆接头、中间连接线等发生故障。
第二，电缆的绝缘层老化。对于电缆来说，如果其绝缘层发生老化现象，将会对电缆的绝缘性能造成严重不良影响，无法保证电缆的正常使用。在电缆运行中，其运行环境往往是高电压、高电流，必然会使电缆发热，由于电缆长时间处于发热状态，这样就会影响电缆的绝缘性，不管是化学性能，又或者使物理性能均会遭到破坏。除此之外，对于深埋在地下的电缆来说，由于长时间处于潮湿环境，一旦有化肥、化学物品等进入电缆沟，就会腐蚀电缆的绝缘层，从而影响电缆的绝缘能力。除此之外，随着电缆绝缘的性能不断下降，不管是其散热性能，又或者使抗腐蚀性等都会明显降低，电缆的绝缘层也会不断老化，在这样的恶性循环下，就会发生电缆故障。
第三，电缆的生产质量不合格。对电缆进行使用的过程中，机械破坏、绝缘层老化等问题比较常见，对电缆进行设计的时候，为了消除诸多潜在的影响因素，进而会采取诸多的应对办法，使电缆设计以及加工制作得到完善，以此来延长电缆的工作年限。不过，我国的电缆厂家比较多，生产水平也有高有低，不少厂家会出现偷工减料的行为，再加上生产技术的影响，在生产电缆的时候，往往未能严格遵循设计图纸，也有不少厂家会改变电缆生产原料，进而降低了电缆质量，在这样的情况下，就是电缆存在了诸多的安全隐患。
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3.铁路电力系统中电缆故障的查找方法
3.1电桥法
对电缆进行实际应用的过程中，若是出现了电缆故障，需要相关工作人员妥善解决，并且，在第一时间内恢复电力系统，在遇到电缆故障的时候，第一步就是要明确电缆故障的类型，在此基础上查找其故障点。在明确电缆故障的具体性质之后，需要会根据故障类型采用针对性的查找办法，对故障点进行定位。在电桥法中，定位电缆故障点是十分常见的，这种方法也比较可靠，技术人员也对此种方法比较认可。对电桥法进行具有应用的过程中，需要在相同的直径条件下，分析电缆电阻、电缆长度，由于二者是成正比关系的，经过惠斯通电桥的建设，能够检测出短路接地现象，在故障点的两侧，将回路电阻设置在直流电桥中，如果电桥处于平衡状态，可以根据电阻测量装置测量出电桥自身双臂的电阻，利用实验测量值可以得到初电缆长度，还可以明确故障点与电缆端口之间的长度，最终精确定位故障点。虽然，电桥法的应用比较简单，不过，要掌握电缆总长度以及横截面积等相关数据。对电桥法进行应用的时候，可以是分析低阻抗是否存在短路故障，这种方法不适用于高阻抗电路故障，在铁路电力系统中，比较常见的是高阻抗电阻故障，因此，电桥法受到了较大限制，无法推广使用。
3.2脉冲电压法
在电缆故障定位中，脉冲电压法具有较强的实用性，当出现电缆故障的时候，在故障点附近，经过实施脉冲击穿，将测量点、电缆端口的脉冲传播时间记录下，可以分析出电缆的具体故障位置。在脉冲电压法的使用下，除了能够准确定位低阻抗电路故障，还能够定位高阻抗电路故障，可以对此方法进行广泛应用。不过，脉冲电压发生器主要是利用耦合电压来转化电压信号的，进而形成脉冲信号。由于发生器的使用范围具有一定限制，一旦操作不当，很容易出现电压信号错误，还会直接损坏发生器，严重威胁着相关工作人员的生命安全，可见，这种方式的安全性需要进一步提升。
3.3跨步电压法
在铁路电力系统中，对电缆故障进行检查的时候，跨步电压法比较常用，该种检查方法的操作也比较简单。对于跨步电压法而言，主要是利用了电缆垂直方向的电压脉冲，这种一次递减“跨步电压”电压脉冲可以反映出具体的故障点，进而明确其具体的位置。经过大量的故障解决经验来看，在约90%电缆故障中，其电缆故障点都会出现防护层破坏问题，因此，对故障进行定位的时候，经过合理利用电缆防护层的破损现象，以此进行故障定位，可以有效找到电缆故障的解决方式。
结语：
综上所述，在铁路电力系统中，其电力供应功能需要给予全面保障，这不仅影响了铁路运输，也关系着国民经济发展。为了维护铁路电力系统的正常运行，需要深入研究电缆故障问题，针对不同的问题故障使用针对性的查找方法，进而妥善处理电缆故障，确保铁路电力系统的安全运行。
参考文献：
[1]苏桂枝. 铁路电力系统电缆故障问题的查找与分析[J]. 中外企业家, 2016, (016):156-157.
[2]王天煜. 铁路电力系统电缆故障与维修技巧探讨[J]. 经营管理者, 2017(10):404.
论文作者:左绍奇
论文发表刊物:《建筑实践》2019年 24期
论文发表时间:2020/4/26
标签：电缆论文; 故障论文; 电力系统论文; 电桥论文; 铁路论文; 电压论文; 脉冲论文; 《建筑实践》2019年 24期论文;