铁路10kV线路常见故障与预防

摘 要：文章通过对兰州供电段2014全年管内发生的电力线路故障进行统计，总结剖析铁路10kV电力线路常见故障及原因，同时结合现场生产实际提出了相应的预防措施，以求有效的提高管内贯通自闭线路供电可靠性。

关键词：铁路10kV电力线路；常见故障及原因；预防措施

引言

电力是铁路运输生产的重要能源，电源线路、铁路变配电所及电力贯通自闭线路等设备构成的供电网络是重要的铁路行车设备。目前，我段10kV线路多为架空金属裸线，易受外界客观因素影响，在日常运行中易发生故障。对其常见故障进行分析总结，查找原因，采取有针对性的防范措施，可以有效的减少故障发生率，提高供电线路运行稳定性。

1 2014年兰州供电段电力故障统计

截至2014年底，全段共发生电力故障86件，其中设备故障50件（电缆击穿29件、远动开关误动作4件、变压器问题7件、断线2件、避雷器击穿2件、绝缘子击穿2件、开关问题3件、线路过负荷1件）；外部原因36件（电杆被车辆碰撞7件、外物搭接线路10件、电缆被挖伤挖断5件、树害4件、水害1件、小动物侵入供电设备导致跳闸1件、外网失压8件），具体如图1所示：

2 10kV线路常见故障分类

2.1 线路接地故障

常见故障有：瓷瓶、避雷器、支持绝缘子由于脏污、裂纹发生击穿；架空线路由于外力破坏导致断线；外部环境影响，如潮湿树木、金属导电物体搭接在线路与接地体之间造成单相接地；“T”接单相变压器烧损导致单相接地等。

2.2 线路短路故障

常见故障有：线路金属性短路故障；油开关、变压器等设备因内部绝缘降低，击穿导致相间短路；小动物侵入供电设备导致短路故障；雷电闪络引起的短路故障等。

2.3 电缆线路故障

常见故障有：电缆受外力损伤；绝缘受潮；电缆绝缘老化等。

2.4 季节性故障

春季风大，易造成10kV架空裸线间混线短路放电致导线烧断；大风还易将沿线的彩钢板、蔬菜大棚、枯死的树干等其他临近线路的物品刮倒在线路上，导致断线、接地、短路。

夏季雨水多，土埋杆基如遇大量雨水浸泡和冲刷，易造成电杆倾斜或坍塌，洪水甚至会将河边杆基冲塌或直接将线路冲走；同时大雨易造成线间绝缘不足，引起导线与金具之间短路放电，导致短路、接地故障。夏天雷电较多，线路易受雷击，导致绝缘子、避雷器闪络击穿，同时树木受到雷击折断，搭在线路上方或倒在线路上，导致线路发生接地故障。夏季高温，导线弧垂增大也可能导致对地安全距离不足。

冬季低温冰雪多，当线路覆冰脱落时可能会致导线跳跃，引起线路故障。驰度过小的线路在严冬季节，导线弧垂急剧减小，应力增大，严重时会拉断导线，造成断线。

3 故障形成的原因及预防措施

3.1 设备原因导致的线路故障及预防措施

3.1.1 电缆及电缆头故障原因及措施。如图1所示，电缆及其中间、终端头发生击穿占我段电力故障设备原因之首，比例高达58%，究其原因：电缆在敷设中由于弯曲过大受到外力使电缆绝缘、屏蔽层受到损伤；绝缘受潮，由于施工工艺及电缆本身制造不良，导致水分侵入电缆，发生击穿；职工在制作电缆中间、终端头时，受现场温度、湿度、灰尘等客观条件限制再加上制作工艺标准不高，电缆头在长期运行过程中，绝缘降低；电缆长期运行导致本身绝缘老化、雷电过电压或其他冲击电压造成电缆损伤；电缆长期过热，散热不良，长期过负荷或与热力管道靠的太近等情形导致电缆故障；再有敷设路径不佳，使得电缆处于水体环境中或埋设于化工厂附近，地下腐蚀浓度过大，加速了电缆老化。另外，竣工验收时对电缆采用直流耐压试验也在一定程度上导致电缆绝缘受到破坏。

预防措施：严格按铁运103部令规定，每季度对电缆线路进行一次巡视检查，遇大雨、洪水等特殊情况要安排工区特巡；抢修时，严格按工艺制作电缆头；段、车间、班组要加强电力工电缆头制作工艺的培训力度；另外，定期测量电缆负荷大小，检查有无发热现象；对电缆运行中的问题及时进行处理，降低电缆（头）击穿发生率。

3.1.2 线路绝缘遭到破坏导致线路故障的原因及预防措施。线路上的瓷瓶、绝缘子、避雷器瓷身、开关设备支持绝缘子由于受到空气中有害成分的影响，使瓷质部分遭到污秽，如遇潮湿天气，污秽层吸收水分，导电性能增强，同时受雷击、外力破坏的共同作用，易发生裂纹或破损，导致闪络、击穿。

预防措施：按规定做好日常巡视工作，重点检查绝缘子下部及瓷身是否存在裂纹；及时对存在问题的绝缘子、避雷器进行更换；班组在每年的电力设备春检时，做好绝缘子清扫工作；加强班组检修管理，提高设备修后质量；线路上积极采用新材料、新工艺，如可采用防爆自动脱离型金属氧化物避雷器（YH5WS-17/50FT型），其不但具有绝缘水平高、保护性能优异的特点，最主要是具备受雷击击穿后自动脱扣功能，避免线路出现“死接地”的故障，更为电力工发现“异常”带来便利。

3.1.3 导电回路接触不良的原因及预防措施。主要表现在电气连接部位，包括永久性的连接（如焊接）、可拆卸连接（接线端子间）和工作活动连接（如各种电气开关设备触头）。例如铜铝导体的连接，若未采用铜铝过渡线夹，经过一段时间运行后，连接处很容易发热氧化进而烧断；引线间或引线与设备端子间连接不良，接触电阻较大，导致引线烧断；跌落式熔断器、隔离开关等设备的动静触头若接触不良易导致开关触头损坏、烧毁，导致线路缺相运行。

预防措施：做好日常巡视，发现缺陷及时处理；定期检查引线与接线端子间的接触情况，防止虚接；按修程，定期检查熔丝是否松动变质，容量是否符合规定，严格按“高压半年，低压一年”的周期更换熔丝；在日常检修中，确保开关操作机构动作灵活，触头严密。

3.1.4 变压器故障原因及预防措施。如图1所示，变压器故障占设备问题的比例达到20%，仅次于电缆故障。其主要原因有：变压器内部线圈烧损、变压器引线故障、套管烧损、变压器内部磁路故障、有载分接开关故障等。

预防措施：在日常巡视检修中，特别要注意变压器的维护和保养；定期检查变压器负荷情况，发现过载情况要及时调整其所带负荷；巡视中重点检查变压器油面、油色是否正常、套管有无油垢、裂纹、破损、放电痕迹、有无异常音响、外壳有无渗漏油、联接母线、电缆线有无变形过热的现象，若发现上述问题，要及时进行处理，必要时对其停运进行更换。

3.2 外部原因导致的线路故障及预防措施

3.2.1 季节性天气变化引发的故障及措施。如图1所示，外部原因占全部故障原因之比“近乎一半”。在外部原因中，外物搭接线路导致接地或短路位居榜首，占比达到28%。究其根本原因还是大风天气将沿线的彩钢板、蔬菜大棚、枯树等其他临近线路的物品刮到在线路上，导致线路断线、接地、短路。

预防措施：做好供电设备“六防”工作：即抵御“风、汛、雷、树、寒、暑”的能力。要根据季节，天气状况增加特殊巡视次数，班组平时要对管内设备状况做到“心中有数”，将沿线彩钢板等处所列为外部环境重点盯控对象，必要时采取一定的防护措施；在气温变化大时要对导线驰度过大或过小的区段进行重点巡视，在大雨后要对河边及悬崖边的线路进行检查，发现隐患及时处理；在雷雨季节前要认真检查避雷装置，及时校验和更换不符合运行要求的避雷器。

3.2.2 机动车碰撞电杆引发的线路故障及措施。在外部因素中，机动车碰撞电杆引发故障的占比也很重，达到19.44%，机动车违章行驶将电杆碰撞倾斜或撞断，造成倒杆、断线。

预防措施：对路边存在严重安全隐患的线路，要积极对其进行改移，对不能迁改的线路要及时在杆塔上安装反光警示标，以引起车辆驾驶员的注意，同时也可对杆基制作防撞保护墩，采取有效的防撞措施以降低电杆被撞的机率。

3.2.3 隐蔽设备未经确认，盲目施工导致的故障及防范措施。电缆挖伤挖断“屡禁不止”，一些在线路附近施工的单位，对隐蔽设备不进行确认，也不通知线路供电方进行配合，盲目动用大型机械进行施工，将地下供电电缆挖伤挖断，导致供电中断。

预防措施：严格按标准在电缆路径上埋设电缆标桩；同时要求班组严格对管内设备进行巡视，一经发现在我方电缆路径上有违章开挖施工的情况，应立即叫停对方施工，待其办理完相关手续后，方可进行施工并严禁机械开挖；对于开挖现场，做好施工防护和监管。

3.2.4 树害引起的线路故障及措施。树枝触碰导线放电或枯树被大风刮断压倒在线路上导致接地或短路故障，甚至烧断导线，引发火灾。

预防措施：对线路下方树木及左右两侧树木，及时进行砍伐修剪，保证线路与树木的安全距离；对树木生长茂盛和树主百般阻扰的区段，要及时将裸线更换为绝缘线，做好预防措施。

4 结束语

根据10kV电力线路常见故障，制定相应的巡视检修措施，切实做好预防工作，就一定能有效地降低铁路贯通自闭线路故障发生率，从而进一步提高铁路行车信号电源供电稳定性。

参考文献

[1]铁道部.铁路电力管理规则.铁路电力安全工作规程[S].1999.

[2]华玉兴.电力设备运行与维护[M].北京：中国铁道出版社，2005.