王欢
上海铁路局集团公司南京供电段蚌埠供电车间
摘 要：在平时开展的应急演练中，我们处理过单相接地故障。演练过程中，我熟悉了单相接地故障的特征、发生原因和处理流程，但是除了最常见的单相接地故障外，铁路10KV架空电力线路还有很多种故障类型，为了减少线路故障的发生，将事故隐患消灭于萌芽阶段，我们检修人员应该掌握其发生的规律性 ,并采取有针对性的措施来预防和解决。本文将简单分析铁路10KV架空线路的各种故障，了解故障发生的原因，探讨相应的防范措施。
关键词：故障类型 防范措施
1常见故障类型
1.1单相接地故障
单相接地是最常见的一种故障类型，多发生在潮湿、多雨天气。单相接地不仅影响了正常供电，而且可能产生过电压，烧坏设备，甚至引起相间短路而扩大事故。当发生一相（如B相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地，这时故障相的电压降低，非故障相的电压升高，大于相电压，但达不到线电压；如果发生B相完全接地，则故障相的电压降到零，非故障相的电压升高到线电压[1]。当设备发生接地时，室内人体不得接近故障点4米以内，室外人体不得接近故障点8米以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套。
1.2短路故障
线路中不同电位的亮点被导体短接起来，或者其间的绝缘被击穿，造成线路不能正常工作的故障，称为短路故障。按照不同的情况，短路故障又分为金属性短路、非金属性短路；单相短路、多相短路。
1.2.1金属性短路：不同电位的两个金属导体，直接相接或被金属导线短接，称为金属性短路。金属性短路时，短路点电阻为零，因为短路电流很大。
1.2.2非金属性短路：不同电位的两点不是直接相接，而是经过一定的电阻相接，则称为非金属性短路。非金属性短路时，短路点电阻不为零，因为短路电流不及金属性短路大，但持续时间可能更长，在某些情况下，其危害性更大。
1.2.3相间短路：两相相线相互短接，称为两相短路故障；三根相线相互短接，称为三相短路故障。
1.3断路故障
断路最基本的表现是回路不通，在某些情况下，断路还会引起过电压，断路点产生的电弧还可能导致电气火灾和爆炸事故。
断路点电弧故障——断线，尤其是那些似断非断路点，在断开瞬间往往会产生电弧，或者在断路点产生高温，电力线路中的电弧和高温可能会酿成火灾。
三相电路中的断路故障——三相电路中，如果发生一相断路故障，一则可能使电动机因缺相运行而被烧坏，二则使三相电路不对称，各相电压发生变化，使其中的相电压升高，造成事故。
2常见故障原因
2.1季节性引起
2.1.1春季风大,一是容易将土地中的塑料大棚、房屋上的彩钢瓦刮起 ,搭到10kV线路或是电压等级更高的线路上,引起线路跳闸;二是易将临近线路建筑物楼顶的一些物品刮倒 ,压断或倒压在线路上,造成配电室10kV 开关过流保护动作,造成线路停电。
2.1.2夏季雨水多,一是由于电杆杆基多为土埋,如有大量雨水 (汛期可能有洪水)冲刷和浸泡(如立在山坡的电杆易受泥水冲刷， 低洼沼泽地带杆基被泥水软化、腐蚀),易形成电杆倾斜或倒塌事故;二是大雨易引起导线与金具之间短路放电；三是雷雨季节雷电较多,线路易受雷击,造成绝缘闪络、导线或金具被烧 ,引起线路故障，同时导线由于长期受水分、大气及有害气体的侵蚀 , 氧化而损坏 ,钢导线和避雷线最容易锈蚀 ,在巡视中发现导线严重腐蚀时 ,应予以及时更换。
2.1.3冬季冰雪多,导线弛度会增大(尤其是档距较大的线路),当覆冰脱落后可能会引起导线跳跃,引起线路故障。
2.2外力破坏
2.2.1鸟害与放风筝或一些人为的向空中乱抛杂物落在导线上,造成10kV架空线路短路或接地,引起配电室10kV 开关保护动作跳闸。
2.2.2由于夏季雨水多,树林生长的快,茂盛的树木与架空导线 (非绝缘导线)之间安全距离不够,一遇刮风下雨极易造成导线对树木放电或树枝断落后搭在线上,风雨较大时,甚至会发生整棵树倒在线路上,压迫或压断导线,引发线路事故。
2.2.3一些机动车辆违章驾驶,将10kV 配电线路电杆碰撞倾斜或撞断,引起线路故障。
2.3线路施工质量与技术方面存在不足
2.3.1一些运行中的杆塔基础不够夯实,应装设的拉线电杆没有拉线或是拉线松弛不起作用,受外界影响后导致杆基下沉、土壤松软(经雨水冲刷或浸泡),最终电杆倾斜很容易引起线路故障。
2.3.2线路施工中存在有引线、线夹、刀闸连接处不牢固,运行一段时间后,将会烧损引发线路故障。
2.3.310kV 配电室避雷器、高压跌落式保险质量较低或运行时间较长未能及时进行校验或更换 ,易被击穿后形成线路停电事故。
2.4维护经验不足 ,巡视检查不能到位
2.4.1电力维修人员技术水平不足,运行经验不够丰富,在日常的巡视和维护中抓不住主要环节,查不出线路缺陷和事故隐患。
2.4.2如果线路上存在有高压引线、线夹、刀闸的连接处不牢,受外界环境影响(风、雨、雷、雪及氧化等 )后,易发热、发红,如不能及时发现处理,最终烧损或烧断引发线路故障。
3预防措施
3.1做好季节性防范工作
3.1.1对个别档距较大的线路,在风季来临前,应及时检查线路驰度及风偏。
3.1.2对受外界环境影响造成一些杆塔的基础下沉或土壤松弛的状况 , 应及时填土夯实 , 对一些在 10kV 线路中起主要作用的杆塔 ,如果是地势较低 ,容易积水或易受洪水冲刷的 ,有必要在杆基处筑防护堤。
3.1.3在雷季来临之前,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,必要时可适当降低接地电阻。
3.1.4电力工区应提早做好安排,及时修剪与线路安全距离不够的树木,但要做好安全措施,防止发生人身伤亡和设备事故。
3.2绝缘子预防措施
3.2.1线路上的瓷质绝缘子由于受到空气中有害成分的影响,使瓷质部分污秽,遇到潮湿天气,污秽层吸收水分,使导电性能增强,既增加了电能损耗,又容易造成闪络事故,因此应定期对绝缘子进行清扫维护。
3.2.2线路上误装不合格的瓷绝缘子或因绝缘子老化 ,在工频电压作用下发生闪络击穿,对此在巡视时发现有闪络痕迹的瓷绝缘子应予以及时更换 ,而且更换的新瓷绝缘子必须经过耐压试验。
3.2.3瓷绝缘部分受外力破坏,发生裂纹或破损, 打掉了大块瓷裙或是从边缘到顶部均有裂纹时,应予以更换,否则将会引起绝缘降低而发生闪络事故[2]。
3.3电杆及金具预防措施
3.3.1导线受力不均,使得杆塔倾斜,此时应紧固电杆的拉线或调整线路。
3.3.2在导线振动的地方,金具螺丝易因受振动而自行脱落发生事故 ,因此在巡视与清扫时应仔细检查金具各部件的接触是否良好。
3.4合理安排检修计划,加强电力设施保护力度
3.4.1及时进行线路检修 ,尽早将影响线路安全运行的重大缺陷和事故隐患处理掉,争取做到防患于未然。
3.4.2加大铁路设施保护条例的宣传力度,发动群众进行护线,并与公安部门紧密配合,确保铁路安全运输。
我们要掌握好10kV架空线路的常见故障,针对其发生的根源,防范于未然,对铁路电力设备的安全运行提供强有力的保障。
参考文献 :
[1]最新电力突发事故应急处理与安全保障应急预案实施手册 [M]. 中国国际联合出版有限公司 , 2005.
[2]韩晋.浅析10KV配网架空线路运行维护与检修[J].电子世界，2014（01）
作者简介：
姓名:王欢
籍贯（精确到市）:江苏徐州
当前职务：技术员
当前职称：助理工程师
学历：本科
研究方向：电气工程与自动化
作者单位:上海铁路局 南京供电段
单位所在地：江苏南京
单位所在地邮编:210000