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铁路电力电缆常见故障探析

2015-03-11黄风萍

城市地理 2015年12期
关键词:电力电缆绝缘电缆

黄风萍

(太原铁路局太原供电段,山西 太原 030013)

引言

从近些年我国的铁路事业发展情况来看,在铁路电力电缆这一环节的问题比较多,铁路供电系统为铁路当中的大部分设施实施供电,如果是在这一过程中的电力电缆存在着问题,就可能会影响列车的安全运行,从而造成巨大的损失,所以对其理论加以研究就有着实质性意义。

1.铁路电力电缆的故障类型及原因

1.1 铁路电力电缆故障类型分析

铁路电力电缆由于所处的环境较为恶劣,所以就比较容易发生一些故障,这些故障的类型也比较多样,从实际的情况来看,主要有接地故障以及高阻故障、闪络故障等。其中的接地故障主要是电力电缆故障点接地,能够分为单相接地故障以及多相接地故障,在实际的测量阻抗上为零或者是小于10欧姆;还有就是断线故障,表现为电缆有着良好的绝缘性,但在电缆的一相或者是多相上存在着不连续的情况,主要是在铁路电力电缆的正常运行中突然出现的电缆过流开路或者是烧断,从而造成不能正常的运行[1]。

电力电缆的闪络故障主要表现为电力电缆运行中如果处在低电压的环境下,绝缘性比较好,而在电压达到了一个定值时候,或者是在高电压持续一段时间之后就会发生绝缘的瞬间击穿,导致电缆故障的发生。高阻故障表现是电缆绝缘电阻要比电缆的特性阻抗要大,通常故障阻抗大于一百欧就能称为是高阻故障。除此之外还有相间短路电缆故障,以及复合型电缆故障等,对这些故障要能得到充分重视,详细分析其故障出现原因,如此才能有效的解决。

1.2 铁路电力电缆的故障原因

对铁路电力电缆的故障原因加以分析有助于故障的及时有效排除,电缆故障原因是多方面的,由于铁路电力电缆的隐蔽性,所以在故障原因的排查过程中也有着其困难,总体来说这些故障的原因主要有过负荷运行因素影响,在电力电缆长时间的过负荷运行情况下,就比较容易造成电缆发生过热的状况,随着温度的不断升高加剧了电缆的绝缘老化,出现了闪络时对绝缘的薄弱部位就容易击穿[2]。另外就是铁路电力电缆头方面的故障,主要是电缆头内部存有杂质以及气隙等在遇到强电场过程中比较容易造成电缆局部放电,从而就会造成绝缘层的击穿。

铁路电力电缆由于绝缘受潮也比较容易造成电缆故障的发生,这一原因也是比较常见的,主要是由于电缆间的密封严密度没有得到有效保证,或者是保护套出现了失效以及电缆自身的问题。电力电缆的绝缘受潮会造成绝缘电阻降低,就会产生泄漏电流,电缆的受潮也会引发一些综合性的故障,在电缆接头盒以及终端接头处的工艺等问题,是比较容易产生潮气侵入的电缆部位,这样一些高电导率介质就容易进入到这一电缆接头的位置从而引发故障。还有是由于发生了化学腐蚀以及电解液的腐蚀等,从而也会造成水分等高电导率的介质进入到电缆受潮的部位。

另外就是由于机械损坏的因素造成了电力电缆故障的发生,在突发性的外力冲击下对电力电缆能造成直接性的损伤,这样就使得电缆的作用失去了效力,这些方面的问题主要是由于受到工程或者是电力电缆线路的改造等不小心对电缆造成的破坏[3]。在相关的工程施工过程中,或是对电缆的铺设中,一些操作人员没有进行正确的操作从而造成了电缆线过负荷扭曲等,这样也会对电缆的绝缘性以及抗干扰能力造成很大的影响,由于过负荷的拉力也会使得电力电缆的接头以及终端头等部位遭到损伤,从而不能正常的运行。

2.铁路电力电缆故障检测法及解决策略

2.1 铁路电力电缆故障检测方法分析

对铁路电力电缆的故障检测是解决问题的基础,只有在正确的了解故障的发生部位以及原因的基础上才能针对性的对故障加以解决。对铁路电力电缆故障的检测方法比较多,其中的小波交换分析法就比较重要,这一检测方法有着局部化特征,可以对信号的异常点灵敏的感受到,从而检测出信号的稳定性。其在脉冲电流测距方法的基础上增加小波分析,同时将录波数据加以尺度小波分解及重构,再进行多尺度小波分解从而获取小波变换模的最大值,由此就能够准确的推断出电缆故障的距离[4]。

还有就是电桥法这一故障检测方法,其主要是通过双臂电桥来测出电缆芯线直流电阻值,然后对电缆的实际长度加以测量,接着按照电缆长度和电阻的正比例关系对故障点实施计算。这一故障的检测方法相对比较简单,在对这一方法运用过程中要能对电缆的线长度以及截面积的数据进行获取,这一检测的方法只在低阻以及短路故障才有着很好的适用性。

2.2 铁路电力电缆故障解决策略

第一,对铁路电力电缆的故障解决要从实际情况出发,找出故障的真正原因才能进行针对性的解决,可以通过对铁路电缆头的制作工艺进行改进来预防故障的发生。对铁路电力电缆的设计上要对潮湿以及腐蚀等伤害因素充分全面的考虑,在电缆实施安装过程中要对铁路的路基进行绕开,在穿越铁轨以及铁路房基过程中要通过钢管以及混凝土电缆槽加以防护,对工程需要挖掘的地方要避免设置电缆,通过当前的新方法和工艺、材料等制作电缆,对电缆头的绝缘力度进一步加强。

第二,对铁路电缆的采购过程中要严格的把控质量关口,要将电缆的性能参数详细核对,一定要能达到实际的要求才能进行购置,选择信得过的电缆生产厂家。电缆的运输过程中要对电缆的电气性能得到保护,定期对电缆的完整性进行检查,安装铺设过程中要对安装操作人员严格要求,对相关的规范要严格遵守,从而保障电缆的施工质量。与此同时也要能够将电缆的日常检查维护得到有效加强,定期的安排巡视人员对电缆的工作状况进行查看,特别是要对电缆的接头部位保养和检查得到充分重视,发现问题及时进行解决。

第三,对铁路电力电缆的详细资料加以建立,对电缆的安装标志进行合理化安置,作为设备的管理单位,要能对铁路电力电缆的处所以及长度等方面信息建立资料库,同时在施工单位过道以及电缆的拐弯等处安装电缆的标志,这样方便故障的查找。对电缆的故障测试人员要进行专业知识技能的培养,由于故障多样,所以在故障的检测仪器方面也要能得到充分购置和利用,为不同的故障解决打下基础,并要能加强和电力电缆故障检测仪器厂家的沟通,在厂家的指导下解决实际的故障问题。

第四,强化对铁路电力电缆的维护管理,在这一层面要能将电缆管理的重要性进行大力的宣传,还要对相关的管理技术人员以及故障处理人员进行组织,树立电力电缆故障维护管理的意识,加强维护管理团队的整体素质水平[5]。同时也要在铁路电力电缆的制度化建设层面进行加强,提高对电缆故障处理的全面认识,并对可行的程序化维护制度进行建立完善,例如抢修程序以及应急措施等。在专业的技能培训上要加强,定期的组织技术研讨会,对实际的维护管理问题加以探讨并寻找有效的管理办法。最后就是要能将先进的管理经验以及故障排除技术加以引进,结合实际的发展情况进行优化,使得铁路电力电缆故障得到彻底的解决。

3.结语

铁路交通运输是国家的经济发展以及社会进步的重要推动力,所以对其运行的安全稳定性要充分重视,不断提高铁路电力电缆故障的分析和解决能力,从而让电缆的故障最大程度的得到解决。铁路电力电缆故障发生的不确定性以及隐蔽性特征为其故障的解决形成了很大阻碍,所以要能够将当前的先进技术在这一方面充分利用,由于本文篇幅限制不能进一步深化探究,希望此次理论研究能起到抛砖引玉作用。

[1]陈鹏飞,刘士栋,徐清波,王太续.高压电力电缆故障分析及探测技术[J].工矿自动化,2013,(03).

[2]杨忠,周鑫,牛海清.电力电缆故障定位技术综述[J].电气应用,2014,(21).

[3]张高青,杨继周,刘建国,董安华.高压电力电缆故障分析及探测技术应用[J].中州煤炭,2014,(02).

[4]邢海瀛,陈柏超,张亚迪,田翠华,余梦泽.基于倒置电桥法的电力电缆故障定位[J].电力自动化设备,2014,(03).

[5]杨孝志,陆巍,吴少雷,俞飞.电力电缆故障定位技术与方法 [J].电力设备,2014,(11).

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