虞锦孙

摘 要：铁路电力系统的供电安全在整个铁路系统中占有重要地位，其直接影响铁路系统的运行。特别是近年来随着铁路电气化高速发展，大批新设备在铁路沿线得到广泛使用，对接地网的要求越来越高，在常规电力系统运维的基础上，需要一线技术人员采取更为精准和有效的策略，并结合日常运维工作的经验才能够更好地完成铁路电力系统线路接地网的维护工作，确保铁路电力系统工作的安全性和稳固性。笔者以自己在京九南线一线工作的经验，分析了铁路电力接地网存在的问题，并提出相应的改进建议。

关键词：接地网;电力系统;变配电

中图分类号：U224.9文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）16-0124-03

Abstract： Power supply security of railway power system plays an important role in the whole railway system， which directly affects the operation of the railway system. Especially in recent years， with the rapid development of railway electrification， a large number of new equipment are widely used along the railway， and the requirements for connecting to the ground network are becoming higher and higher. On the basis of conventional power system operation and maintenance， it is necessary for front-line technicians to take more accurate and effective strategies， and combine the experience of daily operation and maintenance work to better complete the maintenance of the railway power system line ground network Work to ensure the safety and stability of railway power system. Based on the experience of working in the south line of Beijing Kowloon Railway， the author analyzed the existing problems of the railway power grounding network， and put forward corresponding improvement suggestions.

Keywords： grounding grid;power system;power transformation and distribution

近年來，铁路电力故障伴随铁路电气化的高速发展时有发生，如京九线南昌供电段赣州供电车间2019年全年共发生32起电力故障。通过对管内贯通、自闭线路和变配电所接地网情况进行调查后，发现确实存在一些问题，主要原因是：设备易受雷击（雷区）、电缆杆等设备杆接地电阻不达标（大部分设备处于山区）、避雷器老化等，对京九南线的运行造成严重影响[1]。

1 京九南线电力故障概况

1.1 接地问题

第一，接地引下线与主地网连接端的并沟线夹老化锈蚀，未及时更换[2]。接地装置的锈蚀是普遍存在的问题，对变配电所、区间设备杆及箱变的地网来说，最容易发生腐蚀的就是设备的接地引下线、并沟线夹，如图1所示。

第二，接地引下线及接地体的截面偏小。笔者通过在一线工作观察到，电力线路上接地体的截面积基本都符合铁路电力设备安全标准等技术规范，截面偏小主要存在外部施工单位的隐蔽性工程中，不易发现，需引起足够的重视。接地引下线不满足要求的原因为：①设计时只考虑当时铁路系统本身的状况，未考虑到供电电网的迅速升级，现行设备的接地线已达不到电流热稳定的要求;②设计时考虑不周，没有在寿命期内做腐蚀校验;③对接地问题重视程度不够，如一些设计没有进行接地短路电流的热稳定校验;④未按规定施工，造成后期检查几乎无从下手。

第三，水平接地体的埋深不足。对京九线、赣龙线区间隔离开关、电缆杆等接地装置进行检查后发现以下现象：①季节天气、土壤干湿影响造成接地装置的接地电阻不稳定;②接地网的均压不好造成地面的跨步电压较大;③水平接地体发生吸氧腐蚀[3]。

第四，工频接地电阻超标。京九南线江西段山区较多，土壤电阻率较高，属于先天的缺陷，改造困难;同时，江西段红土壤雨水多，宜腐蚀造成接触不良。

1.2 避雷器质量问题和巡视工作落实不到位

通过调查可知，京九线自1996年运行以来，对强制性设备更换未引起足够的重视，往往是因避雷器发生故障才被动予以更换，主动性不足，图2为老式避雷器。

电力工区职工责任心不强，巡视中未对设备杆逐杆进行巡视，在设备维修及秋季鉴定中，没有深入现场实际测量接地电阻，往往想当然地填写各项表格数据，导致上级部门对设备状态缺乏全面的认识，使接地电阻问题越来越严重;同时，导致铁路电力设备故障频发，严重影响铁路供电安全，特别是在春运等重要节日期间，给人们带来极大安全隐患。

2 电力接地网的案例分析及解决方案

2.1 案例一

2.1.1 概况。显示一段母线系统接地，零序电压为36.6 V，断开车站生活柜仍有接地现象，与地方变电站联系得知变电站也有接地现象。

2.1.2 原因分析。现场导线断口为拉丝状，也就是说断口的钢丝和铝丝是受力拉扯拉断的，并且断口处无雷击烧焦和铝丝雷击过的熔点，判断不是雷击造成的;导线断口处在34#杆中相绑扎线内，且该杆在山顶;导线断口处7根钢丝全部严重锈蚀;该架空线于20世纪90年代投入运行，已使用多年，超大修年限。据此判断为由于导线运行时间过长，导线钢丝严重锈蚀，导线老化，且山区受风力和大档距重力的影响大，将老化的导线拉断[4]。

2.1.3 解决方案。通知地方变电站进行选线判断排查;该所电源二合段运行带全所，地方变电站反馈故障该所电源一引起系统接地，查找到架空线路中相导线断并脱出针式瓷瓶掉在地上，将中相改为耐张设备，收紧两侧导线，恢复电源一送配电所正常。

2.2 案例二

2.2.1 概况。B所主送C所贯电流速断，贯调压电流速断，动作值均为40 A，电源二电流速断，动作值21.5 A。

2.2.2 原因。天气原因：当天气为雷雨天气，雷击该贯线路过电流导致该所贯柜、贯调压柜、电源二柜过电流速断跳闸;大电流反映到电源二线路上导致龙南所10 kV电源二（里仁铁路线）高压电抗器箱出线柜高压负荷开关A相高压熔断管熔断。

材质原因：现场高压熔断管型号为XRNT-10KV-31.5A，但根据配电所电源二速断跳闸数据为21.51 A，远未到熔断管额定电流值，熔断管缺熔断，说明熔断管材质有问题。

2.2.3 解决方案。合电源二、贯调压，显示二段母线系统接地UL=112.4 V，停电源二，电源一带全所运行，查找到B所电源二高压电抗器箱内出线柜高压负荷开关A相高压熔断管熔断，更换完毕，检查无误后，恢复送电正常。

3 解决措施

3.1 接地网设计

对位置处于田园、田地中水平接地线回填土进行夯实，一方面可降低接电电阻阻值;另一方面可提高安全系数，降低人身安全隐患，避免行人被角钢摔倒。

为确保接电电阻符合要求，如电缆杆接地电阻达到10 Ω、箱变接地电阻达到4 Ω，还需要根據设计、处理地网时正常运用规程，合理制订设计方案。

3.2 避雷器整治

2019年年初，赣州供电车间更换了营盘上至赣州南站8个站的贯通、自闭变电台避雷器，将老式的避雷器更换为ABB脱扣式避雷器后（见图3），变电台未发生一起因接地导致的故障。可见，避雷器强制性更换与升级，确实对接地网进行了改善，但需要注意的是，在雷雨天气后，工组人员要认真对电力设备进行巡视，确认避雷器是否已经脱落，脱落的要上报停电计划，予以修复。

3.3 其他措施

第一，对于强制性更换的设备，到周期后必须及时进行更换;第二，加强设备缺陷的整治工作，密切关注变电所内设备运行变化情况，若出现异常情况，要及时分断故障设备，避免故障扩大;第三，提高职工安全责任意识，加强线路巡视，并强制性更换台账及危树台账，实行动态管理;第四，加强应急预案学习，增强员工对突发事件的处置能力;第五，员工要严格执行恶劣天气值班待令制度，及时了解天气等相关信息，根据天气变化，提前做好相应的准备工作，当出现突发情况时，要进一步加强与兄弟单位如工务部门、车站派出所等的沟通，分享区间信息动态情况;第六，加强应急抢修演练，提高员工对故障的应急处置速度，缩短因故障而导致的停电时长[5]。

参考文献：

[1]石鹏.铁路信号设备的雷电综合防护体系探析[J].通讯世界，2019（6）：279-280.

[2]吴波.复杂艰险山区铁路牵引变电所接地网设计研究[J].铁道标准设计，2019（12）：150-154，160.

[3]邵世雄，陆耀井.200 km/h客货共线铁路牵引变电所接地施工技术探讨[J].电气化铁道，2019（2）：36-38.

[4]董秀国.牵引变电所接地网故障诊断研究[J].电气化铁道，2019（2）：8-11，16.

[5]张义，蔡汉生，贾磊，等.高速铁路综合接地系统对牵引变电所接地阻抗测量的影响[J].高电压技术，2019（3）：723-729.