刘新宽_电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施探析(定稿)

第一篇：刘新宽_电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施探析(定稿)

电气化铁路接触网

设备故障产生的原因与防范措施探析

摘要：电气化铁路接触网故障在铁路运输中时有发生,严重地影响了铁路的正常运输秩序。接触网故障的产生原因较复杂,故障的形式多种多样。处理和抢修电气化接触网故障时,如果方法不当就会延长抢修时间,故障性质将会改变。本文对电气化铁路接触网设备故障产生的原因与防范措施进行了探讨。

关键词：电气化铁路；接触网；设备故障；防范措施

一、电气化铁路接触网的要求

接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，是电气化铁道中的主要供电装置之一，其功用是通过它与受电弓的直接接触，而将电能传送给电力机车。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身设备安全的严格要求等，使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。

接触网是一种露天设置，没有备用的户外供电装置，经常受冰、霜、风、雨、雪、雾等恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断供电和行车，给铁路运输带来巨大损失。因此，一路状态良好的接触网应满足以下基本要求：

1、接触网悬挂应弹性均匀，即悬挂点间的导线在受电弓抬升力的作用下，接触线的抬升量应尽量均等，且接触线在悬挂点间应无硬点存在，以保证弓网接触良好及受电弓的正常取流。

2、接触线对轨面的高度应尽量相等，若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应避免出现陡坡。

3、接触网在受电弓压力及风力等作用下应有良好的稳定性，即电力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、下振动。在风力作用下不发生过大的横向摆动。

4、接触网的结构及零件应力求轻巧简单，做到标准化，以便检修和互换，缩短施工与运营维护时间。

5、接触网应具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用寿命。

6、接触网的建设应注意节约有色金属及其它贵重材料，以降低造价。

二、接触网故障产生的原因分析

由于接触网并无备用的设施，所以一旦因为各种条件的影响而损坏，铁路行车将会被迫中断，给铁路运输带来的巨大损失，具体分析如以下几点。

1、一是气候的变化对动态运行中的接触网造成一定的影响；二是在特殊环境或外力的影响下，接触网及相关设备的一些技术参数随之改变，继而造成接触网设备故障或弓网故障。如雷雨天气，因雷击产生瞬时高电压引起接触网跳闸，或因树木倾倒后砸在接触网上；在大风天气，接触网上挂有异物将接触网带电设备与接地体短接；在冻雨天气时，导致跨越电力线断线和接触网覆冰等，这些状况均能引发接触网故障。

2、外部环境因素使导电物体触及接触网及供电线索，或外部环境污秽严重导致接触网绝缘性能下降等引起接触网跳闸，或因地震、山体塌方、泥石流等自然灾害导致的接触网线路改变或损坏。

3、铁路运量及列车数量的不断增加，天窗时间的减少使接触网的检修与维护无法得到有效的实施，导致设备长时间处于磨损、失修状态。当磨损的程度达到临界点时，就会引起线索的损坏，造成接触网故障。

4、接触网主导电回路由馈电线、隔离开关、引线、承力索、接触线、电联结器、电力机车、吸流变压器、吸上线等组成。若个别零件损坏将导致停电、支柱断裂并入侵限界等现象的发生。主导电回路状态必须良好无损，这样才能保证电流的通畅，反之，则会有引起零部件分流严重、局部载流过大，从而烧伤接触网设备。

5、从电力车方面看，由于机车受电弓在运行中失去平衡，在线岔、锚段关节及电连接处极易发生刮弓；受电弓支持的绝缘子闪络、击穿，从而导致接触线被烧断；电力机车过分相时未断主断路器，致使电弧烧损接触网零部件。

6、理想的情况是吸流变压器的原边和次边的电流方向相反，大小相等，也就是说接触网和回流线的电流方向相反，大小相等。但在实际情况当中，电流经钢轨和大地返回牵引变电所的现象仍有发生。

三、接触网故障防范措施

1、接触网设计和施工方面

新建线路接触网施工、既有线接触网改造前，根据铁路总公司、铁路局有关文件要求，工程建设单位、工程项目建设指挥部应严格做好工程设计、施工方案审查工作。

在施工过程中，要杜绝使用或安装不合格的零部件和材料，严格加强对接触网零部件材料质量的检验。

针对施工遗留的问题，在交验过程中要严格按设计标准和施工工艺认真检查，发现设备缺陷及时克服；有的则由于疏于检查，或问题不易被发现，导致在运行了一段时间后才显现出来，存在一定的安全隐患。为了预防这种情况的发生，需要运营单位在施工阶段的提前介入，加强在施工过程中的质量监督管理，提高工程施工质量，减少后期不必要的麻烦和降低运营成本。

2、日常检修方面

2.1由于受到风力、温度等天气状况及悬挂晃动或工作人员的技术水平等因素的影响，容易使获取的接触网技术参数存在偏差、修前调查存在误差，因修前调查报告是确定设备是否需要检修的重要依据，修前鉴定工作质量直接影响接触网的设备检修质量及检修后的运行状态。由此可见，定期对接触网设备技术参数测量和巡检，预防设备隐患、技术参数超标而造成接线网故障是多么的重要。

2.2要重点检查接触网设备及零部件松、脱、卡、磨、烧的现象。同时，严格按照检修标准来检修，加强对接触网设备各部螺母、弹垫、螺栓、防松垫片及动态部位零部件活动状况的平推检查。要保证接触网的参数始终在标准范围内，就要先对设备中的各部连接螺栓进行平推紧固，然后通过抽查、总结的方式，使螺栓动态松动周期的摸索整理逐步完成，这样有利于及时对各部件进行紧固，优化检修计划。对有可能造成承力索导线非正常过流的部位加装可靠的电连接，保证电连接线夹设备线夹连接的可靠性。

2.3为提高设备检修质量，保障接触网设备安全稳定运行，建议接触网设备维护管理单位做到以下几点：

2.3.1提高员工技术业务素质和责任心

（1）提高人员业务水平：要采取理论考试、技术练兵、技术比武等形式，结合奖金考核等机制，督促员工提高技术业务素质。

（2）增强员工责任心：要采取教育培训、考核机制、记名检修、树标兵、模范带头等形式提高员工的责任心。2.3.2配置和用好先进的工器具。检修工器具逐步向高精度和大型化发展，维护管理单位积极与上级部门沟通，争取配置先进的工器具，提高检修质量和效率，为设备的稳定运行提供保障。对于配置的先进仪器如力矩扳手、全站仪等先进工器具，要充分利用，妥善保管。

2.3.3制定科学可行的年度检测计划和月度维修计划：认真分析设备运行规律、存在的倾性问题，对设备缺陷进行分类汇总，总结运行规律，制定出合理、可行的监测、检修计划，提高设备检修的针对性。

2.3.4采取集中检修模式，做好修前调查、修中监督、修后验收工作。检修前对要检修区段设备进行详细调查，列出需要检修的项目和内容，使检修工作有的放矢，提高检修的有效性；检修时，监护人员、互修人员要加强监督和提醒，发现不符合工艺、标准的检修要及时制止；对于检修后的设备，要组织技术过硬的人员进行抽查，及时掌握设备的检修情况，确保检修质量。

2.3.5积极开展设备的平推整治工作，以“先正线、后侧线；先重点、后一般”为原则，最大限度消除验收中遗留的设备缺陷及隐患，全面掌握设备的技术状态，提升整体设备质量。要按照要求填写相应的检修、试验记录，以此记录为依据作为周期性监测、维修的起始日期，将设备纳入正常的运营维护管理中。

2.3.6严格记名检修制度，检修人本人要签字，保证检修质量。检修完成后需要及时填写“设备检修记录”，检修人要及时在检修记录上签字，不得代签。

2.3.7制定考核办法：对维修、监测周期范围发生设备故障的，要进行考核。对于检修过的设备在周期内发生故障的，按照“谁检修谁负责”“的原则，对该区段检修人、互检、监护人、工作领导人进行考核。

2.3.8维护管理单位要建立设备质量评定制度，对设备质量进行周期评定，对发现的质量问题要进行考核。每年建立一个标准区段，使设备在各方面达到技术标准，以后逐年推进，最后达到全管内设备技术达标。

2.3.9为保证接触网设备的安全运行，针对设备运行过程中存在的倾向性问题，应开展专项性整治工作，重点是绝缘、电气接续、几何尺寸等方面。

3、外部环境方面

加大对铁路附近树木的巡查频率，做好防范工作，定期砍伐或修枝可能造成影响的树木，及时记录管辖范围内春夏季节树木生长情况，消除因危树造成设备故障隐患。

春融和入冬前，做好污秽区段绝缘清扫工作；雨季前，应做好防雷装置检测测试工作，重点是供电线路及高压设备保护的避雷器、避雷针和接地保护装置；夏季和雨季，做好供电设备的防洪和鸟害防治工作；冬季，应做好隧道内、上跨建筑物的除冰工作；恶劣天气时，要对设备的运行情况进行巡视检查，及早发现设备隐患及时处理，避免设备故障（事故）的发生。

4、电力机车方面

由于不受接触网馈线停电的限制，电力机车在库内检修相对来说时间比较充裕，为机车的检查工作提供了足够的时间保证。机车受电弓检查的内容包括：车顶电器连接件，各部螺栓是否紧固、各种编织线接触是否良好，检查受电弓中心偏移参数是否正常；检查车顶绝缘子是否有脏污、放电、烧损、破裂等情况，瓷瓶是否光洁、无裂纹、安装是否牢固等，如有破损，需要及时进行更换；检查受电弓滑板是否紧固牢固、导角是否变形、有无缺条、断条，滑板表面是否光滑,无深沟槽、无变形、撬起、紧固性是否良好等现象。

5、机车乘务员及检修工作人员素质方面

加强对电力机车司乘人员的培训，提高他们的技术素质，了解接触网设备运行的基本知识，当故障发生时，能及时发现，并有效反馈和临时处理。加强对电力机车修工作人员的培训，做好电力机车出入库、受电弓状态、机顶绝缘部件的检查，杜绝机车及受电弓带病上线运行。

结束语

引起电气化铁路接触网故障的原因很多，在接触网、电力机车、行车、货物装载以及工务维修等环节都可能导致接触网故障，与整个铁路运输系统密切相关。要从根本上解决问题，必须高度重视接触网的各个重要细节问题，同时加强机车的检测和维护，以适应电气化铁路向高速、重载方面发展的必然趋势。

第二篇：电气化铁路接触网设备跳闸故障类型判断方法

高速铁路供电非正常应急处置方法

第一部分

接触网故障的应急处置

一、接触网故障处置的基本原则 1．逐级负责，统一指挥。

（1）接触网故障抢修工作由铁路局应急管理办公室统一领导，实行铁路局、设备管理单位逐级负责制。

（2）根据故障破坏程度和影响范围的不同，由相应各级部门和单位组织协调辖区内的接触网故障抢修工作。

（3）接触网故障抢修工作必须服从路局供电调度员的统一指挥，抢修方案由路局供电调度员批准实施。

2． 先通后复、先通一线，先正线后侧线、先重点后一般。（1）为保证快速抢通，在确保安全的前提下，允许接触网满足最低技术条件开通运行。

（2）必要时可采取变更供电方式（如迂回供电、越区供电、分段分束供电、AT供电改为直接供电、划小单元供电等）、降弓通过或设置无网区、限制列车速度通过等措施。

（3）抢修方案的制定既要考虑压缩故障停时，又要考虑正式修复的条件。

3．准确判断故障，细分供电单元，快速隔离故障，尽快恢复供电。（1）利用故障报告判断故障类型，利用测距装置判断故障地点。（2）通过操作车站内分束开关、车站两端的隔离开关、牵引变电所上网AF线单极开关、AT所附近绝缘关节开关，隔离故障点，将故障点迅速隔离在最小的供电区域内（一个分束或AT段），以便恢复对动车组（含电力机车，以下同）供电。

4．列调、电调紧密配合，相关专业综合协调。

（1）通过列调收集车务及相关专业人员异常信息的报告。（2）在接触网故障抢修时，接触网抢修作业车应按照救援列车办理，列车调度员应快速组织接触网抢修车辆进入故障地段。

（3）如因故无法开行接触网抢修作业车，接触网工区可通过供电调度员向列车调度员申请邻线动车组在车站临时停车，携带必需、简易工器具及材料通过动车组运送至故障点。

（4）根据故障情况，协调列车调度员采取降弓通过或反方向行车等方法组织行车，最大限度减少对运输的影响。

（5）短时间内不能恢复供电时，应协调及时调整行车组织方式（如跨线运输组织、反向行车、内燃机车救援等）、动车组运用方案，通知相关机务段、动车段、车站启动有关动车组交路调整、客运组织、旅客安全与服务等相关联动预案，并调配其它站段或施工单位等抢修力量增援。

5．属地工区快速出动、相邻工区快速增援。

当出现供电设备故障或铁路交通事故时，路局供电调度员除了通知设备所属工区快速出动外，还应根据故障的性质、修复的难易程度安排增援力量。增援力量到达故障地点，接受属地工区的指挥。

6．坚持预防为主。积极采取先进的预测、预防、预警和应急处置技术，提高接触网故障防范水平；加强接触网故障应急体系建设，不断提高抢修装备技术水平和应急救援能力。

二、故障判断 1．根据天气情况判断

（1）大雾天气。首先考虑绝缘闪络、击穿，“V”形天窗作业时渡线分段击穿；动车组受电弓支持绝缘子击穿引起接触网断线；接触网带电设备对跨线桥、管底面放电等。重点查找跨线桥、污染严重处所及动车组。

（2）大雪天气。除第1条所列项目外考虑上跨桥、管道上雪融化后结冰对桥底设备放电。

（3）雷雨天气。主要考虑避雷器是否爆炸，绝缘子击穿及雷电引起变电所跳闸、电缆头损坏、树木倒在接触网上等。

（4）大风天气。主要考虑是否网上有异物；树枝触网；树木倒在接触网上，PW线与AF线、开关引线随风舞动后绝缘距离不足放电等。

（5）冻雨天气。一般表现为跨越电力线断线，弓网放电。（6）气温急剧变化。主要考虑引线、电联接、供电线、正馈线、上跨桥下设备对地绝缘距离减小放电或过紧拉歪开关、避雷器等设备；补偿装置卡滞；线岔卡滞；悬挂交叉处是否产生摩擦放电现象。

（7）晴朗天气。主要考虑薄弱设备（线岔、关节、分段、器件式分相）引发的弓网故障；电缆故障；外单位施工地点部件脱落引发故障等。

2．根据跳闸时接地情况判断（1）永久接地。变电所断路器跳闸，重合闸和强送均不成功，可能由于接触网或供电线断线接地、电缆故障、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、动车组故障、电缆故障、避雷器击穿、外界施工等。路局供电调度员要根据故标显示情况，有重点地通过列车调度员、车站询问列车乘务员等，以便进一步判断确定。

（2）断续接地。变电所断路器跳闸重合成功，过一段时间又跳闸，可能是接触网或动车组绝缘部闪络，树木与接触网放电，接触网与接地部分距离不够，接触网断线但未落地，弓网故障等。

（3）短时接地。变电所跳闸后重合成功，一般是绝缘部瞬时闪络、电击人或动物、网上飘落物、树枝烧断等。

3．根据跳闸报告内容判断（以下电流电压值归算至一次侧数值进行判断）。

（1）电压低（T/F线17000V以下）电流较大（1500A以上）阻抗角在70度左右，可以判断为金属性接地故障。

（2）电压较高（T/F线20000V以上）电流较小（1000A左右）阻抗角在40度以下，可以判断为过负荷（动车组过负荷阻抗角10～25度左右）。

（3）电压较高（T/F线20000V以上）电流较大（2000A左右）阻抗角不定，可以判断为动车组带电过分相。

（4）上下行同时跳闸，且两个馈线跳闸报告基本一致，可判断为上跨电力线或其它高空金属物同时坠落在上下接触网上并接地。（5）跳闸报告中谐波含量较大且出现二次谐波，可判定为动车组内部故障。

（6）两相邻所同行（上行或下行）同时跳闸（阻抗角根据各所情况分析），可判定为动车组带电过分相或分相开关闭合。

（7）电压为零，DL重合成功，负荷较大时跳闸，变电所发电压（PT）回路断线信号，可判定为电压回路断线。

（8）阻抗I段跳闸，一般为故障点较近（线路长度85%以内）的情况。

（9）阻抗II段跳闸，一般为故障点较远（线路长度85%以外）的情况。

（10）阻抗I、II段后加速同时动作，电流较大（2000A以上），可判定为接地故障。

（11）故标指示沿某列车运行方向移动，可判定为列车故障。（12）重合或强送失败的跳闸报告数据一般较为准确，应以此故测指示数值为准。

4、根据受电弓损伤位置判定

（1）受电弓上有伤痕，主要考虑动车组行走路径上的线夹偏斜、导线硬弯、分段、器件式分相消弧棒松动下垂低于导线面等原因造成。

（2）受电弓刮坏，主要考虑是线岔电联接位于始触区并且驰度过大；分段绝缘器技术状态超标；定位、支持装置松动下垂等。

5．根据外界反应判断

（1）车站、工务、电务、保安人员反映情况，主要有设备放电、部件脱落、断线；

（2）司机乘务员反映的情况，主要有网上异物、断线、刮弓等故障；（3）施工单位反映的情况，主要有营业线施工引发的故障。6．其他情况

（1）变电所馈线有电而接触网无电，可能是供电线断线，上网点断开，开关引线断线、常闭开关误动打开（未接地）等原因。

（2）变电所没有跳闸，但现场已经出现影响受电弓运行、突然降弓等行车的设备故障，可能是线岔脱落、吊弦折断、中锚松弛脱落、线索上挂有飘落物等没有接地但已影响行车的情况。

三、故障查找

1．路局供电调度员接到接触网故障信息后，首先依据相关变电所（亭）跳闸信息、故标指示、保护动作类型、动车组运行、相邻供电臂停电作业、上跨接触网的营业线施工、天气、变电所（亭）值班员巡视等各方面信息，迅速判明故障地点和情况（当故障点标定装置失灵时，可采取分段试送电、派人巡视等方法查找），通知列车调度员，向供电臂范围内的车站和动车组司机了解是否有异常情况或通知邻线通过动车组司机加强瞭望，帮助确定故障地点和状态，尽可能详细地掌握设备损坏程度和影响范围，及时与列车调度员办理接触网停电及行车限制有关事宜，迅速通知就近工区和设备单位调度，组织调动抢修队伍。

2．当变电所所在站区发生近点短路（故障点标定装置指示在3km范围内），自动重合失败后，应采用跳闸区段同方向另一供电臂末端分区所的并联断路器强送电（不得用故障供电臂上的变电所断路器强送电）。设有馈线故障性质判断装置的变电所，强送电前，还应投入故障性质判断装置，判断馈线有无永久性故障。有永久性故障，不得强送电。

3．强送电原则上不得超过2次，且应有适当的时间间隔，在下列情况下不能进行强送电：

（1）未确认停电供电臂内所有动车组已经降弓（除已确认动车组无故障外）。

（2）接触网巡视人员在查找故障，未与供电调度取得联系确认撤离到安全地带。

（3）机务、车辆等人员申请停电登车顶检查，尚未销令。（4）相邻线路有V形天窗作业，未取得联系。

4．路局供电调度员根据故障类型和实际情况，按以下程序组织故障判断与查找：

（1）跳闸重合成功。

1）查看断路器保护动作情况、T线、F线的电流、电压值、故标指示距离（公里数）等。

2）通知变电所值班员，巡视所内设备。

3）通知列车调度员，了解供电臂范围内的车站和动车组有无异常情况。

4）通知工区登乘动车组和线路外巡视设备，并告知跳闸故标公里数及供电单元内列车初步检查情况。

5）若本班查不到故障原因，交下班继续查找，并作相应记录。（2）跳闸重合失败 1）查看断路器保护动作情况、电流电压值、故标指示距离（以重合后跳闸的故标指示为依据）等；通知列车调度员停电供电单元名称、范围、未恢复供电前禁止向该供电单元发送动车组等。

a若馈线过电流保护动作，电流超过整定值且馈线电压不低于19kV，一般可判断为过负荷跳闸，应在2分钟内试送电（邻线路有V停作业时，先要询问作业组情况）。

b根据保护动作情况，判断正馈线或接触网故障。

根据跳闸信息判断为AF线故障时，可以通过断开上网点AF线单极开关、退出AT变，AT供电方式改为直供电方式恢复接触网供电。

2）通知变电所值班员，查看所内设备，了解各所设备是否有异常情况发生。供电调度员可通过远动系统、视频监控系统观察各牵引所、亭的设备状况及故标指示附近设备情况。

3）必要时通知相邻的两个工区做好抢修准备。

4）通过列车调度员，了解供电臂内动车组运行情况，供电臂内是否有施工作业，相关单位对接触网设备是否有异常信息反馈。相关接触网作业未消令时，要询问作业组是否有异常情况。要加强邻台供电调度员、列车调度员之间信息的沟通。

5）经过上述程序后未发现故障地点和跳闸原因，可安排进行试送电。a判断是否动车组（机车）故障。

在没有相应供电臂有关故障信息的情况下，为排除因动车组短路接地等故障跳闸，供电调度员通过列车调度员通知所在供电臂上的动车组全部降下受电弓后，进行一次强送电。若强送电成功，为防止动车组短路接地故障烧断接触线，供电调度员应再次停电，通过列车调度员通知供电臂内的其中一组动车组升弓后，供电调度员合闸送电确认；未发生跳闸后，供电调度员再次停电，并通过列车调度员通知另外一组动车组升弓，供电调度员再次送电确认；直至确认完供电臂内全部动车组。如送电确认过程发生跳闸，供电调度员应通过列车调度员通知该动车组司机立即降弓且不得再升故障弓，供电调度员同时通知接触网工区查看该处接触网状况。组织动车组逐台升弓的过程中，若动车组需要换弓升降，应征得供电调度员的同意。

为提高处置效率，缩短故障处置时间，原则上认为跳闸供电臂内只有一列故障动车组，因此在逐台升弓试验的过程中已经查出一列动车组有故障，则确认剩余的动车组状态良好，剩余的动车组不再执行停电、升弓、送电的处置流程，按照送电后逐台动车组升弓试验的流程办理。

b判断接触网供电线电缆故障

根据故标装置指示断开AT所、分区所上网开关。试送电前复归相关自动装置、通知相关所亭做好确认，并注意观察电流值、故标、保护等情况。试送失败，根据故标指示，初步判断故障区段，及时组织工区查找故障。

c跳闸信息判断为T线故障时，若故标指示在第一个AT段，可采取分断牵引变电所、AT所故障线路馈出柜断路器和AT所第二个AT段单极开关，将第一个AT段隔离后，通过相邻行别线路和分区所环供至第二个AT段；若故标指示在第二个AT段，可采取分断分区所故障线路馈出柜断路器和AT所第二个AT段单极开关，将第二个AT段隔离后，通过牵引变电所恢复第一个AT段供电。

d当故标指示在车站内并且车站正线和侧线间有分束隔离开关时，先打开此开关甩开侧线，试送电查找故障点。

5．建立故标对照换算表

为快速判断和查找接触网故障，路局供电调度、各设备单位应建立故标对照换算表（换算到具体里程、对应的支柱）等详细故障查找台帐（新建线路开通前设备单位应向路局供电调度提供故标对照换算表），不断提高从业人员查找故障的速度。

各设备单位要不断校核故标测距，提高故标测距装置的精确性，为接触网故障查找提供依据。各设备单位要逐步对牵引变电所上网AF线设置单极开关、AT所附近设置绝缘关节开关，提高故障抢修的灵活性。

四、抢修方案的制定

1．工区抢修人员到达现场后应首先调查事故影响范围、破坏程度，迅速向路局供电调度员汇报，提出抢修方案的建议，路局供电调度员根据现场情况和行车组织情况，确定总体方案并下令工区实施抢修。

2．应本着先通后复的原则制定抢修方案。各单位既要全力以赴抢修接触网，又要千方百计减少对运输的影响，以最快的速度设法先行恢复全部或部分接触网供电，疏通线路。铁路局调度所应及时安排时间处理遗留工作，使接触网及早恢复正常技术状态。

3．接触网抢修处理方式可分为一次性恢复和分次恢复两种。（1）一次性恢复。对故障影响不大，恢复用时不长应采取一次性恢复到正常技术状态。（2）分次恢复。对于故障破坏严重，影响范围大，难以恢复到接触网正常技术状态的，宜采用分次恢复方式。对故障临时处理后，应根据接触网的技术状态采取降弓运行或限速允许的方式，降弓运行时间原则上不超过24小时。

4．对高速铁路，应充分发挥动车组加速快、惰行距离长的特点，因地制宜实施降弓通过的方案。降弓距离应满足动车组惰行运行要求，动车组司机应考虑单列、重联动车组受电弓的长度。故障地段降弓时间一般不宜超过24小时。

5．设备单位应根据本单位设备特点，细化制定隧道、桥梁、车站咽喉、分相供电线及接触网绝缘位置不一致、AT所上网点、渡线分段绝缘器及其它禁止“V”停区段等特殊地段及特殊设计处所的抢修预案。

五、抢修指挥

1．抢修组设现场抢修指挥一人，负责抢修方案的现场实施。根据现场情况设若干抢修小组时，须分别指定负责人，分头完成一定范围的抢修工作，各抢修小组负责人都必须服从现场抢修指挥人员的统一指挥，现场抢修指挥人员要特别注意做好衔接和整体协调工作。当有两个及以上班组同时参加抢修时，应由设备管理单位故障抢修领导小组指定一名人员任现场指挥。

2．抢修方案一经确定一般不应变动，必须变动时要经过路局供电调度员同意，并通知有关部门和单位。

3．为防止站内接触网断线后由于穿越相关道岔下锚的关联供电单元的分段绝缘器参数发生变化引起衍生弓网故障，接触网断线后设备单位要在第一时间内在车站登记禁止动车组通行相关渡线，待现场复核完毕确认参数正常后方准销记允许通行动车组。设备管理单位要公布每个车站每股道每个接触网锚段断线后可能影响的道岔编号及可能影响的供电单元。

第二部分

变电设备故障的应急处置

相对于接触网来说，牵引所、变配电所属于有备用系统，在单一设备故障或一个系统故障时，均可以通过切除故障设备、投运备用设备迅速恢复供电，事后应及时安排故障设备的修复。在进线电源失压或主变故障时，变电所会自动启动备自投功能，自动转换到另一个系统运行。

一、越区供电 1.越区供电的性质

越区供电是牵引供电系统中某一个牵引变电所发生全所停电时通过两侧牵引变电所跨区（将原由两个牵引变电所分别供电的两个供电臂通过越区供电联络开关合并为一个供电臂，简称越区合并供电臂，越区合并供电臂长度仅为正常供电下的两个供电臂长度）供电，确保部分重要列车继续运行的一种应急情况下的非正常运行方式。

2.越区供电时的要求

（1）越区供电时牵引变压器容量、接触网电压水平等不能满足正常行车需要，必须对越区合并供电臂内电力牵引的列车数量加以限制。

（2）对枢纽牵引变电所实施越区供电时，先保证正线、客车联络线、机务段（动车所）的供电，再根据列车调度员的要求和供电能力可能对需要供电的货线或站场供电。

（3）自进行越区供电开始至恢复正常供电时止，禁止电力机车（动车组）升弓通过越区合并供电臂内的所有上、下行渡线。

3.实施越区供电方案的启动条件

当发生下列情况时之一,可启动越区供电程序

（1）牵引变电所两路外部电源同时失电造成牵引变电所全所停电并经电力公司调度部门确认在20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

（2）牵引变电所内设备故障造成牵引变电所全所停电并经设备管理单位确认20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

（3）牵引变电所一个方向馈电线（包括一个方向的上、下行全部馈线）故障，经设备管理单位确认20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

二、主变压器、断路器、互感器等高压侧设备故障

一个系统的高压设备故障时，切除故障设备，投入另一个备用系统运行。若两个系统的高压设备均故障，在两相邻变电所供电正常的情况下，则立即实施越区供电，同时要求设备管理单位立即抢修恢复设备。

三、变电所、分区所、开闭所27.5kV设备故障

全部馈线设备故障、全所失压时，断开所有馈线断路器，组织越区供电（同上）。变电所27.5kV设备（含馈线引出）故障时，切除故障设备、投入备用设备。单个馈线系统故障而又无法投运备用设备时，通过闭合分区所开关实施迂回供电、由相邻变电所越区供电或由接触网联络开关供电。

分区所27.5kV设备故障时，有备用的投入备用设备，没有备用的解列退出运行。

开闭所27.5kV设备故障时，有备用的投入备有设备，无法投入备用设备的，切除故障设备后，操作枢纽内接触网联络开关供电。

第三篇：10kV配电线路设备故障原因分析及防范措施

10kV配电线路设备故障原因分析及防范措施

摘要 : 本文主要针对天河供电局沙河所管辖范围内10kV配电线路设备及配电变压器的事故进行分类统计分析。找出存在的薄弱点,积极探索防范措施,这对于提高配电网管理水平具有重要意义。关键词：线路设备

故障原因

防治措施 前言

广州城乡建设不断扩大，居民生活水平明显提升，高效的电能在城乡经济和生活中需求面和需求量越来越大，用电量逐年递增，这对配网的安全可靠运行要求越来越高。10kv线路和设备发生故障不但给供电企业造成经济损失、影响广大居民的正常生产和生活用电，而且在很大程度上也反映出我们的优质服务水平。这对于提高配电网管理水平具有重要意义。

一、10kV配电线路设备常见故障类型和原因分析

（1）10kV配电线路设备故障类型

短路故障：线路瞬时性短路故障（一般是断路器重合闸成功）；线路永久性短路故障（一般是断路器重合闸不成功）。常见故障类型：线路金属性短路故障、线路引跳线断线弧光短路故障、跌落式熔断器弧光短路故障、小动物短路故障、雷电闪络短路故障等。

接地故障：线路瞬时性接地故障；线路永久性接地故障。

（2）10kV配电线路设备故障原因分析

短路故障原因分析。雷击过电压引起闪络短路故障。线路缺陷造成故障，弧垂过大遇大风时引起碰线或短路时产生的电动力引起 1 碰线，两相绝缘子击穿短路等故障。线路老化引起断线；线路过载、接头接触不良引起跳线线夹烧毁断线。跌落式熔断器熔断件熔断引起熔管爆炸、拉弧或操作不当引起相间弧光短路。

接地故障接地故障原因分析。外力破坏造成故障，通常是由于汽车撞杆造成倒杆、断线或大风挂起彩钢板等物体造成断线等。线路柱上隔离开关、跌落式熔断器因质量较低或运行时间较长未能定期进行校验或更换，造成绝缘老化击穿引起接地故障。避雷器爆炸或击穿造成故障。直击雷导致线路绝缘子炸裂，多发生在雷雨季节。由于线路绝缘子老化或存在缺陷击穿引起，多发生在污秽较严重的地区。

（3）10kV配电线路设备常见故障实例分析

我所地处天河城乡结合部地区，近年来地区经济发展较快，各类大小车辆过往频繁，道路规划整修速度慢，所以每年都要发生车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆、断线等故障。

村民自建房屋造成的房线矛盾日趋严重。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。在这种情况下，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。

城区大部分线路架设在公路边，经济发展所带来的交通繁忙，以及少数驾驶员的违章驾驶，引起的车辆撞到电杆，造成倒杆、断杆等事故发生。①城市建设步伐加快，旧城改造进程中，有大量的市政施工，在社会固定资产投资增幅明显的背景下，所带来的建设项目快速增长。基建、市政施工时，对配网造成破坏，主要表现在两个方面：一是基面开挖伤及地下敷设电缆；二是施工机械、物料超高超长碰触 带电部位或破坏杆塔。②市区规模日趋扩大，原来处于空旷地带中的高压输电线路正逐步被扩大的城市建筑物延伸包围。虽然线路建设在先，但仍然出现部分违章建筑物，直接威胁了线路的安全运行。这样，要么电力线路安全处在不可控状态，要么被迫变更路径。③导线悬挂异物类。在电力线路附近施放含锡箔纸的彩带，学校、社区、广场附近放风筝，城市生活垃圾中的漂浮塑料、市区周边农田用的塑料薄膜等物体，也对配网的安全运行造成了隐患。④动物危害。如鼠、猫、蛇等动物爬到配电变压器上造成相间短路。⑤盗窃引发的事故比例虽小，但危害程度极大。盗窃电力设施的犯罪分子往往贪图小利置电网安全而不顾，造成的倒杆、倒塔等重大恶性事故危害非常大。

二、配电变压器常见故障类型和原因分析

（1）配电变压器常见故障类型

由于配电变压器本身故障或操作不当而引起，绕组故障、铁芯故障、套管闪络、二次侧短路、过电压引发的故障、熔体选择不当。

（2）配电变压器常见故障原因分析

绕组故障。变压器电流激增，由于部分低压线路维护不到位，经常发生短路，发生短路时变压器的电流超过额定电流几倍甚至几十倍，线圈温度迅速升高，导致绝缘老化，同时绕组受到较大电磁力矩作用，发生移位或变形，绝缘材料形成碎片状脱落，使线体裸露而造成匝间短路。

绕组绝缘受潮。绕组绝缘受潮主要因为绝缘油质不佳或油面降低导致，配电变压器在未投入前，处于潮湿场所或多雨地区，湿度 过高，潮汽侵入使绝缘受潮；在储存、运输、运行过程中维护不当，水分、杂质或其他油污混入变压器油中，使绝缘强度大幅降低；制造过程中，绕组内层浸漆不透，干燥不彻底，绕组引线接头焊接不良等绝缘不完整导致匝间、层间短路；在达到或接近使用年限时，绝缘自然枯焦变黑，绝缘特性下降，是老旧变压器故障的主要原因；某些年久失修的变压器，因各种原因致使油面降低，绝缘油与空气大面积、长时间接触，空气中水分大量进入绝缘油，降低绝缘强度。

铁芯故障。铁芯多点接地，铁芯夹板穿心螺栓套管损坏后与铁芯接触，形成多点接地，造成铁芯局部过热而损坏线圈绝缘；铁芯与夹板之间有金属异物或金属粉末，在电磁力的作用下形成“金属桥”，引起多点接地。

铁芯硅钢片短路。虽然硅钢片之间涂有绝缘漆，但其绝缘电阻小，只能隔断涡流，当硅钢片表面上的绝缘漆因运行年久，绝缘自然老化或损伤后，将产生很大的涡流损耗，铁芯局部发热，造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁

套管闪络。套管闪络放电也是变压器常见故障之一。胶珠老化渗油后，将空气中的导电尘埃吸附在套管表面，在大雾或小雨时造成污闪，使变压器高压侧单相接地或相间短路；变压器箱盖上落异物，如大风将树枝吹落在箱盖上，引起套管放电或相间短路；变压器套管因外力冲撞或机械应力、热应力而破损也是引起闪络的因素。

二次侧短路。当变压器发生二次侧短路、接地等故障时，二次侧将产生高于额定电流20～30倍的短路电流，变压器一次侧必然要 产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。

过电压引发的故障。雷击过电压，配电变压器的高低压线路大多采用架空线路，在郊区空阔地带受雷击的几率较高，线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，若安装在配电变压器高低压出线的避雷器不能起到有效的保护作用或本身存在某些隐患，如避雷器没有同期投入运行、避雷器接地不良或接地电阻超标等，则配电变压器遭雷击损坏将难以避免。

熔体选择不当。配电变压器通常采用熔断器保护，若熔断电流选择过小，则在正常运行状况下极易熔断，造成对用户供电的中断，若熔断电流选择过大，将起不到保护作用。而在农村配电变压器上，由于各种原因经常采用铜线、铝线和铁丝代替熔丝，使变压器得不到有效的保护。在正常使用中，熔丝的选择标准为：容量在100 kVA以上的变压器一次侧要配置1.5～2.0倍额定电流的熔丝；容量在100 kVA以下的变压器一次侧要配置2.0～3.0额定电流的熔丝；低压侧熔断件应按1.1倍额定电流选择。

三、10kV配电线路设备故障的防范措施

（1）针对配电设备方面因素采取的反事故措施

配电设备方面应采用新技术新设备。随着城乡用电负荷的不断增长，配电网络的规模越来越大，接点和支路也越来越多，年长日久杆塔上的编号会日渐模糊，给检修和巡线造成很大的不便，应每年重 新对杆塔编号，确定杆塔、配变位置。实现配网自动化，对配电网进行实时监测，随时掌握网络中各元件的运行工况，及时消除故障。安装小电流接地自动选线装置，装置能够自动选择出发生单相接地故障线路，时间短，准确率高，改变传统人工选线方法，对非故障线路减少不必要的停电，提高供电可靠性，防止故障扩大。在配电线路T接点支路上装设线路接地故障指示器和断路器，用以辅助故障范围及性质的指示。在新建或改造的配电线路中的分段、分支开关采用绝缘和灭弧性能好，检修周期长，高寿命无油化的真空断路器，以减少线路断路器的故障。

（2）针对自然灾害、天气等因素采取的反事故措施

对10KV配电线路加强加固，增设防风拉线，加固杆塔基础，必要时多设防冰冻防大雪防倒树的多方向多条拉线。根据具体情况多设耐张杆塔，多设孤立耐张段，这些虽然加大了线路成本，但可以大大保障线路运行的安全性。提高绝缘子的耐雷水平，如悬式瓷瓶、针式瓷瓶、瓷横担。在雷击时发生闪络故障，故障发生点集中，进一步提高绝缘子的耐雷水平有助于提高线路的防雷能力。安装线路避雷器则是一个经济、简单、有效的措施。在变电站10kV出线端、较长且易受雷击的线路上装设氧化物避雷器或防雷金具，以及在变压器高低压侧装设相应电压等级的避雷器。穿刺型防弧金具安装方便，密封性能好，金具高压电极与绝缘导线紧密接触，多次耐受电弧烧灼，运行安全可靠，值得应用。定期检测接地网，确保接地网的接地阻值合格。加强气象部门的联系，积累资料，达到预警预报条件的气象灾害时，提前采取防范措施，最大限度地避免和减少气象灾害所造成的损失。

（3）针对树木、外破坏等因素采取的反事故措施

加强对配电线路的巡视，做好线路的清障工作。保证线路通道符合规程要求，及时清理整顿防护区内危及线路安全运行的树木。针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书，并报政府部门，以明确责任。为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故，可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆，在拉线上加套反光标志管，以引起车辆驾驶员的注意，对遭受过碰撞的杆塔，可设置防撞混凝土墩，并刷上反光漆。通过散发宣传单、张贴宣传画、粉刷标语等形式，宣传《电力法》、《电力设施保护条例》，对广大群众进行护线宣传和电力知识教育。在宣传教育的基础上，通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等。与城建、土管、规划部门加强联系，配合做好安全生产中的规划、设计、施工等工作，不留电力事故隐患。

（4）针对用户因素采取的反事故措施

加强用户设备管理，对用户设备的管理不能放松。对设备缺陷要及时下发整改通知书，阐述设备故障对带来的危害，改善用户电力设备的运行水平。

（5）针对配电线路的维护、运行管理工作方面因素采取的反事故措施 对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备，定期进行试验、检查，及时处理设备缺陷，提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等早期投运的老旧设备，逐步淘汰。加大配网建设 改造力度，使配网结构、变电站布置趋于合理，严把设计与施工质量，提高线路的绝缘化水平，实现环网供电，提高配网运行方式的灵活性。有计划性地对线路、设备进行巡视，定期开展负荷监测，密切注意馈线、配变的负荷情况，及时调整负荷平衡，避免接头、连接线夹等因过载发热烧毁。制定并完善事故应急预案，经常开展反事故演习活动，出色完成事故抢修工作。加强业务培训，提高综合素质，建立激励机制，使运行人员思想到位、巡线到位、处理故障到位。加强线路的运行管理，做到故障原因未查到不放过，故障不彻底排除不放过。制定线路现场运行规程和各种管理制度，建立技术档案，如杆塔明细表、交叉跨越、配网结线图等。做好运行记录，如巡视检查记录、缺陷处理记录等。加强用户设备管理工作。对用户设备的管理不能放松。对重大设备缺陷要及时下发通知书，阐述设备故障对自身带来的危害，改善用户电力设备的运行水平，并报送政府安全部门。

四、结论

10kV配网是电力系统与用户直接相连的重要环节，点多线长面广，运行环境较为复杂，它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，应在实践中总结经验，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的需要

10kV配电线路设备故障成因复杂，预防配电线路设备故障是一项长期、艰巨的任务，应通过理论、实践不断总结、发展，不断提高。它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。我们应重视10kV配网管理，要做好各方面的管理工作,并积极应用新技术、新设备，预防线路故障发生，提高线路供电可靠性,从而保证电网的安全、经济和稳定运行，更好地满足社会经济发展的。

参考文献：

[1]配电技术标准摘要.中国电力出版社.2000 [2]宁歧.架空配电线路及设备典型故障.中国水利水电出版社.2009 [3]施夫伸.配电线路可靠性管理的探讨.吉林电力.1984年03期