浅谈铁路10kv电力线路故障的原因及防护措施

李奥明

【摘  要】随着铁路运输事业的发展和自动化、电气化程度的不断提高，电力早已成为铁路运输生产的重要能源之一，铁路电力工作也是铁路运输的重要组成部分，其主要任务是，通过不断提高供电质量和可靠性，来满足铁路运输生产需要，如果供电不可靠，铁路运输就要瘫痪，严重影响铁路运输秩序，可见，供电的可靠性与铁路运输的安全、正点有着密切关系。本文结合实际工作经验，对铁路10kv电力线路故障及处置过程进行剖析阐述，并制定相应的对策以减少其故障率。

【关键词】10kv;电力;电缆;架空线路;故障

1.引言

当前铁路电力线路大多数处于偏僻的山区、城中村，其地理位置及气象环境较为复杂，其中地方单位施工、漂浮物、鸟巢、危树等外部因素，运行条件十分恶劣，同时部分电力设备运行时间长，老化严重，也对铁路供电安全造成严重威胁。本文结合自身工作中遇到的设备故障，对当前铁路电力电路普遍存在的设备故障及防范措施进行分析探讨。

2.铁路电力线路主要故障分析

2.1.电缆的主要故障及产生原因

电缆线路正凭借其隐蔽性好、供电效率高等优势得到众多电力线路的推广，电力电缆故障是电力系统常见的问题之一，导致电力电缆发生故障的原因有以下几点：

2.1.1.机械性损伤引起的故障

（1）直接外力破坏，由外部环境导致，未经供电段进行电缆防护和批准，也未对电缆路径进行核对和标记，进而在铁路10kv电缆所埋设的位置进行修路、植树、修热力管道等施工，将电缆扯拉、挖断，导致故障发生，这类问题主要集中于直接埋设区段的电力电缆。

（2）因地理位置限制或电缆半径较大，致使电缆运输、敷设的难度有所增加，在施工过程中，若转角弯度过大，电缆内部易出现机械损伤，即使测量电缆绝缘、泄露电流也无法发现，当线路长期运行后，因损伤处过热，导致绝缘大大降低，击穿绝缘，导致电缆故障。

2.1.2.电缆自身原因引发的故障

（1）绝缘层老化，由于电缆的绝缘材料使用年限较长，其自身的绝缘性能降低，介质损耗较大，同时电缆长期高负荷工作而过热，且所处位置通风环境较差，加速电缆绝缘老化，最终使其失去绝缘性能，导致绝缘层备击穿，造成相间短路。

（2）制造电缆时，电缆的绝缘层中存在杂质和气泡，屏蔽层出现疤痕，未能控制好电缆质量，使其接头容易受潮，绝缘性能不良，导致电缆投入运行后电缆故障的出现。

2.1.3.制作工艺原因引发的故障

作业人员在电缆中间接头在制作过程中，由于环境因素把控不严，制作时存在水气或杂志残留于电缆中间接头中或电缆中间接头防水层没有做好，使得水气渗入电缆中间接头中，在长时间运行条件下，形成电化学腐蚀的水树枝现象，破坏了主绝缘层，从而形成电缆中间接头绝缘击穿故障。

2.2.架空线路的主要故障及产生原因

10kv架空线路是目前较为普遍的配电线路，分为架空裸线和绝缘线，其成本低、总体性能良好，导致架空线路发生故障的原因有以下几点：

2.2.1.外力破壞导致的故障

（1）外力破坏性故障也是较常见的架空线路故障，铁路许多电力电杆都设在农村或城乡结合部，随着近几年城乡建设的发展，建房、修路、倾倒垃圾等施工增多，进而对铁路10kv电力线路造成威胁的因素愈来愈多，其中较为典型的就是大型机械、车辆撞断电杆或刮碰导线引起的故障，这不仅影响了铁路电力的供应，还对人身安全造成了威胁。

（2）外部施工出现高空抛物或小孩用弹弓、石块打击瓷瓶，造成瓷瓶破损，瓷瓶绝缘电阻下降，长期运行易引起接地故障。

2.2.2.天气原因导致的故障

（1）雷击引起的故障，铁路沿线大多是极容易受到雷击的山区，有时易受到雷击影响，而架空线路穿越山区架设时，极容易成为这个地区的高点，在雷电出现以后，就变成了雷击电流通道，线路中有着较高的电压和瞬时电流，线路的绝缘性能会受到极大的影响，进而容易出现接地或相间短路现象。

（2）因雨引起的故障，特别是3月至7月，春季冰雪解冻，夏季汛期中，雨水比较多，同时许多电杆位于铁路护坡处，极易发生因雨水长期冲刷杆基，导致倾倒。

2.2.3.外部环境引起的故障

（1）危树对电力线路造成的故障，部分铁路电力电杆处于林区或绿化带，每当雨季，树木生长较快，导致树枝与电力架空线路安全距离不足，引起放电，导致设备跳闸。

（2）如果遇到大风天气，线路附近有漂浮物，如防尘网、塑料袋、风筝等，一旦刮到线路上，也容易引起相间短路。

（3）在重度污染区段，架空线路上的绝缘瓷瓶污染较为严重，线路绝缘瓷瓶在运行中还常常会遇到各种污秽和潮湿等恶劣条件，绝缘性能降低，造成绝缘击穿引起的故障。

2.2.4 设备老旧导致的故障

许多铁路线路运行时间较长，有的甚至运行几十年，线路上某些设备残旧，如金具锈蚀、绝缘瓷瓶阻值下降、避雷器断裂、线夹或接线端子温度过高等现象，均容易引起设备故障。

3.减少铁路10kv电力线路故障的防范措施

（1）电力线路运行时，要采取定期巡视来监视线路的运行状况，重点检查电杆拉线、接地极状态，检查电缆头有无放电、瓷瓶有无闪络，导线驰度变化及其他外部环境变化等，同时利用红外线测温设备对电缆头、隔离开关等关键设备进行温度监测，以便及时发现和消除设备缺陷，达到防止设备故障的目的。

（2）做好铁路电力设备日常检修保养工作，根据前期修前调查结果，对架空线、避雷器、金具、绝缘子状态进行研判，利用停电完成瓷瓶擦拭、螺栓紧固、避雷器维护等工作，对老化的架空线路、瓷瓶、避雷器及时更换，严把施工质量，防止因制作工艺原因引发的故障。

（3）做好电力设备防洪防汛工作，每年3月份，在汛期到来之前，对处于边坡、河滩、低洼地带、填土不良地带以及可能发生滑塌等灾害处所的电力杆塔基础、拉线基础进行检查，对在电杆附近易遭雨水冲刷造成杆基不稳的电杆，要采取填土加固杆基的方式，防止倒杆。同时对线路附近树高加3.1米范围内的危树采取削枝、砍伐等措施进行处理，避免因树木枝叶距电力线路安全距离不足引起的短路。

（4）设置警示标志、物理防护，在大型机械施工附近的铁路电力杆塔上，要安装“止步，高压危险”警示标志或醒目的反光贴，在拉线上，要加套反光标志管，使车辆驾驶人员提高警惕，对于个别杆塔来说，还要设置硬隔离、水泥墩防护，在电缆路径要设置“下有电缆，严禁开挖”的标志，避免出现因大型机械或车辆碰撞电杆、触碰导线、挖断电缆，引起的跳闸故障。

（5）定期对电力设备漂浮物进行整治，通过捡拾的方式，集中清理塑料袋、气球、塑料薄膜等轻飘物体，用砖石压盖城市建设遗留的防尘网等建筑垃圾，并利用春季植物生长迅速的特点，在防尘网分布区域播撒三叶草草种，抑制防尘网飘起，防止大风吹起刮落至铁路供电线路上，引起设备故障。

（6）因地理位置等其他特殊原因，导致外部环境问题无法解决，申请停电进行线路改迁，即对原电力线路进行重新立杆架线、敷设电缆或更换绝缘线。

4.结语

综上所述，铁路10kv电力线路因季节气象、外部环境、设备自身等原因，产生的设备故障是多方面的，因此设备管理部门在应对上要结合实际情况进行，这样才能采取各类措施，做好电力设备故障的快速排除及长期预防，确保铁路供电安全稳定。

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（作者单位：中国铁路西安局集团有限公司西安供电段）