简析铁路电力电缆常见故障及其检测技术

简析铁路电力电缆常见故障及其检测技术

胡安多

（西安铁路局安康供电段陕西西安725000）

摘要：随着国民经济的快速发展，电力电缆在铁路事业中所占的份额越来越重。铁路电力系统建设与维护是保障铁路安全运行的关键问题。为此，在保障铁路电力系统运行正常的前提下，加强对电力电缆的检测十分重要。

关键词：铁路；电力电缆；常见故障；检测技术

铁路电力系统建设与维护是保障铁路安全运行的关键问题，在保障铁路电力系统运行正常的前提下，加强对电力电缆的检测十分重要。在铁路电力电缆检测过程中发现存在几种常见故障，包括超负荷运行故障、机械损伤以及绝缘故障等，这些故障都直接给铁路电网运行埋下安全隐患。下面本文将针对铁路电力电缆常见故障进行总结分析，并探讨出有效检测技术，提高故障检测精准性，以有效降低电力电缆故障发生概率，保证铁路整体电力系统运行安全。

一、铁路电力电缆常见故障及原因分析

电缆故障按照不同要求，有多种分类方法，从故障检测角度可以分两类。①绝缘损坏导致的直接短路、接地或闪络击穿；②缆线断开或不完全断线。有时有两种类型同时发生的情况。其中，在第一类中，因缆线绝缘层的破损导致的短路，一般定义为“低阻”，低阻的直接形式就是导线的直接接触。如果缆线之间有一般电介质隔离，行程的环路，即为高阻。特例情况，到时隔离电介质的击穿电压较低时就形成闪络性高阻。

1.1铺设环节故障

随着国家经济的发展，铁路电力电缆铺设的任务量不断增加，安装质量监控工作没有切实落实下去，再加上在实际铺设的过程中面临着很多的不确定性因素，由此很容易出现安装铺设工作不到位，操作不标准的情况，由此给予后期铁路电力电缆自身效能的发挥造成负面影响；在城市化发展的过程中，各种市政工程，房地产工程，公路工程的开展，很容易对于原来的铁路电力电缆路线造成毁灭性的影响，由此使得电缆系统处于不稳定的状态；还有就是在铁路电力电缆铺设之前，并没有切实对于实际铺设条件进行勘察，相关的铺设方案也存在很多不合理的地方，这也是造成铁路电力电缆出现故障的重要原因。

1.2运行和维护环节故障

其一，绝缘材料的使用环境发生改变，比如受到热源的影响，出现受潮的情况等都可能造成绝缘的情况；其二，出现接触不良的情况，因为人为或者自然方面的因素，使得线路的连接出现接触不良的情况，密封性丧失，封铅出现漏水的情况，这些都可能出现接触等故障。上述问题的出现都可能造成铁路电力电缆运行的故障。造成铁路电力电缆故障检测和运行维护故障的原因可以归结为如下内容：其一，铁路电力电缆材料采购过程的监督和管理工作没有落实下去，使得部分质量不合格的材料进入到实际的铺设环节；其二，铁路电力电缆铺设管理标准和规范不健全，日常的监督和管理工作没有进行下去，造成铺设环节出现很多质量隐患；其三，铁路电力电缆运行维护管理意识淡薄，很多时候都是在出现故障的时候采取进行补救，缺乏对应铁路电力电缆运行维护管理机制；其四，当前铁路电力电缆故障维修和维护人员素质不高，难以切实的使用先进的技术去开展故障检测和运行维护工作；其五，电力企业没有给予电力故障检测和运行维护管理工作足够大投入，缺乏健全的检测设备和工具，造成维护管理工作效率低下。

二、铁路电力电缆常见故障检测技术

2.1测声法

测声法是指按照高压电力电缆发生故障时发出的放电声音来寻找故障源的一种方法，这种检测方法在电缆的芯线发生闪络放电故障的查找中比较适用。在对高压电力电缆实行测声时需要用到直流耐压的相关设施工具，这种设施可以给电缆中运行的电容器充电，使其能够达到相符合的电压值，这时检测设备的放电间隙就会给故障发生位置的线路实行放电，而故障线路转而就会对绝缘层进行放电，而且会出现“滋滋”的声音，对那些在平地上的电缆检测可以直接进行测声法诊断，当高压电力电缆被设置在地下的时候，首先应明确其具体方向，保持周围环境的安静，借助医用听诊器或助听器等音频工具进行检测，将工具贴近地面，按照电缆的敷设方向进行查找，当出现“滋滋”声时就表示找到了故障所在，这种方法的使用过程中，工作人员需要尤其注重自身的安全，可以通过在电缆末端或者设备末端采取监视的方法来保障其人身安全。

2.2电桥法

电桥法，因其在所有的方法中使用时间最长，故可称为经典电桥法。如今，电桥法常用在进行单相接地故障检测上，其原理主要是将故障与非故障导体相连成“桥”，再调节其他状态，如电阻，目的是为了达到理想的平衡，调节完毕，确定平衡后，再利用支撑“桥”的桥臂电阻比就可以测出结果。此种方法虽然经典，但是已逐渐不再适合先进的电阻测量。

2.3高压脉冲法

这是一种超越经典法的现代测试方法，尤其适合高阻测距。在测距的过程中，要注意施加电压的值。而后再通过放电形成的脉冲和反射脉冲进行故障点位置的准确计算。此方法适用范围广泛，需要十分专业的人士进行操作。

2.4低压脉冲反射法

低压脉冲反射法是指在测试的过程中在电力电缆的故障相中注入低压脉冲。低压脉冲通过电缆传播到阻抗不匹配点（也就是我们所指的故障点），当脉冲产生反射又回溯到测试点的时候，会通过仪器将其记录，然后根据发射脉冲和发射脉冲往返的时间差度以及脉冲在电缆过程中的传播速度，这样就可以将其故障点与测试点之间的距离准确测试出来。低压脉冲反射法具有使用简单的优势，但是在闪络故障以及高阻抗故障检测中也显得无力。

2.5故障点烧穿法

将故障点烧穿，其本质就是化高阻为低阻，再用低压脉冲法即可得出结果。适用范围有限，取决于电缆材质。

2.6阻抗法

阻抗法是一种易于操作的故障测距法，其与经典法密切相关。利用电桥平衡和比例就可以算出结果。电桥法的优点就是误差小，缺点是不适合测量阻力过大的电缆和过于复杂的故障。尽管目前已经具备提高经典阻抗法适用性的解决方案，但会使误差增加，而且可能还存在信号干扰的现象。

2.7在线测距

随着计算机技术的不断发展，高科技电力测距方法已在不断研究中。将强大的计算机技术与故障测距有效结合，存储大量电缆信息，在测试时可迅速进行智能识别。例如，国外电缆在线测距以GIS的方式将故障点完整对应和呈现。如今，电力电缆在线测距依然需要进一步的研究，以期更待完善。

结语

近年来我国铁路建设工程日益完善，对电力电缆的运维检测要求也日益提高。就目前铁路电力电缆检测与维护实际工作总结中发现，铁路电力电缆存在几方面常见问题，这些故障问题直接给铁路电网运行带来较大安全隐患。这就要求我们在以后的实际工作中必须进一步重视研究铁路电力电缆常见故障及其检测技术应用措施，以保证整体工程质量安全。

参考文献

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[2]陈青松.铁路电力电缆常见故障及其检测技术分析[J].科技致富向导，2015.

[3]张凉永.高速铁路全电缆电力贯通线的电容电流及其容性无功补偿分析[J].高速铁路技术，2015.