PPT-7-1-8典型案例-基于分布式光纤温度传感器的高压电.

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2．常见故障的抢修预案
2.1 接触网大面积损坏不能快速恢复时采取反向行车
–当区间或站场一条线路接触网大范围破坏短时难 以恢复供电和行车时，通过相应隔离开关的远动倒 闸操作，可以满足逐站逐区间的反向行车的供电要 求。
2.2 动车组掉分相区时采用闭合分相开关救援
–高速铁路双断口关节式电分相前后两个方向装设 有远动控制开关，当动车组停在分相区后，判断动 车组停车位置，采取向中性段送电的措施，可以实 现快速救援。
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2．常见故障的抢修预案（续）
2.7 接触线断线故障采用接头连接限速运行 –按照高速铁路施工标准，正线不允许有接触线接 头。目前运行上也要求接触线不能有接头。 –但根据抢修实际，为快速抢通，仍可采取做接头 减少补偿张力限速运行的措施，否则需要降弓运 行。 。
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四、典型案例
（一）基于分布式光纤温度传感器的高压电缆在线监 测系统
功能：该系统通过分布式光纤温度传感器测量电缆
运行温度，并根据电缆运行电压、电流信号计算出 电缆线芯温度和动态载流量，实现了电缆局部温度 过热检测、超温报警及故障定位、电缆负荷监测等 功能，从而及早发现电缆运行中存在的安全隐患、 避免事故发生。
–实现对监测电缆电压、电流信号的采集，通过 变送器将TV、TA二次侧信号经变换后通过数据 采集卡传送至计算机。
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2．高压电缆在线监测系统的系统组成（续）
1.3 后台监控主机 –由光纤测温工程机获得电缆温度， 由电量采集单 元获得电缆运行的电压、电流信号进行电缆线芯温 度、动态载流量计算，判断电缆温度是否超标。 –主要功能： • ① 实现电量采集、数据存储、数据显示； • ② 电缆稳态温度场和动态载流量计算； • ③故障判断与超温报警； • ④远程监控诊断。
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2．常见故障的抢修预案（续）
2.4 正馈线设备故障可以采用直供方式运行 –当正馈线线索（含电缆及其附件）或正馈线绝缘 子故障时，可以甩掉整个供电臂的正馈线设备， 采用直接供电方式恢复供电 。 –还有一种情况，根据AT供电方式的特点，在保持 全并联的条件下，撤除部分锚段故障的正馈线设 备并不影响供电设备的安全运行。
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1．电气设备烧伤的防治措施 （续）
1.2 保证设备间电流正确转换 –① 在四跨锚段关节的主电联接器处、馈线上网处、 跳线连结处等地方装设双线夹，以加强电流转换；引 线与所跨越的承力索间要保持300 mm及以上的距离 ，对于已存在立体交叉而间距不够的线索要加装绝缘 套管。 –② 严格按照《技规》设置分相“断合”标、“禁止 双弓”标，并与机务段做好分相设备知识培训，机工 共同防御司助人员误闯无电区而烧伤接触网设备。 –③ 与地方供电部门研究跨越线管理办法，互通抢修 联系方式，当其跨越线掉落在接触网设备上时，将其 对接触网的损伤降到最低。
高速铁路安全与防灾技术
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任务7-1 高速铁路牵引供电的监测诊断与 养护维修
7-1-8 典型案例-基于分布式光纤温度 传感器的高压电缆在线监测系统
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三、 高速铁路牵引供电设备维护与应急抢修 （一）高速铁路牵引供电设备的维护
1．电气设备烧伤的防治措施
1.1 保证主导电回路通畅 –① 采用面面接触的设备线夹；在安装设备线夹、电 联接线夹时，要先对线夹内除杂物并涂导电膏；安 装电联接器时，电联接线夹的大小槽要安装正确。 –② 不要将绑扎线（防止电联接线散股）夹到线夹内 ；电联接线应全部夹入线夹槽内。 –③ 严格执行设备三级验收关，确保有瑕疵的设备不 带病上线运行。
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2．牵引变压器的维护
2.1 牵引变电所主变压器的维护 –① 主变压器长时间运行后，内部绝缘老化，渗油腐蚀保护 引线； –② 阴雨天气变压器线圈、绝缘材料受潮，瓦斯继电器接线 盒内积水，因变压器油枕胶囊处密封不严而造成雨水混入 绝缘油中； –③ 恶劣天气，潮气容易由电缆孔进入，冷凝成水珠，造成 直流接地； –④ 雷雨天气大气过电压，或者主变27.5 kV侧处于热备用 状态的真空断路器真空度下降； –⑤ 重瓦斯掉牌继电器存在质量问题，在复归操作时，外观 看已复归，实际并未复归，卡在动作脱扣状态。
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1．电气设备烧伤的防治措施 （续）
1.3 减少零部件分流 在大电流（500 A及以上）区段，为减少零部件 分流，应采取以下措施： –① 使横向电联接器的间距减至为100 m； –② 隔开等重要联接设备引线安装为双引线； –③ 站场两端咽喉区增设股道电联接； –④ 采用整体见故障的抢修预案（续）
2.5 保护线设备故障可以撤除保护线的运行 –由于高速铁路采用综合接地，利用保护线通过每 根支柱（吊柱）接地均与综合贯通地线接地连接， 一处保护线断线后即使临时不做连接，不影响供电 安全。 2.6 接触悬挂弹性链型悬挂可以暂时采用简单链型悬 挂运行
–当故障抢通时，可以暂时采用简单链型悬挂运行 ，从而避开复杂、精确的弹性吊索安装恢复工作。
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2．牵引变压器的维护（续）
2. 2 防止牵引变压器差动保护误动作的措施 日常维护中需采取如下措施： –① 电流互感器二次引线，电缆头至接线端子间的 引线应用绝缘带进行特殊包扎，并要定期对引线 的绝缘性能进行测试。 –② 牵引变电所控制室保护接地体与室外电流互感 器接地体之间，增加均压线，使两点间的电位基 本相等。
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2．高压电缆在线监测系统的系统组成（续）
1.3 后台监控主机（续） –系统监控软件可实时显示各监测点的最高温度， 并能统计出各监测点的温度变化曲线，形成统计 报表。在温度超过正常运行温度时，发出报警， 提醒维护人员进行故障处理，避免事故的发生。
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休息一下
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1．电气设备烧伤的防治措施 （续）
1.4 严格检修标准及运用先进检测设备 在设备日常检修过程中应做到： –① 在《接触网运行检修规程》、《接触网安全工 作规程》及《技规》等部令基础上，制定适合于 160 km/h运行时速的《接触网技术标准及检修工艺 》，并严格执行各参数标准要求，以保证各设备的 性能、参数均达到优良； –② 采用先进检测设备对接触网重点部分进行检测 。如配备红外线测温仪或使用测温片等检测电气联 接的性能和状态； –③ 平时加强夜巡工作，力求将其烧伤缺陷消除在 萌芽状态。
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3．电气化牵引供电对轨道电路干扰的防护
除了系统设计采取的防护措施之外，在系统施工 及日常维修中，还必须注意以下几个方面： –① 减少不平衡牵引电流的产生； –② 按照《铁路信号维护规则》的相关规定使用配 置电缆 ； –③ 吸上线的设置符合规定 ； –④ 横向连接的设置必须符合要求 ； –⑤ 高柱信号机的安全地线、接触网的塔杆地线、 桥梁等建筑物的地线，不得直接与设有轨道电路 的钢轨连接，也不应接至扼流变压器的中心点。
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2．高压电缆在线监测系统的系统组成
激光器
光脉冲
图7-3 高压电缆温度在线监测系统结构框图
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2．高压电缆在线监测系统的系统组成
1.1 光纤测温工程机
–由光学测量与解调单元、数据采集卡等设备组 成，监测到的光信号经解调算出电缆温度实现 检测。 1.2 电量采集单元
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1．分布式光纤传感器测温原理及测温系统结构
–原理：利用在光纤中传输的高功率光脉冲与光纤分 子作用产生拉曼散射光谱信号，温度信号对散射光 谱信号中的反斯托克斯散射光强度进行调制， 反 斯托克斯散射光携带散射区的温度信息，用光时域 反射技术获取沿光纤长度方向的拉曼散射信息，从 而实现分布式的光纤温度传感。 –系统组成：包括光电探测、光纤温度场信息采集和 信号处理。由同步控制单元触发光发射机产生大电 流脉冲，驱动半导体激光器产生大功率光脉冲，并 注人激光器尾纤中，从激光器尾纤输出的光脉冲经 过光路耦合器后进入传感光纤。
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2．常见故障的抢修预案（续）
2.3 变电设备故障不能快速恢复时采取越区供电或环 形供电
–当某个变电所设备故障不能短期恢复时，可将该 变电所撤除运行，由相邻变电所越区供电，采取 限速或限制列车对数的措施，尽快恢复动车组运 行。
–如变电所馈线设备（电缆、上网开关和断路器等 ）故障时，可临时甩掉该设备，闭合分区所处上 下行并联开关实现环形供电。
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（二）高速铁路牵引供电故障的应急抢修
1．故障抢修的基本原则
–高速铁路接触网故障抢修应以2 h恢复动车组 供电为目标，按“先通后复” 、“先通一线” 的基本原则，可采取越区供电、降速运行、降 弓运行等措施，以最快的速度设法先行恢复动 车组供电、疏通线路，并尽早回复设备正常的 技术状态。 –在牵引供电故障抢修2 h内不能恢复时，利用 内燃机车将故障停电区段的动车组尽快牵引至 未停电区段，恢复动车组供电。