接触网故障的查找和分析

接触网故障的查找与分析

郑州供电段韩朝峰

摘要本文主要从供电调度的角度分析接触网故障的查找与判断，根据故测仪的指示简要分析接触网的故障定位原则和方法，并对电抗型和电流型故测仪的指示进行了分析。

关键词接触网、故障、查找、分析

1 引言

供电调度处理接触网故障的过程，主要历经三个阶段，第一阶段：全面收集故障信息，对故障的性质和影响范围做出初步的判断，一般用时6至8分钟；第二阶段：组织接触网工区进行故障点的查找，这一阶段用时较长且不确定，在实际故障查找过程中出现过几个小时无法找到故障点的情况，严重影响铁路行车运输；第三阶段：故障处理，根据故障的破坏范围的不同，故障处理时间一般介于30分钟至1小时之间。由此可见：故障点的查找与分析在整个故障处理过程中占据重要位置，是决定故障停时的关键因素之一，如何快速查找到故障点，尤其是利用故测仪进行故障定位分析，在调度度指挥故障处理过程中显得非常重要。

2 故障性质的分析与判断

根据供电调度日常的事故处理经验，接触网故障类型主要可归纳为：弓网故障；零部件脱落与损坏；绝缘件击穿与闪络；倒杆与断线；外部异物搭在网上，恶劣天气引发倒树等故障。按照变电所亭是、否跳闸又可以分为接地故障与非接地故障两大类。非接地故障牵引变电所亭无法反映出来，主要依靠行车调度、机车司机、工务、电务、车务等有关人员反映情况；接地故障变电所亭相关保护动作造成断路器跳闸，启动故障探测仪。供电调度在故障发生后，要全面收集信息，在分析信息的基础上，结合天气、事故处理经验对故障性质进行判断，组织查找故障地点与原因。

2.1供电调度收集故障信息的途径与内容

（1）调度中心远动显示信息，主要包括保护动作情况、断路器动作情况、故障探测仪指示、电压、电流等。

（2）调度中心打印机打印信息，与远动显示内容相互对照，印证。

（3）变电所亭汇报信息，与远动显示，调度中心打印机信息相互对照。

（4）接触网人员汇报作息，检修作业是否存在问题，有关机车、网上故障、异常等信息。（5）行车调度反馈信息，主要包括故障供电臂列车的分布运行情况，机车司机反映的机车故障与接触网的异常情况，机车车型、车号、车次、停车位置。

（6）行调、机务、车务、电务、工务等人员反馈信息，网上异物、明显的接触网零部件脱落、倒杆断线、倒树等。

2.2供电调度对收集到故障信息进行处理与反馈

供电调度对收集到的信息不能原封不动的进行反馈，要综合判断；当多个信息源不一致时，要认真分析，学会去伪存真，分析处理后的信息及时通知接触网工区及段生产调度，并向局电调及时汇报。通过对多年故障处理的经验，可归纳出以下的信息类型。根据每一信息类型，供电调度进行初步的分析、判断、处理。

（1）变电所亭跳闸，重合成功。

（2）变电所跳闸，重合失败。

（3）同一条供电臂连续多次跳闸且重合成功。

（4）同一变电所多条供电臂同时跳闸。

（5）多个变电所，多条供电臂大面积连续跳闸。

（6）变电所亭无跳闸，机车故障或发生弓网故障。

（7）行调、机务、车务、电务、工务等人员反馈信息，网上异物、明显的接触网零部件脱落、倒杆断线、倒树。

3 利用故标指示对故障点进行查找与定位

供电调度在查找故障点时应作到以下几点。

（1）多次跳闸时故测仪每次的指示不同，但接触网第一次短路的瞬间，发生断线的可能性较小，因此第一次跳闸故测仪指示较准，在查找故障点时应以第一次指示重点，其它指示值班作为参考。

（2）多次跳闸故标指示值向同一方向变化时，造成故障的原因可能是移动物体，重点查找该区段运行的电力机车。

（3）在AT供电区段，应根据变电所亭的跳闸情况和其他反馈信息，努力排除接触网或正馈线断线、AT解列等异常情况造成的误指示，并综合分析确定故障的真实位置。

（4）在BT或直供区段，接触网电抗受架空地线、回流线、单线复线、站场及短路接地形式影响较大，特别是站场迂回供电和复线上、下行并联供电存在的互感，将影响电抗型故测仪的指示精度，在故测仪参数校对时应区别对待，有所取舍。在故测仪实际使用中，应注意分区亭环供对故测仪指示的影响，通过分析计算进行校正，对于站场分支供电，一个故测仪指示数可能对应几个故障范围，进行故障查找时应特别注意。

（5）查找故障点时，应注意正线、侧线、支线、供电线、正馈线及变电所内设备均可能故障，甚至侧线、支线的故障几率更大。

（6）查找故障点时，应从故测仪指示点向两侧查找，当在规定的误差范围内找不到故障点时，应扩大范围查找。短时内找不到时，可采取分段送电的方法查找。

（7）发生弓网故障时，可能存在多个故障点，列车运行后方要仔细巡视检查。

（8）当有关人员反映多处故障点或故障点不一致时，要认真分析，逐个落实。

4 电抗型故测仪在馈线末端并联时的指示分析

变电所的故测仪一般按馈线末端开环状态下的线路平均电抗值进行标定，接触网在末端开环状态下跳闸时，可直接按故测仪的指示数或“故障距离”查找故障点。接触网在末端环供情况下初次跳闸时，上、下行接触网的互感将影响故测仪的探测，增大故测仪的指示误差，当故障点在末端分区亭附近时，误差高达数公里。

为减小末端环供状态下故测仪的指示误差，有必要进行校正。末端环供状态下故障电流的分布情况见图一。

设上、下行接触网的等值自阻抗均为ZⅠ，上、下行接触网的等值互阻抗为ZⅠⅡ，故障馈线侧的短路阻抗为Z，根据克希荷夫第二定律，则有：

I1ZⅠl + I2 ZⅠⅡl=2 I2（L-l）*（ZⅠ- ZⅠⅡ）+ I2ZⅠl+ I1 ZⅠⅡl ①

短路阻抗Z=（I1ZⅠl + I2 ZⅠⅡl）/ I1 ②

对①、②两式联解得

Z= ZⅠl+ ZⅠⅡl2/（2L-l）

当l=0时，Z=0；当l= L时，Z =（ZⅠ+ZⅠⅡ）L，短路阻抗Z与故障距离l呈非线性关系。通过短路阻抗Z，可得到短路电抗X，我们可根据不同的l取值，将馈线在末端环供状态下的测量电抗标画在故测仪指示对照表中，接触网故障时，可根据故测仪指示对照表迅速查找