鐵路架空接觸網(wǎng)電纜故障檢測是保障鐵路供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
針對接觸網(wǎng)電纜的故障檢測,需要結(jié)合其運行特點,采用科學(xué)有效的技術(shù)手段和檢測方法,以下從檢測方法、技術(shù)應(yīng)用、設(shè)備維護等方面展開說明:
一、常見故障類型
絕緣故障:電纜絕緣層老化、破損或受環(huán)境因素影響(如潮濕、污染)導(dǎo)致絕緣性能下降,引發(fā)絕緣擊穿或漏電。
短路與斷路故障:電纜內(nèi)部導(dǎo)體斷裂或外力破壞導(dǎo)致導(dǎo)體接觸,造成短路;導(dǎo)體斷裂或連接松動引發(fā)斷路。
接地故障:電纜外護套破損或絕緣層失效,導(dǎo)致電纜與大地形成異常連接。
機械損傷:外力撞擊、施工損傷或電纜自身老化導(dǎo)致電纜結(jié)構(gòu)破壞。
二、故障檢測方法
(一)離線檢測
絕緣電阻測試使用兆歐表測量電纜絕緣電阻值,判斷絕緣性能是否達標。絕緣電阻值低于標準值時,需進一步排查絕緣層老化、受潮等問題。
直流耐壓試驗對電纜施加直流高壓,檢測絕緣耐受能力,發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。試驗過程中需監(jiān)測泄漏電流,異常電流可能指示絕緣薄弱點。
介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)測試通過測量電纜在交變電壓下的介質(zhì)損耗,評估絕緣老化程度。tanδ值增大通常表明絕緣性能劣化。
(二)在線監(jiān)測
分布式光纖測溫系統(tǒng)(DTS)利用光纖傳感技術(shù)實時監(jiān)測電纜溫度分布,定位過熱故障點。溫度異常升高可能預(yù)示接觸不良、局部放電或過載。
局部放電監(jiān)測安裝高頻電流傳感器(HFCT)或超聲波傳感器,檢測電纜局部放電信號。局部放電是絕緣劣化的早期征兆,需及時處理。
電纜護層接地電流監(jiān)測監(jiān)測電纜金屬護層接地電流,判斷護層絕緣狀態(tài)。接地電流異常增大可能表明護層破損或多點接地。
(三)故障定位技術(shù)
行波法通過分析故障產(chǎn)生的行波在電纜中的傳播特性,計算故障點位置。適用于短路、斷路等故障的精確定位。
聲磁同步法結(jié)合聲波和磁場信號,定位電纜故障點。適用于接地故障和機械損傷的現(xiàn)場排查。
三、技術(shù)應(yīng)用與設(shè)備維護
智能監(jiān)測系統(tǒng)集成溫度、局部放電、接地電流等多參數(shù)監(jiān)測,實現(xiàn)故障預(yù)警和狀態(tài)評估。通過大數(shù)據(jù)分析,預(yù)測電纜壽命和潛在故障風(fēng)險。
無人機巡檢利用無人機搭載紅外熱成像儀和可見光相機,快速排查接觸網(wǎng)電纜外觀缺陷和溫度異常。適用于山區(qū)、隧道等復(fù)雜地形的電纜巡檢。
定期維護與試驗制定電纜預(yù)防性試驗計劃,包括絕緣電阻測試、耐壓試驗等。清理電纜通道,防止外力破壞和環(huán)境污染。
四、故障處理流程
故障報警與響應(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出報警后,運維人員需快速定位故障區(qū)段。
故障隔離通過分段開關(guān)隔離故障電纜,防止故障擴大。
故障修復(fù)根據(jù)故障類型,采取更換電纜、修復(fù)絕緣或加固機械連接等措施。
恢復(fù)供電修復(fù)后進行耐壓試驗和絕緣測試,確認電纜性能達標后恢復(fù)供電。
五、注意事項
安全規(guī)范檢測和維修過程中需嚴格遵守電氣安全規(guī)程,防止觸電和二次事故。
環(huán)境影響雨雪、大風(fēng)等惡劣天氣可能影響檢測結(jié)果,需選擇合適時機進行。
設(shè)備校準定期校準檢測設(shè)備,確保測量精度。
鐵路架空接觸網(wǎng)電纜故障檢測需綜合運用離線檢測、在線監(jiān)測和故障定位技術(shù),結(jié)合智能監(jiān)測系統(tǒng)和無人機巡檢,實現(xiàn)故障的快速定位和精準處理。同時,加強設(shè)備維護和預(yù)防性試驗,可有效降低故障發(fā)生率,保障鐵路供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。