电气化铁路接触网设备跳闸故障类型判断方法.docx

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电气化铁路接触网设备跳闸故障类型判断方法

高速铁路供电非正常应急处置方法

第一部分接触网故障的应急处置

一、接触网故障处置的基本原则

1．逐级负责，统一指挥。

（1）接触网故障抢修工作由铁路局应急管理办公室统一领导，实行铁路局、设备管理单位逐级负责制。

（2）根据故障破坏程度和影响范围的不同，由相应各级部门和单位组织协调辖区内的接触网故障抢修工作。

（3）接触网故障抢修工作必须服从路局供电调度员的统一指挥，抢修方案由路局供电调度员批准实施。

2．先通后复、先通一线，先正线后侧线、先重点后一般。

（1）为保证快速抢通，在确保安全的前提下，允许接触网满足最低技术条件开通运行。

（2）必要时可采取变更供电方式（如迂回供电、越区供电、分段分束供电、AT供电改为直接供电、划小单元供电等）、降弓通过或设置无网区、限制列车速度通过等措施。

（3）抢修方案的制定既要考虑压缩故障停时，又要考虑正式修复的条件。

3．准确判断故障，细分供电单元，快速隔离故障，尽快恢复供电。

（1）利用故障报告判断故障类型，利用测距装置判断故障地点。

（2）通过操作车站内分束开关、车站两端的隔离开关、牵引变电所上网AF线单极开关、AT所附近绝缘关节开关，隔离故障点，将故障点迅速隔离在最小的供电区域内（一个分束或AT段），以便恢复对动车组（含电力机车，以下同）供电。

4．列调、电调紧密配合，相关专业综合协调。

（1）通过列调收集车务及相关专业人员异常信息的报告。

（2）在接触网故障抢修时，接触网抢修作业车应按照救援列车办理，列车调度员应快速组织接触网抢修车辆进入故障地段。

（3）如因故无法开行接触网抢修作业车，接触网工区可通过供电调度员向列车调度员申请邻线动车组在车站临时停车，携带必需、简易工器具及材料通过动车组运送至故障点。

（4）根据故障情况，协调列车调度员采取降弓通过或反方向行车等方法组织行车，最大限度减少对运输的影响。

（5）短时间内不能恢复供电时，应协调及时调整行车组织方式（如跨线运输组织、反向行车、内燃机车救援等）、动车组运用方案，通知相关机务段、动车段、车站启动有关动车组交路调整、客运组织、旅客安全与服务等相关联动预案，并调配其它站段或施工单位等抢修力量增援。

5．属地工区快速出动、相邻工区快速增援。

当出现供电设备故障或铁路交通事故时，路局供电调度员除了通知设备所属工区快速出动外，还应根据故障的性质、修复的难易程度安排增援力量。

增援力量到达故障地点，接受属地工区的指挥。

6．坚持预防为主。

积极采取先进的预测、预防、预警和应急处置技术，提高接触网故障防范水平；加强接触网故障应急体系建设，不断提高抢修装备技术水平和应急救援能力。

二、故障判断

1．根据天气情况判断

（1）大雾天气。

首先考虑绝缘闪络、击穿，“V”形天窗作业时渡线分段击穿；动车组受电弓支持绝缘子击穿引起接触网断线；接触网带电设备对跨线桥、管底面放电等。

重点查找跨线桥、污染严重处所及动车组。

（2）大雪天气。

除第1条所列项目外考虑上跨桥、管道上雪融化后结冰对桥底设备放电。

（3）雷雨天气。

主要考虑避雷器是否爆炸，绝缘子击穿及雷电引起变电所跳闸、电缆头损坏、树木倒在接触网上等。

（4）大风天气。

主要考虑是否网上有异物；树枝触网；树木倒在接触网上，PW线与AF线、开关引线随风舞动后绝缘距离不足放电等。

（5）冻雨天气。

一般表现为跨越电力线断线，弓网放电。

（6）气温急剧变化。

主要考虑引线、电联接、供电线、正馈线、上跨桥下设备对地绝缘距离减小放电或过紧拉歪开关、避雷器等设备；补偿装置卡滞；线岔卡滞；悬挂交叉处是否产生摩擦放电现象。

（7）晴朗天气。

主要考虑薄弱设备（线岔、关节、分段、器件式分相）引发的弓网故障；电缆故障；外单位施工地点部件脱落引发故障等。

2．根据跳闸时接地情况判断

（1）永久接地。

变电所断路器跳闸，重合闸和强送均不成功，可能由于接触网或供电线断线接地、电缆故障、绝缘子击穿、隔离开关处于接地状态下的分段绝缘器击穿、隔离开关引线脱落或断线、较严重的弓网故障、动车组故障、电缆故障、避雷器击穿、外界施工等。

路局供电调度员要根据故标显示情况，有重点地通过列车调度员、车站询问列车乘务员等，以便进一步判断确定。

（2）断续接地。

变电所断路器跳闸重合成功，过一段时间又跳闸，可能是接触网或动车组绝缘部闪络，树木与接触网放电，接触网与接地部分距离不够，接触网断线但未落地，弓网故障等。

（3）短时接地。

变电所跳闸后重合成功，一般是绝缘部瞬时闪络、电击人或动物、网上飘落物、树枝烧断等。

3．根据跳闸报告内容判断（以下电流电压值归算至一次侧数值进行判断）。

（1）电压低（T/F线17000V以下）电流较大（1500A以上）阻抗角在70度左右，可以判断为金属性接地故障。

（2）电压较高（T/F线20000V以上）电流较小（1000A左右）阻抗角在40度以下，可以判断为过负荷（动车组过负荷阻抗角10～25度左右）。

（3）电压较高（T/F线20000V以上）电流较大（2000A左右）阻抗角不定，可以判断为动车组带电过分相。

（4）上下行同时跳闸，且两个馈线跳闸报告基本一致，可判断为上跨电力线或其它高空金属物同时坠落在上下接触网上并接地。

（5）跳闸报告中谐波含量较大且出现二次谐波，可判定为动车组内部故障。

（6）两相邻所同行（上行或下行）同时跳闸（阻抗角根据各所情况分析），可判定为动车组带电过分相或分相开关闭合。

（7）电压为零，DL重合成功，负荷较大时跳闸，变电所发电压（PT）回路断线信号，可判定为电压回路断线。

（8）阻抗I段跳闸，一般为故障点较近（线路长度85%以内）的情况。

（9）阻抗II段跳闸，一般为故障点较远（线路长度85%以外）的情况。

（10）阻抗I、II段后加速同时动作，电流较大（2000A以上），可判定为接地故障。

（11）故标指示沿某列车运行方向移动，可判定为列车故障。

（12）重合或强送失败的跳闸报告数据一般较为准确，应以此故测指示数值为准。

4、根据受电弓损伤位置判定

（1）受电弓上有伤痕，主要考虑动车组行走路径上的线夹偏斜、导线硬弯、分段、器件式分相消弧棒松动下垂低于导线面等原因造成。

（2）受电弓刮坏，主要考虑是线岔电联接位于始触区并且驰度过大；分段绝缘器技术状态超标；定位、支持装置松动下垂等。

5．根据外界反应判断

（1）车站、工务、电务、保安人员反映情况，主要有设备放电、部件脱落、断线；

（2）司机乘务员反映的情况，主要有网上异物、断线、刮弓等故障；

（3）施工单位反映的情况，主要有营业线施工引发的故障。

6．其他情况

（1）变电所馈线有电而接触网无电，可能是供电线断线，上网点断开，开关引线断线、常闭开关误动打开（未接地）等原因。

（2）变电所没有跳闸，但现场已经出现影响受电弓运行、突然降弓等行车的设备故障，可能是线岔脱落、吊弦折断、中锚松弛脱落、线索上挂有飘落物等没有接地但已影响行车的情况。

三、故障查找

1．路局供电调度员接到接触网故障信息后，首先依据相关变电所（亭）跳闸信息、故标指示、保护动作类型、动车组运行、相邻供电臂停电作业、上跨接触网的营业线施工、天气、变电所（亭）值班员巡视等各方面信息，迅速判明故障地点和情况（当故障点标定装置失灵时，可采取分段试送电、派人巡视等方法查找），通知列车调度员，向供电臂范围内的车站和动车组司机了解是否有异常情况或通知邻线通过动车组司机加强瞭望，帮助确定故障地点和状态，尽可能详细地掌握设备损坏程度和影响范围，及时与列车调度员办理接触网停电及行车限制有关事宜，迅速通知就近工区和设备单位调度，组织调动抢修队伍。

2．当变电所所在站区发生近点短路（故障点标定装置指示在3km范围内），自动重合失败后，应采用跳闸区段同方向另一供电臂末端分区所的并联断路器强送电（不得用故障供电臂上的变电所断路器强送电）。

设有馈线故障性质判断装置的变电所，强送电前，还应投入故障性质判断装置，判断馈线有无永久性故障。

有永久性故障，不得强送电。

3．强送电原则上不得超过2次，且应有适当的时间间隔，在下列情况下不能进行强送电：

（1）未确认停电供电臂内所有动车组已经降弓（除已确认动车组无故障外）。

（2）接触网巡视人员在查找故障，未与供电调度取得联系确认撤离到安全地带。

（3）机务、车辆等人员申请停电登车顶检查，尚未销令。

（4）相邻线路有V形天窗作业，未取得联系。

4．路局供电调度员根据故障类型和实际情况，按以下程序组织故障判断与查找：

（1）跳闸重合成功。

1）查看断路器保护动作情况、T线、F线的电流、电压值、故标指示距离（公里数）等。

2）通知变电所值班员，巡视所内设备。

3）通知列车调度员，了解供电臂范围内的车站和动车组有无异常情况。

4）通知工区登乘动车组和线路外巡视设备，并告知跳闸故标公里数及供电单元内列车初步检查情况。

5）若本班查不到故障原因，交下班继续查找，并作相应记录。

（2）跳闸重合失败

1）查看断路器保护动作情况、电流电压值、故标指示距离（以重合后跳闸的故标指示为依据）等；通知列车调度员停电供电单元名称、范围、未恢复供电前禁止向该供电单元发送动车组等。

a若馈线过电流保护动作，电流超过整定值且馈线电压不低于19kV，一般可判断为过负荷跳闸，应在2分钟内试送电（邻线路有V停作业时，先要询问作业组情况）。

b根据保护动作情况，判断正馈线或接触网故障。

根据跳闸信息判断为AF线故障时，可以通过断开上网点AF线单极开关、退出AT变，AT供电方式改为直供电方式恢复接触网供电。

2）通知变电所值班员，查看所内设备，了解各所设备是否有异常情况发生。

供电调度员可通过远动系统、视频监控系统观察各牵引所、亭的设备状况及故标指示附近设备情况。

3）必要时通知相邻的两个工区做好抢修准备。

4）通过列车调度员，了解供电臂内动车组运行情况，供电臂内是否有施工作业，相关单位对接触网设备是否有异常信息反馈。

相关接触网作业未消令时，要询问作业组是否有异常情况。

要加强邻台供电调度员、列车调度员之间信息的沟通。

5）经过上述程序后未发现故障地点和跳闸原因，可安排进行试送电。

a判断是否动车组（机车）故障。

在没有相应供电臂有关故障信息的情况下，为排除因动车组短路接地等故障跳闸，供电调度员通过列车调度员通知所在供电臂上的动车组全部降下受电弓后，进行一次强送电。

若强送电成功，为防止动车组短路接地故障烧断接触线，供电调度员应再次停电，通过列车调度员通知供电臂内的其中一组动车组升弓后，供电调度员合闸送电确认；未发生跳闸后，供电调度员再次停电，并通过列车调度员通知另外一组动车组升弓，供电调度员再次送电确认；直至确认完供电臂内全部动车组。

如送电确认过程发生跳闸，供电调度员应通过列车调度员通知该动车组司机立即降弓且不得再升故障弓，供电调度员同时通知接触网工区查看该处接触网状况。

组织动车组逐台升弓的过程中，若动车组需要换弓升降，应征得供电调度员的同意。

为提高处置效率，缩短故障处置时间，原则上认为跳闸供电臂内只有一列故障动车组，因此在逐台升弓试验的过程中已经查出一列动车组有故障，则确认剩余的动车组状态良好，剩余的动车组不再执行停电、升弓、送电的处置流程，按照送电后逐台动车组升弓试验的流程办理。

b判断接触网供电线电缆故障

根据故标装置指示断开AT所、分区所上网开关。

试送电前复归相关自动装置、通知相关所亭做好确认，并注意观察电流值、故标、保护等情况。

试送失败，根据故标指示，初步判断故障区段，及时组织工区查找故障。

c跳闸信息判断为T线故障时，若故标指示在第一个AT段，可采取分断牵引变电所、AT所故障线路馈出柜断路器和AT所第二个AT段单极开关，将第一个AT段隔离后，通过相邻行别线路和分区所环供至第二个AT段；若故标指示在第二个AT段，可采取分断分区所故障线路馈出柜断路器和AT所第二个AT段单极开关，将第二个AT段隔离后，通过牵引变电所恢复第一个AT段供电。

d当故标指示在车站内并且车站正线和侧线间有分束隔离开关时，先打开此开关甩开侧线，试送电查找故障点。

5．建立故标对照换算表

为快速判断和查找接触网故障，路局供电调度、各设备单位应建立故标对照换算表（换算到具体里程、对应的支柱）等详细故障查找台帐（新建线路开通前设备单位应向路局供电调度提供故标对照换算表），不断提高从业人员查找故障的速度。

各设备单位要不断校核故标测距，提高故标测距装置的精确性，为接触网故障查找提供依据。

各设备单位要逐步对牵引变电所上网AF线设置单极开关、AT所附近设置绝缘关节开关，提高故障抢修的灵活性。

四、抢修方案的制定

1．工区抢修人员到达现场后应首先调查事故影响范围、破坏程度，迅速向路局供电调度员汇报，提出抢修方案的建议，路局供电调度员根据现场情况和行车组织情况，确定总体方案并下令工区实施抢修。

2．应本着先通后复的原则制定抢修方案。

各单位既要全力以赴抢修接触网，又要千方百计减少对运输的影响，以最快的速度设法先行恢复全部或部分接触网供电，疏通线路。

铁路局调度所应及时安排时间处理遗留工作，使接触网及早恢复正常技术状态。

3．接触网抢修处理方式可分为一次性恢复和分次恢复两种。

（1）一次性恢复。

对故障影响不大，恢复用时不长应采取一次性恢复到正常技术状态。

（2）分次恢复。

对于故障破坏严重，影响范围大，难以恢复到接触网正常技术状态的，宜采用分次恢复方式。

对故障临时处理后，应根据接触网的技术状态采取降弓运行或限速允许的方式，降弓运行时间原则上不超过24小时。

4．对高速铁路，应充分发挥动车组加速快、惰行距离长的特点，因地制宜实施降弓通过的方案。

降弓距离应满足动车组惰行运行要求，动车组司机应考虑单列、重联动车组受电弓的长度。

故障地段降弓时间一般不宜超过24小时。

5．设备单位应根据本单位设备特点，细化制定隧道、桥梁、车站咽喉、分相供电线及接触网绝缘位置不一致、AT所上网点、渡线分段绝缘器及其它禁止“V”停区段等特殊地段及特殊设计处所的抢修预案。

五、抢修指挥

1．抢修组设现场抢修指挥一人，负责抢修方案的现场实施。

根据现场情况设若干抢修小组时，须分别指定负责人，分头完成一定范围的抢修工作，各抢修小组负责人都必须服从现场抢修指挥人员的统一指挥，现场抢修指挥人员要特别注意做好衔接和整体协调工作。

当有两个及以上班组同时参加抢修时，应由设备管理单位故障抢修领导小组指定一名人员任现场指挥。

2．抢修方案一经确定一般不应变动，必须变动时要经过路局供电调度员同意，并通知有关部门和单位。

3．为防止站内接触网断线后由于穿越相关道岔下锚的关联供电单元的分段绝缘器参数发生变化引起衍生弓网故障，接触网断线后设备单位要在第一时间内在车站登记禁止动车组通行相关渡线，待现场复核完毕确认参数正常后方准销记允许通行动车组。

设备管理单位要公布每个车站每股道每个接触网锚段断线后可能影响的道岔编号及可能影响的供电单元。

第二部分变电设备故障的应急处置

相对于接触网来说，牵引所、变配电所属于有备用系统，在单一设备故障或一个系统故障时，均可以通过切除故障设备、投运备用设备迅速恢复供电，事后应及时安排故障设备的修复。

在进线电源失压或主变故障时，变电所会自动启动备自投功能，自动转换到另一个系统运行。

一、越区供电

1.越区供电的性质

越区供电是牵引供电系统中某一个牵引变电所发生全所停电时通过两侧牵引变电所跨区（将原由两个牵引变电所分别供电的两个供电臂通过越区供电联络开关合并为一个供电臂，简称越区合并供电臂，越区合并供电臂长度仅为正常供电下的两个供电臂长度）供电，确保部分重要列车继续运行的一种应急情况下的非正常运行方式。

2.越区供电时的要求

（1）越区供电时牵引变压器容量、接触网电压水平等不能满足正常行车需要，必须对越区合并供电臂内电力牵引的列车数量加以限制。

（2）对枢纽牵引变电所实施越区供电时，先保证正线、客车联络线、机务段（动车所）的供电，再根据列车调度员的要求和供电能力可能对需要供电的货线或站场供电。

（3）自进行越区供电开始至恢复正常供电时止，禁止电力机车（动车组）升弓通过越区合并供电臂内的所有上、下行渡线。

3.实施越区供电方案的启动条件

当发生下列情况时之一,可启动越区供电程序

（1）牵引变电所两路外部电源同时失电造成牵引变电所全所停电并经电力公司调度部门确认在20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

（2）牵引变电所内设备故障造成牵引变电所全所停电并经设备管理单位确认20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

（3）牵引变电所一个方向馈电线（包括一个方向的上、下行全部馈线）故障，经设备管理单位确认20分钟内无法恢复送电，或恢复送电时间无法确定的，可启动越区供电方案进行越区供电。

二、主变压器、断路器、互感器等高压侧设备故障

一个系统的高压设备故障时，切除故障设备，投入另一个备用系统运行。

若两个系统的高压设备均故障，在两相邻变电所供电正常的情况下，则立即实施越区供电，同时要求设备管理单位立即抢修恢复设备。

三、变电所、分区所、开闭所27.5kV设备故障

全部馈线设备故障、全所失压时，断开所有馈线断路器，组织越区供电（同上）。

变电所27.5kV设备（含馈线引出）故障时，切除故障设备、投入备用设备。

单个馈线系统故障而又无法投运备用设备时，通过闭合分区所开关实施迂回供电、由相邻变电所越区供电或由接触网联络开关供电。

分区所27.5kV设备故障时，有备用的投入备用设备，没有备用的解列退出运行。

开闭所27.5kV设备故障时，有备用的投入备有设备，无法投入备用设备的，切除故障设备后，操作枢纽内接触网联络开关供电。