铁路牵引变电所接地网故障原因及对策分析

铁路牵引变电所接地网故障原因及对策分析山西省大同市037001摘要：随着科学技术的发展，火车的动力来源也逐渐地发生了变化，逐渐的从传统的内燃机驱动的模式转变为了电力驱动的模式。在现阶段主要是由铁路上所设置的铁路牵引供电系统向火车进行能源供给，而铁路牵引供电系统的构成较为复杂，在这个系统当中主要是由牵引变电所以及电网接触网所组成。其中牵引变电所的功能就是通过高压电线将高压电流转化为符合火车运行的制式压力电流之后，再通过接触网将转化完毕后的电流输送至火车当中为火车提供电能。随着近些年来科学技术的不断发展，铁路牵引变电系统逐渐成为了当前铁路运输的主要能源提供方式。而牵引变电所则是属于牵引变电系统的核心，接地网则是牵引变电所的重要组成部分。所以在日常的工作当中必须针对接地网存在的故障进行研究分析，寻找出相应的解决方案方可为我国铁路系统的正常运营提供一定的保障。关键词：铁路牵引变电；地网故障；原因及对策引言：在当前时期，电气化铁路已经成为了当前我国铁路运行过程当中的主流。在电气化铁路运营中主要就是通过铁路牵引变电所进行火车运行的能源供给。而火车运行的过程当中所需要的能源量是巨大的，所以牵引变电所在利用接地网进行电流的输送时，很容易因为电流量过大导致产生故障。一旦接地网发生了故障，那么对于牵引变电所系统整体都具有巨大的影响。因此，必须针对接地网故障发生的原因进行分析，然后制定出相应的解决方案，实现对于故障的提前预防。我国铁路及牵引变电所概述（一）我国铁路的发展情况介绍铁路运输是一种常见的陆地运输方式，并且通过铁路运输的方式进行货物或者人员的运输，相较其他运输方式而言，单次运输量较大且经济效益较高。我国的铁路建设起始于1876年，历经约100年的发展历程至1978年在我国大致形成了我国铁路运输网的骨干架构。在这个时期内，火车的运行大多采取传统内燃机驱动的方式，为火车运行供给动力。但是进入20世纪60年代，我国就开始了电气化铁路的建设。历经几十年的发展至当前，我国已经成为了全球电气化铁路里程数最高的国家。与此同时传统内燃机驱动方式的火车运行模式已经被逐渐淘汰，电能逐渐成为了当前我国铁路运行的主要能源。（二）铁路牵引变电所在电气化铁路的运行中，火车运行所需要的电能主要就是由铁路牵引变电所将高压电流进行电压转换之后所提供的。铁路牵引变电所指的就是，将发电厂所输送的高压电流转化为适合火车运行电压的电流，再通过接触网送至火车。并且在铁路牵引变电所中，划分为直流牵引变电所和交流牵引变电所。直流牵引变电所就是通过变压器将电线所输送的高压电流进行降压，再通过整流器将电流转化为直流电通过接触网传达至火车上。而交流牵引变电所则是将传达过来的电流转变为工频、低频单相以及工频三相这三种交流电，然后再将其传送至不同的接触网中进行电流输送。牵引变电所是我国电气化铁路运行过程当中的重要能源提供场所，根据列车实际所需电流的不同在变电所当中进行不同的操作，把电线当中所输送的高压电转变为实际需求的电流类型。铁路牵引变电所接地网故障及故障原因分析当前我国铁路牵引变电所为了确保电流运输的效率，在进行接地网的建设时都主要选择金属作为建设材料。但是牵引变电所当中的接地网是直接埋设在地下当中的，受到地下潮湿以及空气的影响，接地网在很多时候非常容易被腐蚀。一旦接地网被腐蚀，那么接地网的供电性能就会受到极大的影响，最终使得牵引变电所整体的供电系统可靠性降低。接地网故障产生的原因，主要有两个方面。第一个方面就是因为在土壤当中含有非常多的矿物质以及电解质溶液，这些物质会与构成接地网的金属材料产生反应，从而使得接地网被腐蚀导致出现故障的情况。第二个方面就是因为我国铁路的里程量在不断的增加，这就导致铁路上牵引负荷的电流不断增加，使得铁路牵引变电所要承受非常高流量的回流电。导致牵引变电所的接地网出现点位不平衡以及电磁兼容性不足的问题。如果接地网内部的电压存在着差值，那么不仅会使得接触电压出现不稳定的情况，严重威胁铁路运行以及有关人员的人身安全，还会使得接地网受到非常严重的腐蚀现象。铁路牵引变电所接地网故障应对措施针对当前铁路牵引变电所接地网当中存在着的故障，在进行故障的解决时，首先就应当重新选择接地网的材料。选择例如铜这样抗腐蚀性较强的金属材料，来替换传统的钢材这种抗腐蚀性较弱的接地网构成材料。通过这样的方式减少土地潮湿环境对于接地网的影响，而且还可以减少其他矿物质与接地网之间的化学作用，对于接地网的保护起到非常重要的意义。而且随着科学技术的不断进步，也可根据实际情况选择更为合适的合金作为接地网的原材料，从而进一步的提高接地网的运行效率。除此以外，还应当优化牵引变电所当中的电压控制系统，不断的提高牵引变电所对于电流的承受能力。从而保证在电流回流不断增大的前提下，牵引变电所还可以保持电压的稳定，从而确保牵引变电所当中接地网的正常运行，减少接地网故障发生的频率。结语：针对当前铁路牵引变电所当中接地网存在着的故障，首先就应当探寻到故障发生的原因，然后根据原因寻找出针对性的解决方案。通过这样的方式，就可以有效的减少接地网故障发生的可能性，保障我国铁路牵引变电所的正常供电工作。除此以外，在日常工作的过程当中，还需要重视对于可能引发牵引变电所接地网故障的因素进行提前排除，确保接地网不会因为某些意外因素而发生故障，最大限度的降低接地网故障发生的可能性，为我国的铁路系统的正常运行保驾护航。参考文献：[1]邵明.铁路地下牵引变电所设计关键技术[J].中国铁路,2021(06):116-121.[2]董秀国.牵引变电所接地网故障诊断研究[J].电气化铁道,2019,30(02):8-11+16.[3]段少卿.基于MATLAB/SIMULINK的高速铁路牵引网短路故障电流分布仿真计算研究[J].电力设备管理,2020(10):180-183+197.[4]魏宏伟