哈尔滨铁路局集团有限公司齐齐哈尔供电段黑龙江齐齐哈尔161000
摘要：现在高速铁路最主要的供电方法是全并联自耦变压器的供电方式，这种供电方式可以分析各种不同故障情况下电流的分布情况以及电流不同情况下可能出现的占该类型。因而这种方法可以有效的比较各个变电所等电力设施中电流运作情况来判断设备故障情况以及其表达方法。这种方法结合了比测距的原理以去人故障的具体位置，进而能够为故障的快速定位以及解决做出贡献。
关键词：高速铁路；电网故障；电流比；电流故障方向
1.前言
全并联自耦变压器又称AT，使用该供电方式的电气化铁路是目前高速铁路供电系统的主要组成成分，因而这种变压器对于高速铁路运输的保驾护航来说具有重要意义，一旦发生故障，快速修复线路对于供电系统来说意义重大。
2.高速电气化铁路现状
当前国内高铁常用的故障测距装置一般是利用了吸上电流比原理对于故障点进行测试，这种方法比较成熟，能够应对大多情况下的电流故障问题，但是也存在了一定的不足之处。首先吸上电流比法只能通过各电力设施中吸上电流来区分正馈线故障或者接触线到钢轨之间的故障，但是该方法能判断故障大概位置不能判断故障方向。其次因为AT的供电方式中，上行电路和下行电路与接触网线之间的阻抗是相同的参数，因而故障如若出现在AT和分区所之间的时候变电器采集的上行线路接触线和下行线路接触线中参数也是相等，就无法判断故障是出在上行电路中还是下行电路中，无法区别故障具体是T-R还是F-R。除此之外有人提出故障点两侧的上下行并连线之间矢量差可以用来判断故障的方向，但是现在高铁中电流设施一般不会在主接线上安装电流互感器，一般是通过电流换算来判断等效电流，不能够准确的反应故障的方向。不同故障情况吓通过牵引网中电流的分布情况得到分析之后就能在一定程度上反映出故障位置，依据这些列出表达式可以区分出故障的类型以及位置方向的表达方式。
3.故障判断
在电气化铁路接触网上出现问题的时候应当判断其故障主要原因在哪，一般可分为天气原因，跳闸以及电弓损伤。
3.1天气原因
在不同天气情况下电路可能出现不同的损伤，根据不同天气情况下理论上可能出现的故障类型结合统计数据得出个别故障发生的天气原因。在大雾天气情况下，很可能发生绝缘击穿的电路问题，动车组电弓支持的绝缘子发生击穿，从而接触网断线，V型天窗被击穿，进而导致接触网带电设备对外放电。在这种情况下可以对跨线桥和动车组进行检查以尽快发现问题所在。在大雪天气情况下，可能发生大雾天气时发生的情况，除此之外还应当考虑管道上冰雪融化后对于设备发生放电的情况。在雷雨天气下首先应当排查是否出现避雷器爆炸的情况，其次考虑绝缘子击穿导致的跳闸和电缆头损坏等问题。大风天气时最常发生的是网上出现异物或者树枝触网等情况，除此之外还有可能发生引线被风牵动导致绝缘距离不足发生放电的情况。冻雨天气下通常电力系统故障会出现在电力线断线导致弓网放电。除了上述天气原因以外还可能因为气温的急剧变化导致各种电路设备发生故障卡滞，或者悬挂交叉的接口出现摩擦导致放电现象。
3.2跳闸
很多故障发生的时候可以通过跳闸时线路接地的情况来判断故障的位置以及方向。首先当跳闸时是永久接地的时候可能是变电所跳闸或者重合闸强送不成功或者是供电所断线进行接地以及绝缘子击穿等，具体需要联合进一步的现场情况进行判断。在断续接地的情况下可能是变电所断路器的故障，过一段时间如果继续跳闸则可能是接触网内部放电等有关接触网的问题，可以通过对于接触网进行详细调查来确认故障位置。短时接地的情况很简单，如果跳闸后直接重合就成功了则很有可能是电路点击到人或者动物，树枝等。
3.3电弓损伤
通过对电弓受损的位置记性调查可以直接定位到故障情况。如果电弓上有伤痕则对于动车组行走路径上偏夹分段等下垂低于导线的情况进行重点调查。如果是电弓刮坏则可能是线叉电口出现了弛度过大的情况，或者是绝缘器状态超出限度。
3.4外界反应
根据车站乘务员以及施工方的反应情况可以对于故障进行一定程度的确认。其中车站工作人员以及安保人员反应的情况一般可以包括设备放电以及断线等情况，乘务员反映情况通常为类似网络上有杂物等故障，施工单位反映情况主要是营业施工导致的故障。
3.5其他情况
除了上述情况以外还有一些方式可以辅助确认问题所在。主要是变电所反馈的信息比如馈线有电而接触网无电等，可以判断是网点断开，引线断开等原因引发的故障。或者变电所没有发生跳闸情况，然而现场出现电弓运行故障的时候就可以对于线叉脱落等情况进行考虑。
4.故障查找
对于故障查找的方法有一套详细科学的措施，对于供电局提供故障信息之后调度员的处理方式以及各方面如何配合都有明确说明。
4.1第一时间举措
调度员接到故障信息之后首先对于故障信息进行分析，判断各方面指标的问题，保护类型以及停电作业等各方面信息，然后迅速判断出故障的地点通知有关人员有关部门予以配合，列车调度员对于线路供电臂等进行调查了解，如果有异常情况立即汇报并加以观察帮助确认故障地点，尽可能详细的了解到故障出现的情况以及设备存在的问题，及时的处理有关停电等事情，同事就近通知单位和工区进行抢修。
4.2强送电措施
当变电所发生短路的时候如果自动重合没有解决问题，就应当用跳闸区的同方向另一端进行强送电，同时避免故障供电臂进行强送电。强送电之前应当判断是否存在永久性故障，如果存在永久性故障则不得采用强送电。同时强送电不得超过两次，而且两次之间应当由一定的时间间隔。同时强送电应当以以下点为前提条件：首先确认停电供电臂的管理范围内所有的动车组均完成降弓操作，巡视人员在完成巡查操作之后已经离开了供电地区，到达安全地带，车辆登顶检查已经销令，全部天窗均取得联系等。
4.3自动重合
根据故障的类型可以按照一定的顺序进行故障排查：首先重合跳闸，若成功则不需要进行进一步维修，只需调查清楚事故原因即可。若重合成功则调查断路器的工作情况，并通知变电所工作人员进行巡查，同时通知调度员对于供电臂辖内车辆动车异常情况进行调查统计，通知工区巡查设备，告知供电但院内列车检查情况。若经过上述情况无法找到事故原因则交于记录并在下班后查找。
重合失败则对于断路器和电流电压数值进行统计，通知列车调度员和工区等有关部门对于电路进行排查，若有过电流保护动作则认为负荷跳闸且两分钟内试送电，并根据具体情况判断是正馈线故障或者是接触网故障。
5.结束语
铁路接触网供电是民生行业，对于人们日常出行具有重要意义，普通铁路接触网出现问题时应当首先按照有关理论进行大致定位，同时通知有关部门进行排查，然后根据信息反馈的情况尽快进行故障定位并得出结果，对问题加以解决。铁道电路故障的预防与排查维修关系着人们的消费权益，其效率需要各方面共同维护。
参考文献：
[1]蒋政昊.（2017）.两起铁路接触网故障的分析及预防措施探讨.工程技术：全文版（1），00317-00318.
[2]李世斌.（2014）.既有普速铁路接触网设备冗余整治措施的探讨.铁道运营技术（4），34-36.
[3]刘海军.（2016）.普速铁路接触网施工质量关键点分析.工程技术：全文版（5），00306-00306.
[4]王珂.（2015）.电气化铁路接触网故障性质的判断.西铁科技（4），35-37.
[5]王丹，范三龙，&孙金华.（2013）.高速铁路接触网故障类型和方向的判别方法.电力工程技术，32（5），42-45.
[6]郭永良.（2017）.电气化铁路接触网常见故障判断分析及对策.中国高新区（16）.