牵引变电所接地网电气性能影响因素研究

张天祥

摘要：牵引变电所中的接地装置是接地网（体）和接地线的总称，良好的接地为设备运行及操作检修起到工作接地、保护接地和防雷接地的作用，是保证牵引变电所电气设备安全运行、防止雷电危害及保证人身安全的重要措施。但由于接地装置大部分埋于地下，接地网和接地线的运行质量问题日常不易发现，一旦出现接地体局部断裂或接地线与接地网脱离，接地电阻升高的情况，运维人员没有及时发现和处理，将会给电气设备运行和人员生产作业带来严重的安全隐患，甚至引发铁路运营事故。为此要定期进行接地电阻测量，当阻值无法达到设计要求的接地电阻值时（一般不应大于0.5Ω），则需要及时对接地装置进行改造补强。

关键词：牵引变电所;接地网;电气性能;影响因素

中图分类号：TM63文献标识码：A

引言

牵引变电设备就是利用电气设备将牵引用电能提供给机动车，从而实现铁路机动车正常运输的技术。一般情况下，电能通过高压输电线所电力系统得以输送，并在输送的过程中经过变流处理及降压处理，再向接触网进行输送，从而向沿线路的电力机动车提供电能，达到运行的目的。要想在最大程度上实现铁路牵引变电设备安全稳定运行，就要充分了解铁路牵引变电所概念，理解高速铁路牵引变电所的牵引变压器工作原理，并且从工作原理的角度出发，强化变电设备故障分析工作，保障变电所安全稳定运行;提高变电设备的抗雷程度，降低变电所故障发生概率;积极引进新兴材料，提高变电所的安全性能;创新铁路变电设备控制方式，提高变电所的稳定性能。

1接地装置常见问题

1.1接地体锈蚀

接地体长期埋于在地下阴暗潮湿的环境中，特别是土壤含氧浓度高的区域，易发生接地材料腐蚀，极大的影响其使用寿命。接地体腐蚀严重的会造成接地网局部断裂或接地线与接地网脱离，形成安全隐患，进而引发运行事故。

1.2接地装置施工工艺不达标

在新建牵引变电所接地装置施工过程中，对一些关键的工序控制的不严，例如接地体埋设深度没有达到设计要求，深度不够或未埋至冻土层（冻结线）以下;接地材料不符合要求，圆钢或扁钢的截面积过小;接地材料的焊接质量不达标，搭接宽度不够，或没有在专业技术人员的指导下施焊，产生了虚焊。这些不规范的施工工艺，会随着运营时间增长，逐渐显现出问题。

1.3环境因素

对于特殊地理位置（如砂石地区、土壤电阻率高、场坪狭小等情况）的牵引变电所，其接地电阻值常常受到各种条件的影响和限制，地质条件、地形变化、季节气候、地下水位等都会对接地电阻值产生影响，出现接地电阻值升高的情况，有些地区的土壤阻值不稳定，需要反复进行降阻处理。

1.4牵引变电所增容改造

近年来，铁路建设快速发展，一些处于枢纽位置的牵引变电所不断增容改造，增加馈出。但随着电气设备的增加，供电负荷的增大，接地网的扩建却因场坪受限或开挖影响范围大而没有及时跟上，大多是将新建设备直接接到既有的接地网上，不能很好的与投运的设备相互匹配。

2牵引变电所接地网电气性能优化措施

2.1强化变电设备故障分析，保障变电所安全稳定运行

要提高铁路牵引变电设备安全稳定运行性能，就要重视铁路变电牵引系统的故障问题，对已有故障情况进行合理分析、准确判断、精细处理，提高变电设备故障分析水平，为铁路变电牵引的平稳运行提供技术保障。工作人员要在保证铁路牵引变电系统的综合功能部分正常运行的情况下，对其采用自带软件调节的方式进行检测机处理，有效控制牵引变电系统的设备运用状态，提高故障信息筛选效率，在最大程度上节省故障分析时间，及时进行维修。

2.2积极引进新兴材料，提高变电所的安全性能

要提高铁路牵引变电设备安全稳定运行性能，就要积极迎合时代发展趋势，善于利用时代背景优势，促使铁路牵引变电系统与时代科技共同发展。工作人员可以在铁路牵引变电系统中引进新兴材料与新兴工艺，改进铁路牵引变电系统的组织结构与硬件设施性能，提高变電所的安全性。工作人员基于现阶段的螺栓式T型线夹应用进行延伸，采用新工艺的线夹连接方式，将不同截面的压接线分别与其配套口径相连接，并灵活利用其双备母性能，便于日常维护与检修工作。

2.3加强巡检工作

在地铁牵引变电所变电设备的可靠性提升中，除了要做好相应的基础保障措施之外，还需要不断加大变电所牵引设备的故障发现和处理。针对实际的变电所运行状况，结合地铁列车的实际运行状态，加大对牵引变电所变电设备的日常巡视和检修。制定完善的巡视和检修制度和检修计划，做好对地铁牵引变电所变电设备的可靠性和稳定性提升。通过对变电设备的巡检，能有效发现变电设备在运行中可能存在的安全隐患，及时排查设备故障，即使没有在第一时间内发现变电设备中潜藏的故障，也可以尽早的实现对设备的保护，减少在地铁运营中出现的故障，降低地铁运营的损失。因此在地铁牵引变电所变电设备的管理中，需要工作人员加大对巡检工作的重视，所有的巡检工作人员都需要参照制定的巡检制度执行，加大对各细节部位的检查，降低工作中的疏忽，一旦发现设备运行中可能存在故障，必须要立即向相关工作人员汇报，并落实科学的故障解决措施，在酿成重大的安全事故之前，采用有效的措施保障行车安全。

2.4加强接地防雷保护措施

雷击事故是造成地铁牵引变电所变电站设备正常运行的关键因素。因此在地铁牵引变电设备的管理中，要加大防雷接地的重视，采用恰当的防雷措施，降低雷击事故对变电设备运行的影响。在实际的地铁维护中，工作人员要加大防雷系统的性能维护，确保防雷系统能够切实起到防雷的作用，并进一步强化变电设备的防雷能力。将绝缘板安装在接触网隔离开关的箱体底部，避免在电力设备运行中出现漏电事故，另外在进行变电所变电设备的机械箱接地时，需要确保机械箱接地和开关的分开设置，减少对接触网的故障影响，进一步提升牵引变电所中变电设备的防雷效果。

2.5创新铁路变电设备控制方式，提高变电所的稳定性能

要提高铁路牵引变电设备安全稳定运行性能，就要具备一定的创新精神，对现有铁路牵引变电系统进行创新，改进其设备控制方式，从而提高铁路牵引变电所的稳定性能，为铁路的平稳、安全运行提供管理支持。工作人员可以在现有牵引变电系统的工作原理基础上进行创新，引进断相保护装置，有效提高变电系统的自我防护能力，避免出现频繁倒切的情况。

2.6接地体布设

测量埋深达到要求后，及时布设水平接地体和垂直接地体，主地网与所内独立避雷针接地装置的水平距离应大于3m，与其他建筑物的距离应大于1.5m。垂直接地体应对照设计图纸的位置，施工垂直接地体预埋孔，为避免机械钻孔，可采用洛阳铲打孔，打孔深度应满足垂直接地体入地深度，一般为水平接地体沟底部以下2.4m～3.0m。

结束语

综上所述，现代铁路中的牵引变电设备的应用，不仅能够有效提升铁路运行效率，还能够丰富铁路动力因素，带动我国铁路建设事业发展。要想提高铁路牵引变电设备运行的稳定性与安全性，就要从设备故障、抗雷性能、应用材料及控制方式等多个角度出发，全方面提升铁路牵引变电设备的应用性能，促进变电设备的稳定性，为铁路的安全运行提供技术保障。

参考文献

[1]闻支新.探析地铁牵引变电所变电设备可靠性[J].建材与装饰，2019（09）：248-249.

[2]李瑞青.基于铁路变电检修技术与变电检修流程优化研究[J].中国设备工程，2018（12）：40-41.

[3]冉辉.浅谈铁路牵引变电设备安全稳定性提升措施[J].中国新技术新产品，2017（10）：144-145.