摘要：文章首先对高速与普速铁路电力电缆选型与敷设方式进行说明，进而分别对普速铁路电力电缆故障测寻和高速铁路电力电缆故障测寻进行了阐述研究，旨在为今后相关研究提供参考。
关键词：铁路系统；电力电缆；故障测寻
一、高速与普速铁路电力电缆的选型与敷设方式
普速铁路电力贯通线和自闭线一般是电缆与架空混合线路，且以架空线为主。普铁电缆采用三芯交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆，导线截面贯通线一般为70mm2，自闭线为35--50 mm2。电缆一般采取埋地敷设，在隧道内采取电缆沟或沿隧道内壁敷设。我国高铁10KV贯通线电缆是引进欧洲和日本高铁技术中的组成部分，现行高铁电力设计规范为新建两路10KV电力贯通线路，全线采用单芯交联聚乙烯、非磁性材料铠装铜芯电力电缆，导线截面一级负荷贯通线为50 mm2，综合负荷电力贯通线为70 mm2。高铁电缆都是在铁路两侧的电缆沟内敷设。
普速与高速铁路的贯通线电缆是有明显区别的：一是电缆选型不同；二是敷设方式不同；三是对供电的可靠性要求不同。因此必须采取科学合理的方法和手段，正确选择合适的电缆故探设备，才能快速准确查找到电缆故障。
二、电力电缆故障原因及类型
（一）电力电缆故障原因分析
①外力损伤。电缆出现外力损伤的原因主要是施工机械如挖掘机、推土机、载重汽车等直接损坏电缆，从而造成故障发生短路跳闸或伤及绝缘而留下事故的隐患。由于铁路正处于快速发展的阶段，新线建设及改造施工现场比比皆是，尤其是临近既有线施工很容易发生外力损伤类型的电缆故障或隐患。实际运行中显示，普速铁路发生外力损伤型电缆故障相对较多。②电缆的施工质量。电缆施工质量问题主要有两方面：一是外部环境因素，主要包括电缆埋设过浅，导致电缆外露没有保护；弯曲半径过小；电缆沟内杂物积水过多；电缆敷设过程中外皮划损留下的隐患等；二是制作技术水平，主要包括电缆头附件安装不符合工艺要求；电缆头制作时没有达到规定标准。根据运行经验，高速铁路因施工质量问题引发的电缆故障较多，尤其是外护套破损（隐患）导致电缆故障尤为突出。③电缆运行问题。用户的过负荷用电会造成电缆绝缘枯干、脆化，使电缆绝缘强度降低、表面温度过高，会造成电缆故障，严重情况下可能引起火灾。④电缆本身质量。⑤电缆老化。
（二）电力电缆故障类型
电缆故障的主要类型主要分为低电阻故障、高电阻故障、三相短路故障、断线故障和闪络性故障这几种类型。
三、普速铁路电力电缆故障测寻
（一）电缆故障测距的原理
对于三芯或单芯电缆，一般都是应用脉冲波技术来进行电缆故障测距。脉冲波技术又分为低压脉冲反射法、直流高压闪络测试法、冲击高压闪络测试法三种。低压脉冲法工作原理为，在测试端注入一低压脉冲波，脉冲波沿电缆传播到故障点产生反射再回送到测试仪器，一起记录了发射脉冲波与反射脉冲波的时间间隔Δｔ，已知脉冲波在电缆中传播速度Ｖ，即可计算出故障点距离。直闪法工作原理为，在测试端对电缆线路故障相施加直流电压，当电压升到一定值时，故障点发生闪络放电，利用闪络放电产生的脉冲波及其反射波在一起上的记录的时间间隔Δｔ，从而、计算出故障点距离。
在实际工作过程中我们发现，电缆故障总体来说主要为高电阻故障和低电阻故障。脉冲法中的低压脉冲法和冲闪法在解决低阻、高阻电缆故障中，精确度高，不受人工因素的影响，所以成为电力电缆故障测寻的主要应用方法。（二）普速铁路电缆故障探测设备的选择
通过多年的实践和比较，FCL－2005V2.1新型电缆故障探测仪比较适合普速铁路三芯电力电缆的故障测距。该故探仪包括主机、定点仪、路径仪、取样仪、刻度球隙、高压发生器以及故障波形分析软件。根据贯通线电缆不同性质的故障，由智能大功率路径信号发生器发射工作频率分别为50Hz／５ｋHz／62.5ｋHz的脉冲波（其中50Ｈｚ档位专用于查找带电电缆走向），主机通过自动识别采样频率、自动设置脉冲波宽度、自动匹配阻抗，从而实现贯通线电缆故障的测距。而手持多频路径仪由单片机控制晶振多频输出，全功率阻抗自动匹配，配合袖珍型接收器及ＬＥＤ光柱指示，可以查找电缆走向和深度。
四、高速铁路电力电缆故障测寻
（一）高速铁路电力电缆故障的特点
高速铁路贯通线采用单芯交联聚乙烯、非磁性材料铠装铜芯电力电缆。目前国内单芯电缆制造工艺非常成熟，质量完全能够满足国家规范标准。而单芯电缆头只需考虑相间绝缘，而不像三芯电缆还需满足线间绝缘要求，因此电缆头出现问题的几率相对较低。加之高铁贯通线电缆都是沿铁路线路两侧专门的电缆沟内敷设，受外力损伤的可能性也非常小。因此施工质量成为高速铁路电缆故障的主要因素，其中又以外护套破损（隐患）引起的电缆故障居多。
（二）高速铁路电缆外护套破损导致电缆故障原因分析
通过近年来成灌高铁的运行经验和在建高铁的提前介入检查，我们分析电缆外护套破损导致电缆故障原因主要有以下几方面：①因施工粗糙开挖或铁锹触碰，致电缆表皮破损。②电缆拐弯处未垫塑料保护层，致电缆拐弯处割破。③未用电缆输送机敷设，导致电缆在人力拖拉的过程中磨破。④施工程序管理不科学，多道程序并行施工并造成电缆损伤。⑤支撑铁架未进行倒角。
（三）高速铁路电缆故障探测设备的选择
GT502电缆故障探测仪针对高铁电缆故障的特点，可以为不同类型的电缆故障提供相应解决方案。通过自动脉冲故障）测试仪（ＡＭＴＤＲ）、高精度高压绝缘表、自动电桥、精密电阻表于一体的组合装置，减少了多表频繁接线，为电缆故障的检测节省了工作量。同时集电缆故障性质判断、故障预定位于一体，方便准确的为检测人员提供帮助，为电缆的维护和故障的处理提供了可靠的保障。
结语
经过多年的运行实践，高速铁路10kV贯通线和一般高速铁路采用的不同类型的电缆，其电缆故障的主要原因是不同的。在查找电缆故障前，应明确电缆的不同类型和敷设方式，重点分析，重点检测，并采用FCL－2005V2.1和GT502新型电缆故障检测仪，快速查找和定位高速铁路和普通铁路的不同电缆。同时，还要提高施工质量，加强日常用电运行管理，加强对电缆通道附近施工的保护和监测，尽量减少电缆故障的发生。电缆故障时，应充分利用先进的电缆故障检测设备，结合日常积累的方法和经验，迅速查找故障点，及时组织抢修，迅速恢复输电。
参考文献：
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