淺談電纜故障成因和防范措施

1、    淺談電纜故障成因和防范措施    范雷摘 要：對廣州南站武廣高鐵所使用的供電電纜可能發(fā)生的供電安全隱患問題進行了系統(tǒng)分析，結合現(xiàn)場實際條件和運營安全的需求，對供電電纜的敷設環(huán)境、故障成因、故障類型和防范措施等進行了系統(tǒng)的闡述，提出防止供電電纜故障的管理措施，降低電纜故障，提高電纜的運行水平和供電可靠性，為安全供電提供保障。關鍵詞：高鐵；供電線路；電纜故障；防范措施：tm247 ：a ：2095-6835（2014）07-0055-02隨著電氣化鐵路的發(fā)展，高速鐵路對接觸網(wǎng)供電的需求與可靠性要求不斷提高。廣供電發(fā)201259號文中指出“接觸網(wǎng)27.

2、5 kv供電電纜應實施專項檢修”，由此可見供電電纜的重要性。與架空線路相比，供電電纜在鐵路電網(wǎng)建設中具有不可替代的優(yōu)勢，且應用范圍越來越廣。廣州南變電所饋出14條回路，總共65 870 m的供電電纜大部分深埋地下。目前，由于各種原因造成的電纜故障很多，給接觸網(wǎng)供電帶來巨大的隱患。為保證鐵路運輸正常、有序，如何防范電纜故障就成為供電部門面臨的一個重要課題。1 供電電纜概述1.1 供電電纜發(fā)展概況我國電纜的生產(chǎn)是從20世紀30年代開始的。近年來，供電電纜，特別是交聯(lián)聚乙烯電纜，在鐵路27.5 kv供電系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。1.2 供電電纜線路的優(yōu)、缺點在鐵路供電系統(tǒng)中傳輸分配大功率電能的設備有架

3、空線路和供電電纜兩種方式。架空線路具有結構簡單、投資小、便于維護等優(yōu)點。供電電纜能適應地下、水底等各種敷設環(huán)境，能滿足長期、安全傳輸電能的需要。其不足之處在于投資成本高、故障查找與檢修困難。此外，由于廣州南站采用多條電纜同溝敷設的方式，使電纜整治過程時間較長。在電纜整治期間，由一條供電饋線供多個停電單元，如果此時發(fā)生接地故障，那么故障影響范圍則被擴大。1.3 供電電纜的作用供電電纜線路一般都是被埋入地下（水下）或被敷設于管道、溝道、隧道中。隨著我國鐵路供電事業(yè)的高速發(fā)展，在供電線路中，供電電纜成為架空供電線路的重要補充，完成架空供電線路無法完成的任務。2 電纜故障概況2010-01-08，廣州

4、南動車段開閉所295饋線動車段一、二級庫門前103道、104道上網(wǎng)開關（610#，611#）處出現(xiàn)電纜故障。該故障產(chǎn)生的原因為施工單位未按施工規(guī)范施工，上網(wǎng)點電纜頭下滑，造成帶電部分與肩架角鋼距離不夠，產(chǎn)生放電。2010-05-12，廣州南變電所223饋線在動走b線10#桿下涵洞口往變電所方向1 440 m處電纜中間接頭接地處擊穿。造成該故障的原因是電纜中間接頭制作工藝存在缺陷，導致?lián)舸┓烹姟? 供電電纜故障產(chǎn)生的原因3.1 供電電纜制造缺陷電纜在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內有雜質、內外屏蔽層有突起、電纜金屬護套密封不良等質量缺陷。3.2 供電電纜機械損傷機械損傷引起

5、的事故在電纜事故占有很大的比例。常見的機械損傷有以下三種：直接受外力損傷。這方面的損壞主要由施工和交通運輸造成。安裝時的損傷。在安裝時碰傷、拉傷電纜，或者因彎曲過度而損傷電纜。自然力造成的損傷。中間接頭和終端接頭受自然拉力和內部絕緣膠膨脹的作用造成電纜護套裂損等。3.3 供電電纜絕緣受潮中間接頭或終端頭結構不密封或安裝不良而造成絕緣受潮。另外，電纜制造不良在金屬護套上留有小孔和裂縫等缺陷或金屬護套被外物刺傷也會使電纜受潮。3.4 供電電纜過熱由于電纜絕緣內部氣隙游離造成局部過熱，使絕緣炭化或電纜過負荷都會產(chǎn)生過熱，從而導致電纜絕緣加速損壞。3.5 過電壓過電壓主要指大氣過電壓（雷擊）和電纜內部

6、過電壓。實際運行經(jīng)驗表明，許多戶外終端頭的故障是由大氣過電壓引起的。3.6 施工環(huán)境差電氣化鐵路27.5 kv交聯(lián)聚乙烯絕緣供電電纜預制式戶外終端頭的安裝過程中，要求施工現(xiàn)場應清潔、無塵，相對濕度應不超過80%，環(huán)境溫度不低于0 。但事實上，受現(xiàn)場條件的制約，溫度、濕度和灰塵都不好控制。在施工過程中，絕緣表面難免會留下細小的劃痕，半導電顆粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入絕緣中，導致絕緣穩(wěn)定性和安全性降低。4 電纜故障的防范措施4.1 加強電纜巡視電纜線路事故的發(fā)生很大一部分是因外力機械損傷引起的。為了防止電纜線路被外力破壞，必須重視電纜線路的巡視工作，制訂相應的巡視制度，確定巡視周期。巡視人員在巡

7、視過程中應認真填寫巡視記錄，要特別注意電纜線路周圍有無工務部門或其他施工單位近期曾在此施工，并要注意電纜線路上有無重物堆放。在巡視過程中如果發(fā)現(xiàn)了對電纜線路造成損害的行為，應及時進行勸阻和制止，必要時可以向有關部門匯報。4.2 避免高低壓電纜同溝敷設在電氣化鐵路10 kv電力電纜中容易出現(xiàn)單相接地故障。如果處理不及時，電纜會因電流過大而升溫，使電纜保護層極易被燒熔，嚴重時將引起火災，同溝敷設的其他電纜也會被燒毀。因此，應避免10 kv電力電纜與27.5 kv供電電纜同溝敷設。4.3 選擇電纜通道避免因腐蝕引起故障如果電纜周圍的環(huán)境狀況不良，附近土壤中含有酸、堿溶液或氯化物等化學物質，會使電纜受

8、到腐蝕。廣州是雷雨高發(fā)地區(qū)，又是工業(yè)發(fā)達的城市，污染大，雨水中含酸性物質過高，也會使電纜受到化學腐蝕。因此，在電纜通道中應具備良好的排水方式，防止供電電纜長時間受雨水浸泡。在雨水過后，應當加強電纜巡視。 4.4 設置完善的電纜標識，減少意外損傷電纜工程施工結束后，應在電纜通道上設置電纜標志牌或標志樁，便于電纜巡視人員識別出電纜通道，容易發(fā)現(xiàn)電纜通道和周圍地形的變化、開挖情況，也便于其他單位在通道周圍開挖施工時清楚地看到電纜的位置，避免挖到電纜，使電纜受損，引發(fā)電纜故障。4.5 加強技能培訓，提高電纜質量電纜工程施工質量的好壞、運行方式的妥當與否直接關系到電纜線路能否長期安全運行。因此，應加強對

9、電纜施工人員、運行人員的技術培訓，提高他們的技術水平，進而提高電纜的施工、運行質量。同時制訂出電纜在現(xiàn)場運作時的一些規(guī)定，比如嚴禁在雨天、濕度比較大、塵土飛揚等氣候條件惡劣的情況下進行電纜終端或者接頭施工，避免因電纜施工不良而引發(fā)電纜故障。5 研究建議5.1 減少同溝敷設電纜條數(shù)廣州南變電所213（6條），214（6條），221（3條），223（2條），224（2條）共有19條饋線電纜（1 650 m）同溝鋪設。而211，212，217，218，215，216共溝1 700 m。如此多的饋線，如此長的供電電纜，一旦發(fā)生故障，接觸網(wǎng)停電，將直接導致廣州南站列車運行癱瘓，影響巨大。因此，在有效的資源下，應盡可能減少供電電纜同溝的條數(shù)和長度。5.2 電纜整治時間應合理廣州南站幾乎每年都會對供電電纜進行整治。合理的檢修是必須的，但檢修時間不宜過長。制訂的檢修方案應合理，預想應充分，避免各種突發(fā)狀況的發(fā)生。此外，盡量選擇在秋季對電纜進行檢修，秋季天氣干燥，避免受雷雨天氣影響而中斷檢修。6 結束語通過對接觸網(wǎng)供電線路的運行進行分析，找出供電電纜故障的原因，總結規(guī)律，有針對性地加強預防工作，并制訂出一系列有效的故障解決對策，這是電纜施工、運行工作的一個重要內容。鑒于此，需要每個從事該項工作的人員在日常工作中積累經(jīng)驗，進行調查、分析和仔細觀察，并不斷地加以總結，不斷完善預防措施，