顧新

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提升，地鐵也得到了越來越高的普及，與此同時地鐵運(yùn)作中各種故障也層出不窮。本文將針對地鐵35kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜常見的故障及其原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上探究相應(yīng)的防止措施。以期為電纜的安全運(yùn)行提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：地鐵；高壓電纜；故障；方案

伴隨著地鐵生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，35kV電壓等級的供電系統(tǒng)也得到了日益廣泛的應(yīng)用。出于節(jié)省空間的考慮，35kV電壓等級多數(shù)以電纜作為配電線路，很容易產(chǎn)生故障。例如，作為中性點(diǎn)經(jīng)銷弧線圈接地供電系統(tǒng)，熱軋、精煉爐35kV變電站的35kV電纜就發(fā)生過多起接地故障，導(dǎo)致短路停電現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，減少35kV電纜的故障發(fā)生幾率，是保證電網(wǎng)安全工作的有效途徑。

一、地鐵35kV高壓電纜常見故障及其原因

1、電纜接頭接觸不良故障。電纜的接頭接觸不良主要包括兩個方面：一方面，電纜的戶外、戶內(nèi)的終端頭以及中間接頭接地出現(xiàn)短路，引發(fā)爆炸。短路的發(fā)生原因主要包括：由于電纜頭的制作現(xiàn)場金屬性粉塵多、空氣濕度高使得制作環(huán)境相對惡劣；制作工藝不合理；電纜終端頭和中間頭材料質(zhì)量差等。除此之外，電纜在超負(fù)荷工作下接頭盒內(nèi)的絕緣層會發(fā)生脹裂，絕緣層的破壞會引發(fā)導(dǎo)體連接不良，這也會導(dǎo)致短路。另一方面，電纜的接地方式錯誤引起接觸不良，對于長度不同的單芯電纜采用一端或者兩端、中間接地方式的錯誤，兩端接地會引起環(huán)流電纜發(fā)熱，一端接地在短路、大負(fù)荷情況下絕緣會出現(xiàn)老化，使用壽命縮短。

2、電力系統(tǒng)異常故障。地鐵35kV供電系統(tǒng)的負(fù)荷基本上都是沖擊性負(fù)荷，在缺少動態(tài)無功補(bǔ)償與消諧措施的情況下電纜會出現(xiàn)發(fā)熱，引起絕緣層破壞。此外，電纜系統(tǒng)因過電壓引發(fā)電源絕緣擊穿，如在操作、諧振、單相接地過電壓等內(nèi)部過電或雷電、感應(yīng)過電壓等外部過電下，電纜絕緣薄弱處被擊穿，形成故障。

3、外部原因引發(fā)的故障。外部原因主要包括了電纜敷設(shè)不夠規(guī)范導(dǎo)致機(jī)械傷害、交聯(lián)聚乙烯電纜的水樹枝劣化。前者是由于電纜的最初施工過程對現(xiàn)場缺少有效管理、未對施工隊伍做出嚴(yán)格的要求，在工程交工后出現(xiàn)直埋電纜的標(biāo)志不全、直埋不夠深入、地形出現(xiàn)變化等隱患，使得電纜受外圍的機(jī)械施工影響，產(chǎn)生傷害，引發(fā)接地短路的故障。后者是由于電纜的放置、施工、運(yùn)行等過程中外護(hù)套受到損壞或機(jī)械傷害，出現(xiàn)電纜內(nèi)部進(jìn)水的現(xiàn)象，并在電場作用下產(chǎn)生樹枝狀物，降低了絕緣的強(qiáng)度，致使絕緣層不斷老化，使用壽命縮短。

二、防止地鐵35kV高壓電纜故障產(chǎn)生的措施

通過電纜絕緣老化到擊穿事故發(fā)生的過程圖（圖1）我們可以看出，電纜絕緣老化往往受到了環(huán)境、機(jī)械力、電場等多方面因素的影響，因此在對故障進(jìn)行解決方案的制定時，我們需要綜合考慮各種影響因素。

目前主要的防止措施包括：1、根據(jù)現(xiàn)場采用不同的敷設(shè)方法。在地形條件允許或電纜根數(shù)超過6根的情況下采用電纜隧道、電纜溝埋的敷設(shè)方法；若采用直接埋地敷設(shè)需保證0.7m-1m的深度并在表面均勻鋪設(shè)一層10cm左右厚度的細(xì)沙，在細(xì)沙表面再加鋪一層磚，同時還要栽設(shè)相應(yīng)的標(biāo)志樁。2、對外護(hù)套加強(qiáng)密封。不管電纜外護(hù)套是在敷設(shè)還是吊裝、運(yùn)輸?shù)倪^程中發(fā)生故障，都須做出及時的修復(fù)，以避免電纜在進(jìn)水情況下形成樹枝狀物。對于破損長度小的外護(hù)套可以進(jìn)行防水膠帶纏繞密封，對破損長度大的可以用CIAC電纜接續(xù)附件密封。3、通過搭建臨時帳篷、讓施工人員佩戴手套、防止灰塵等方法來對電纜頭的制作環(huán)境進(jìn)行改善。4、在對電纜頭施工質(zhì)量進(jìn)行保證時，需注意嚴(yán)禁在剝?nèi)グ雽?dǎo)層使用力過猛、仔細(xì)對中間連接管與端子內(nèi)的氧化膜進(jìn)行去除、保持連接管與端子壓接表面的光滑、對熱縮套管兩端采取纏密封膠、正確選擇單芯電纜屏蔽護(hù)層接地的方式（如圖2所示）并盡量使用一些冷縮材料。5、在技術(shù)方面，要對電力系統(tǒng)的諧波與過電壓進(jìn)行消除，運(yùn)用小電流接地選線，對電纜隧道采取相關(guān)防火技術(shù)與設(shè)施，同時要建立起巡檢制度，加強(qiáng)對電纜溝內(nèi)有無進(jìn)水、外皮有無損傷、終端頭與中間頭溫度有無超標(biāo)、示溫蠟片有融化或顏色變化等方面的巡檢。除此之外，還要加強(qiáng)對電纜的日常維護(hù)，對出現(xiàn)異常的電纜做出有效的維修，在發(fā)現(xiàn)電纜使用壽命到期的情況下進(jìn)行及時的更換。

三、總結(jié)

綜上所述，目前，地鐵35kV高壓電纜常見的故障主要包括電纜接頭接觸不良故障、電力系統(tǒng)異常故障以及外部原因引發(fā)的故障，在對這些故障進(jìn)行處理時，我們應(yīng)遵循具體問題具體分析的原則，從多方面入手來制定合理、科學(xué)的解決措施，從而在保證35kV高壓電纜正常運(yùn)作的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地鐵的安全運(yùn)行。（作者單位：南京地鐵運(yùn)營有限責(zé)任公司）

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