王坤

摘 ?要：35kV高壓線路通常是地鐵電力系統(tǒng)中的重要線路設(shè)備，如果該線路發(fā)生故障將會(huì)嚴(yán)重影響列車的運(yùn)行。隨著地鐵公司推動(dòng)軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)，電力部門可以大幅減少在夜間的軌道區(qū)域建設(shè)時(shí)間，但對(duì)地鐵檢修部門進(jìn)行故障的快速檢測(cè)和糾正工作帶來(lái)巨大壓力。本文將基于地鐵35kV高壓電纜故障快速查找方法，對(duì)在實(shí)際故障排查中出現(xiàn)的若干情況進(jìn)行分析，并對(duì)高壓電纜故障快速排查進(jìn)行思路解析。

關(guān)鍵詞：地鐵高壓電纜;故障排除;快速查找;思路

35kV環(huán)網(wǎng)電纜在城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)中不僅鋪設(shè)的范圍廣，且該線路在地鐵線路當(dāng)中發(fā)揮著十分巨大的作用。 它的建設(shè)與整個(gè)地鐵項(xiàng)目的建設(shè)同步進(jìn)行。 在電纜設(shè)計(jì)方面，許多因素會(huì)影響電纜在后續(xù)操作中的穩(wěn)定性和安全性。由于地鐵特殊的施工環(huán)境，如果不嚴(yán)格遵守施工條件和施工工藝，很可能會(huì)出現(xiàn)連接不良、電纜老化等問(wèn)題，從而發(fā)生一系列的故障。 因此，快速識(shí)別故障位置，糾正故障，不斷改善地鐵運(yùn)行狀況非常重要。

一 、目前35kV高壓電纜供電狀況

35kV高壓電纜供電方式為主變電站35kV輸出開關(guān)在環(huán)網(wǎng)電纜底部提供兩個(gè)獨(dú)立的變電站電力系統(tǒng)，能夠?qū)?5kV電壓轉(zhuǎn)換為低壓。變電站適用于覆蓋變電站電纜的各個(gè)區(qū)段，為各種接觸網(wǎng)絡(luò)供電的電壓。由于地鐵的電氣安全極其重要，因而兩個(gè)主要變電站之間還鋪設(shè)了連接電纜，以確保供電的可靠性。在電力行業(yè)，這種供電方式稱為環(huán)形電力供應(yīng)。這種供電方案的最大優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)一個(gè)主變電站突然無(wú)法供電時(shí)，另一個(gè)主變電站通過(guò)環(huán)形電纜將電源連接到地鐵電力系統(tǒng)以保證地鐵電力的正常供給。因此，其保證了地鐵線路的正常運(yùn)行。通常情況下，電纜的長(zhǎng)度約為數(shù)十公里。敷設(shè)35kV電纜時(shí)，在整條線路的中心需要安裝若干個(gè)中間接頭。這些接頭是由于環(huán)境因素對(duì)場(chǎng)地、施工工藝和使用壽命的影響而建造的，但許多不確定性因素會(huì)導(dǎo)致電纜出線各種各樣的問(wèn)題。對(duì)地下35kV環(huán)網(wǎng)電纜故障各種因素的統(tǒng)計(jì)表明，一半以上的問(wèn)題發(fā)生在中心電纜接頭處。這些問(wèn)題的存在導(dǎo)致地鐵在運(yùn)行期間需要使用不同的電源。而如果電源出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的后果。因此，在35kV環(huán)形電纜發(fā)生故障時(shí)，盡快檢測(cè)并排除故障點(diǎn)對(duì)于盡早恢復(fù)電力系統(tǒng)的電力意義重大。

二、地鐵35kV高壓電纜故障查找排除方法概述

地鐵高壓電纜出現(xiàn)故障一般均采用高壓脈沖放電測(cè)試的方法，即在進(jìn)行高壓脈沖放電實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)試電壓經(jīng)過(guò)電纜的芯線只會(huì)對(duì)電纜的屏蔽層放電，而如果電纜某處發(fā)生故障時(shí)，該處會(huì)出現(xiàn)一定的響動(dòng)，按照此方法即可快速判斷電纜的故障位置。進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)不會(huì)對(duì)人體造成危害，十分安全可靠。

三、電纜故障的查找方法

地鐵電力系統(tǒng)裝有多種電纜差動(dòng)保護(hù)裝置，這些保護(hù)裝置的安裝視實(shí)際電路布局要求而定。該保護(hù)裝置具有可靠、靈敏等特性，通常不會(huì)引起故障。因此，可以從電纜回路差動(dòng)保護(hù)器的跳閘位置估計(jì)故障發(fā)生的區(qū)域。以前，電纜故障計(jì)用于測(cè)量距離并手動(dòng)檢查線路的每個(gè)部分以識(shí)別電纜的故障點(diǎn)。這種方法需要大量的人力物力資源，時(shí)間長(zhǎng)且效率低下。此外，為保證地鐵運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，以免影響城市交通運(yùn)輸，需要盡快查明電纜發(fā)生故障位置或損壞部分，由于故障后的各種現(xiàn)象，部分電纜在電流破壞后呈現(xiàn)高電平狀態(tài)。電纜出線故障之后，會(huì)出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，這就增加了對(duì)技術(shù)水平人員進(jìn)行故障排除的要求。如果沒(méi)有足夠的排查能力，施工人員可能無(wú)法進(jìn)行故障排查診斷，也就無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的施工。另外，在使用測(cè)量?jī)x排查電纜故障時(shí)，測(cè)量?jī)x本身的測(cè)量誤差、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量噪聲、操作方法等一般都會(huì)影響故障點(diǎn)檢測(cè)精度。這會(huì)對(duì)及時(shí)排除故障工作造成一定影響。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用高壓脈沖放電的方法來(lái)識(shí)別故障已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)通用的故障檢測(cè)形式。事實(shí)上，這種測(cè)量方法能夠?qū)崿F(xiàn)在較短的時(shí)間內(nèi)找到故障點(diǎn)?，F(xiàn)已有實(shí)例證明高壓脈沖放電試驗(yàn)法能夠顯著縮短電纜修復(fù)時(shí)間，最大限度地減少各種風(fēng)險(xiǎn)，確?？煽亍Ｊ褂酶邏好}沖放電時(shí)，其產(chǎn)生的電壓僅對(duì)電纜支架或屏蔽層放電，因?yàn)殡娎|支架位于線路區(qū)域或電纜溝內(nèi)。高壓放電時(shí)，巡邏線路上無(wú)電流，保證了巡邏路上操作者的人身安全。

四、電纜故障處理流程優(yōu)化

電纜頭更換是根據(jù)電纜頭制造商的制造工藝完成的，并且是有時(shí)間控制的。但是，在接頭處沒(méi)有足夠的長(zhǎng)度來(lái)敷設(shè)電纜，因此必須先切割中央電纜接頭，然后再切割切割點(diǎn)并使用電纜連接。這需要重新制造兩套電纜密封套，這需要大量的維修工作。由于地鐵網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)，列車回庫(kù)時(shí)間延遲，更換索頭僅需一到兩個(gè)小時(shí)。已更改故障排除步驟以減少故障排除時(shí)間。說(shuō)到電纜頭制造，經(jīng)過(guò)分析和模擬，拆解了電纜頭制造過(guò)程。新增加的電纜段必須剝?nèi)ネ馄ぁ⒒捉^緣層和半導(dǎo)體層（因?yàn)檫@些工序占用了大部分電纜頭制造時(shí)間），工作量完成得比預(yù)期的要快。去做。進(jìn)入軌道區(qū)后，現(xiàn)場(chǎng)只需將原電纜兩端剝?nèi)ィ瑢㈦娎|兩端連接起來(lái)。這幾乎節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)制造電纜接線頭所需時(shí)間的一半。

一般情況下，在對(duì)電纜故障進(jìn)行排查之后，針對(duì)高壓電纜的搶修步驟如下：首先，根據(jù)保護(hù)木偶快的動(dòng)作記憶來(lái)確定故障所在的回路相，并對(duì)該相別進(jìn)行拆解，一般只要拆解其中的一段即可。其次，對(duì)該斷電纜進(jìn)行故障點(diǎn)測(cè)試以確定故障發(fā)生的大致位置，同時(shí)對(duì)高壓電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試。將高壓脈沖試驗(yàn)所用到的相關(guān)設(shè)備按照線路要求借號(hào)，進(jìn)行線路檢測(cè)工作。做好上面兩步之后，地鐵維修部門要安排人員準(zhǔn)備搶修工具、材料，并預(yù)備電纜剝削工具，臨時(shí)照明設(shè)備，搶修時(shí)需要準(zhǔn)備出足夠長(zhǎng)度余量的電纜，方便進(jìn)行兩頭同時(shí)施工作業(yè)，同時(shí)為了保證電纜質(zhì)量，需要準(zhǔn)備塑料薄膜將電纜頭包裹起來(lái)以減少灰塵的進(jìn)入。夜間進(jìn)行施工時(shí)，需要將維修人員分為三批進(jìn)入維修施工場(chǎng)地其中，需要有兩批人員進(jìn)行巡線作業(yè)，另外一批人員進(jìn)行搶修作業(yè)，從距離故障發(fā)生位置最近的車站進(jìn)入線路作業(yè)區(qū)間。

搶修之前，搶修負(fù)責(zé)人需要通知變電所管理人員進(jìn)行加壓脈沖放電試驗(yàn)，區(qū)間內(nèi)的維修人員根據(jù)電纜走向觀察聲響，一般而言，故障點(diǎn)的位置會(huì)發(fā)生聲響，且高壓放電聲響的頻率較高，極其容易辨別，因此，只要電纜故障點(diǎn)出現(xiàn)聲響，在其方圓200m的范圍內(nèi)均可聽見響聲，在發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)之后，通知變電所的操作人員停止試驗(yàn);在確認(rèn)故障點(diǎn)后，首先進(jìn)行切除故障點(diǎn)位及周圍電纜的工作，切割時(shí)一定要確保電纜無(wú)高壓電，以防止觸電事故發(fā)生。切割時(shí)要測(cè)量好長(zhǎng)度，防止準(zhǔn)備的電纜替換線長(zhǎng)度不夠，一般情況下，新電纜線長(zhǎng)度長(zhǎng)于應(yīng)替換的電纜線40cm左右即可;電纜切割后需要對(duì)新的電纜兩端進(jìn)行絕緣測(cè)試確認(rèn)無(wú)故障后方可進(jìn)行后續(xù)工作。

將電纜的損壞部分切斷后，將施工人員分為兩組，按照中間連接工藝開始與原始電纜的連接。完成所有步驟后，將電纜回歸原來(lái)的位置。在此工作完成后，變電站測(cè)試人員可以對(duì)處理過(guò)的電纜進(jìn)行絕緣測(cè)試，如通過(guò)測(cè)試，緊接著進(jìn)行耐壓測(cè)試。耐壓試驗(yàn)合格后，將插頭恢復(fù)到原來(lái)的位置。此項(xiàng)工作按照插件頭安裝要求進(jìn)行，安裝完成后即可恢復(fù)供電。如此就完成了電纜頭維修任務(wù)。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著城市化進(jìn)程的加快，軌道交通運(yùn)營(yíng)在城市交通中發(fā)揮的作用越來(lái)越巨大，地下軌道規(guī)模的不斷擴(kuò)大使得高壓電線鋪設(shè)的面積更大，線路變得更加復(fù)雜。而針對(duì)35kV高壓電纜進(jìn)行故障排查方法的研究，可以幫助地鐵維修部門做好日常的線路維修保養(yǎng)工作，同時(shí)針對(duì)高壓線路突發(fā)故障，可以高效的完成故障排查、地鐵線路整合等工作，從而確保城市軌道交通運(yùn)輸正常運(yùn)營(yíng)。

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