高壓電纜故障原因及對策措施

靳玉海 上海鐵路局合肥供電段

高壓電纜故障原因及對策措施

靳玉海 上海鐵路局合肥供電段

隨著電纜在普速、高速鐵路供電系統(tǒng)的大量應用，電纜故障占電力設備故障總件數(shù)的比例也逐年上升。通過對高壓電纜故障發(fā)生的原因進行分析，就如何避免故障發(fā)生及快速處理提出建議。

電纜；故障；對策措施

電力線路有架空線路和電纜兩種方式，架空線路結構簡單、投資小、便于維護和故障處理，而電纜對敷設環(huán)境條件要求不高，維護工作量小。普速鐵路高壓電纜數(shù)量占高壓電力線路數(shù)量比例約10%左右，高速（客專）鐵路高壓電纜數(shù)量占高壓電力線路數(shù)量比例約80%以上，近年因交通運輸、城鄉(xiāng)快速發(fā)展建設的影響，架空電線路改電纜處所增多，隨著這一比例逐年的提高，電纜故障占電力設備故障總件數(shù)的比例也逐年上升?！捌贰弊中畏笤O或三相全換位敷設方式，電纜護層保護器與電纜頭連接線較長、未做絕緣處理等。

1.4 運行管理原因

一是已超大修期，未逐年測量電纜絕緣電阻數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不實，電纜絕緣性能下降未及時更換的電纜易發(fā)生故障；二是電纜、電纜標樁、標示巡視不到位，標樁缺失或字跡不清，電纜路徑不清楚，易遭受外部施工破壞；三是營業(yè)線施工盯控不到位，電纜路徑附近有開挖等施工，設備包保人未始終在現(xiàn)場盯控；四是履歷簿電纜臺賬單一，電纜路徑路圖不明晰，無電纜路徑、標樁與永久參照物距離、位置。

以上原因造成電纜故障的比例，運行管理占58%，施工質(zhì)量占39%，電纜本體及附件質(zhì)量占2%，設計方面占1%。其中運行管理中外力破壞原因故障約87%，施工質(zhì)量中中間接頭施工質(zhì)量原因故障約76%。

1 原因分析

對我段近年來高壓電纜故障發(fā)生的原因進行分類，大致有以下幾類：設計單位設計原因、電纜本體及附件質(zhì)量原因、施工質(zhì)量原因、運行管理原因。

1.1 設計原因

一是設計標準偏低，特別重要處所的電源線、貫通（自閉）電纜、地形復雜以及電纜故障后不易恢復區(qū)段的電纜未設置備用電纜、備用通道（如管、涵）或未設計其他便于快速搶修的措施，配電所電源線、貫通（自閉）電纜未設計獨立通道。較長電纜中間頭不采用電纜對接箱方式或數(shù)量不足；二是電力施工圖設計較簡單，一般只給出電纜大致路徑、數(shù)量表和參考標準圖集，對特殊地段電纜敷設要求未說明；三是長大電纜運行維護指導性文件、仿真試驗資料缺失。

1.2 電纜本體及附件質(zhì)量原因

廠家制造原因主要是產(chǎn)品質(zhì)量有偏差，根據(jù)發(fā)生部位不同，又分為電纜本體原因、電纜接頭附件原因。在電纜生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)的問題有絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內(nèi)有雜質(zhì)、內(nèi)外屏蔽有突起、交聯(lián)度不均勻、電纜受潮、電纜金屬護套密封不良等，有些情況比較嚴重，可能在竣工試驗中或投運后不久出現(xiàn)故障，大部分在電纜系統(tǒng)中以缺陷形式存在，對電纜長期安全運行造成嚴重隱患。個別廠家電纜也出現(xiàn)同相電纜兩端色相標示不對，按色相施工結束，送電后才發(fā)現(xiàn)相序不對。

1.3 施工質(zhì)量原因

因為施工質(zhì)量導致高壓電纜故障的事例很多，主要原因有以下幾個方面：一是施工現(xiàn)場環(huán)境條件差，施工過程中由于高壓電纜絕緣暴露在空氣中，絕緣層吸入水分，給安全運行留下隱患；二是高壓電纜中間接頭施工工藝不高，施工中絕緣表面留下細小的劃痕或臟污，半導電顆粒和砂布上的沙粒嵌入絕緣中，電纜絕緣屏蔽斷口處處理不當；三是未按規(guī)范要求施工或標準低，未按要求沿管、槽道敷設、鋪沙蓋磚（管、槽封堵）、分槽（溝）設置；四是電纜路徑選擇不合理，或與土建施工協(xié)調(diào)不夠，電纜路徑被擠占，電纜被埋在永久建筑物、柵欄、深土下，留下隱患。五是施工過程造成電纜外皮損傷，未及時處理；六是單芯電纜未采用

2 對策措施

電纜敷設方式一般采用直埋或電纜溝（槽、管）方式敷設，其隱蔽性敷設方式和現(xiàn)有的故障探測技術手段決定了電纜一旦發(fā)生故障，一般難以快速準確的查找到故障點，很快恢復供電。因此，針對上述電纜故障發(fā)生的原因分析，今后應在設計、施工、運行管理等方面加以重視、解決，有針對性的提前采取措施加以預防，減少故障發(fā)生概率，和提前做好故障易發(fā)點的預判，減少故障處理時間，確保供電安全。

2.1 加強與設計單位的溝通樹立設計規(guī)范是工程設計要求的底線理念，掌握設計規(guī)范及其相關條文說明，與段設備運行實際情況相結合，梳理匯總形成段電力電纜工程設計意見（建議），在工程預可研階段向設計單位適時提出。建議重點放在重要處所電源線、貫通（自閉）電纜、地形復雜以及電纜故障后不易恢復的區(qū)段如何設置備用電纜和備用通道（如管、涵），長大電纜的選型及電纜外層色相標識，電纜溝槽、電纜接頭井、電纜對接箱、電纜標樁設置等方面。

2.2 全過程介入工程施工

安排有責任心的人員提前全過程介入新建工程、段運行電纜遷改工程施工，介入人員應熟知設計文件內(nèi)容及相關設計要求，掌握電纜施工規(guī)范、安裝標準和段相關要求。介入人員應對重點處所、工序、工藝及隱蔽工程進行旁站監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題，提出整改要求。一是電纜工程是否按設計、規(guī)范要求施工；二是電纜工程與站前、站后工程工序是否協(xié)調(diào)，避免因工程工序協(xié)調(diào)不夠造成敷設的電力電纜二次甚至多次變更路徑、電纜受外力損傷、電纜被埋在永久建筑物、柵欄、深土下，給以后運行留下隱患；三是電力電纜工程自身及與其他纜線工程是否協(xié)調(diào)，避免不同電壓等級、性能的電纜同溝、同槽、交叉敷設，安全距離不足，一根電纜故障，損傷到其他電纜，擴大故障影響面。配電所電源、貫通、自閉高壓電纜的敷設盡量采用獨立通道，避免以后因大型機械施工對同溝敷設的電纜造成同時傷害。四是電纜終端頭、中間接頭制作是施工現(xiàn)場對電纜絕緣再恢復過程,是電纜整體絕緣中的最薄弱點及易發(fā)故障點，要督促施工人員嚴格在規(guī)定的氣候、濕度條件下，按工藝要求進行。五是要求施工單位在直線區(qū)段增加電纜標樁、標示牌設置數(shù)量，特別在城鄉(xiāng)結合部及站區(qū)附近要密集埋設電纜標樁。六是核對竣工圖紙電纜路徑和實際路徑是否相符，電纜路徑、標樁相對永久建筑物的距離、方位是否正確。

2.3 加強電纜運行管理

一是細化電纜工程施工工藝要求；二是補充電纜工程驗收細則，特別是電纜竣工圖紙相關要求，做到圖與現(xiàn)場相符；三是做好電纜日常巡視和特殊(暴雨、雪等)巡視工作，及時發(fā)現(xiàn)問題；四是重視電纜標樁、標示設置工作，電纜標樁、標示是防止電纜受外部損壞及快速查找電纜故障點的有效有段，做到缺失標樁及時補齊，每半年對電纜標樁字符描紅。四是及時核對修訂電纜圖紙，電纜路徑及標樁相對永久參照物位置發(fā)生變化的及時修訂，做到有圖就能在現(xiàn)場確定電纜路徑；五是建立電纜臺賬，記錄逐年電纜搖測絕緣數(shù)值，并定期分析，對絕緣不達標且絕緣值逐年下降的電纜，及時報大修、更改應予更新，對一時難以更新的，可采取中間接頭重做、分段更換部分電纜的辦法，提高絕緣水平；六是提高對電纜中間頭重要性的認識，中間接頭是整條電纜線路最薄弱環(huán)節(jié)及易發(fā)故障處所，宜采用可拆卸的電纜對接箱，提升絕緣和方便故障查找，不采用對接箱的，直埋區(qū)應設電纜接頭井，沿槽道敷設的應標注清楚。七是營業(yè)線施工區(qū)段的電纜，要向施工方交清地下電纜具體路徑，做好取出電纜的防護，安排人員定人、定時間現(xiàn)場盯控；八是車間備齊管內(nèi)各型號電纜故障應急處理材料（電纜、熱塑中間頭、終端頭附件材料），定期對可能發(fā)生的電纜故障點進行故障應急模擬演練。運行中的電纜發(fā)生故障，應先對外部施工區(qū)段重點巡查，排除外部原因后，采用電纜故障探測儀探測和人工對電纜中間頭逐一檢查相結合原則，要避免一味依賴電纜故障探測儀探測故障點，延誤故障處理時間的作法；九是不斷總結積累電纜運行維護、故障處理經(jīng)驗教訓。

3 結束語

電纜在普速、高速鐵路的大量使用，如何預防電纜故障的發(fā)生，減少故障發(fā)生頻次，縮短故障停電時間，需要我們不斷加強學習，總結經(jīng)驗教訓，掌握運行管理要求，提升搶修能力，這樣才能確保鐵路供電安全。

責任編輯：萬寶安 朱挺
來稿日期：2014-01-14