京廣高鐵牽引供電電纜的敷設(shè)施工及接地方式類型和選用

齊超杰

摘 要：我國(guó)高速鐵路和客運(yùn)專線建設(shè)的快速發(fā)展，因受外部環(huán)境及地形的影響，高速鐵路牽引供電單芯電纜使用越來(lái)越普遍，根據(jù)電纜故障產(chǎn)生的原因，對(duì)高速鐵路牽引供電單芯電纜敷設(shè)施工及接地方式進(jìn)行探討，鐵路供電電纜在所亭一般采用電纜溝，區(qū)間主要采取直埋敷設(shè)；電纜接地一般采用電纜鎧裝一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)器接地的接地方式。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；牽引供電；單芯電纜；電纜鎧裝；接地

中圖分類號(hào)： U227 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）20-67-2

1 牽引供電電纜故障的主要原因

牽引供電電纜故障主要原因大致分為電纜本體原因、施工質(zhì)量原因、外部環(huán)境影響三大類，根據(jù)京廣高鐵開通運(yùn)營(yíng)來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，牽引供電電纜故障主要由施工質(zhì)量引起的，主要體現(xiàn)在牽引供電電纜施工造成牽引供電電纜本體絕緣護(hù)套損傷、金屬鎧裝損壞變形、接地不滿足要求、電纜終端病態(tài)運(yùn)行等。

外圍環(huán)境施工可能對(duì)牽引供電電纜造成損傷，外部施工引起的牽引供電電纜故障不易短時(shí)恢復(fù)，對(duì)行車和運(yùn)輸組織造成嚴(yán)重的干擾。

2 牽引供電電纜敷設(shè)施工工藝的探討

高速鐵路供電電纜一般用于變電所GIS柜至高速鐵路上網(wǎng)點(diǎn)間的供電線或者受外部環(huán)境影響AT供電方式中的正饋線。牽引供電電纜敷設(shè)區(qū)段外部環(huán)境相對(duì)較差，施工及維護(hù)較困難，因此，牽引供電電纜運(yùn)營(yíng)前的敷設(shè)及安裝顯得尤其重要。高速鐵路牽引供電單芯電纜、電力電纜的敷設(shè)要符合《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，牽引供電電纜應(yīng)滿足運(yùn)營(yíng)要求，便于日常檢修及維護(hù)。

①由于高速鐵路牽引供電電纜為交流系統(tǒng)單芯電纜，牽引供電電纜鎧裝層應(yīng)采用非磁性的鎧裝層，目前高鐵大多采用的是鋁或者鋁合金材質(zhì)。牽引供電電纜上網(wǎng)點(diǎn)固定也應(yīng)采用非磁性材質(zhì)的抱箍等固定方式，防止?fàn)恳╇婋娎|內(nèi)部形成渦流，損傷電纜。②由于牽引供電電纜鎧裝層大多采用鋁或鋁合金材質(zhì)，抗外力破壞能力較差，牽引供電電纜宜采用整體澆筑式電纜溝槽敷設(shè)，對(duì)于同溝敷設(shè)的牽引供電電纜間距應(yīng)該符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，牽引供電電纜間一般采用磚塊或混凝土隔離板進(jìn)行隔離，避免一條牽引供電電纜擊穿故障時(shí)，損傷相鄰電纜。③京廣高鐵供電電纜大多采用直埋方式進(jìn)行敷設(shè)，這就要求對(duì)牽引供電電纜施工環(huán)境及牽引供電電纜填埋過程進(jìn)行重點(diǎn)盯控。由于牽引供電電纜直埋后，出現(xiàn)故障不便于查找，建議長(zhǎng)大牽引供電電纜安裝電纜分支箱，盡量避免運(yùn)用中間接頭直接進(jìn)行埋設(shè)，牽引供電電纜終端作為電纜日常運(yùn)營(yíng)管理中的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)控。④牽引供電電纜在敷設(shè)過程中嚴(yán)禁用機(jī)械拖拽電纜，防止造成牽引供電電纜外護(hù)套及鎧裝層損傷，埋下安全隱患，對(duì)于直埋區(qū)段的牽引供電電纜應(yīng)逐根進(jìn)行隔離，敷設(shè)后應(yīng)及時(shí)在牽引供電電纜四周填充沙土后填埋電纜溝，避免直埋牽引供電電纜受到機(jī)械性損傷、化學(xué)作用、地下電流、振動(dòng)、熱影響、腐蝕物質(zhì)、蟲鼠等危害。⑤牽引供電電纜在穿越鐵路、公路等需穿管敷設(shè)的，牽引供電電纜宜采用單根單管敷設(shè)，牽引供電電纜保護(hù)管宜采用阻燃、抗腐蝕、非磁性材質(zhì)的管道。⑥牽引供電電纜埋設(shè)深度用滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，牽引供電電纜轉(zhuǎn)彎處、中間電纜接頭處，穿過建筑墻體處、過軌過道兩旁及電纜路徑上方等均應(yīng)埋設(shè)電纜標(biāo)樁或永久性標(biāo)識(shí)，防止大型機(jī)械碾壓，對(duì)電纜造成損傷，構(gòu)成安全隱患，最終導(dǎo)致電纜故障。⑦高速鐵路高速鐵路牽引供電單芯電纜線徑較大，且牽引供電電纜主絕緣及鎧裝層在彎曲過程中宜造成損傷，在牽引供電電纜敷設(shè)過程中彎曲半徑應(yīng)大于電纜外徑的 20 倍。⑧高壓電纜終端（中間頭）是牽引供電電纜運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，大部分牽引供電電纜故障點(diǎn)都在電纜終端。牽引供電電纜終端安裝過程中要遵守施工安裝規(guī)程，嚴(yán)格把控施工工藝，避免因制作原因?qū)е码娎|擊穿。⑨制作牽引供電電纜終端時(shí)，引出的牽引供電電纜鎧裝裸露接地層導(dǎo)線應(yīng)分別做防水、絕緣包纏和絕緣綁扎固定處理，牽引供電電纜中間接頭應(yīng)水平放置安裝，牽引供電電纜終端安裝及固定不應(yīng)處于受力狀態(tài)。

3 牽引供電電纜鎧裝的接地方式

3.1 牽引供電電纜鎧裝兩端直接接地

牽引供電電纜鎧裝兩端不經(jīng)過任何保護(hù)裝置直接接地，該方式日常維護(hù)量小，在電力三芯電纜中常常采用，但在單芯電纜電纜鎧裝接地中很少采用，避免牽引供電電纜鎧裝層形成環(huán)流，損傷電纜。（如圖1）

3.2 牽引供電電纜鎧裝一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)器接地（如圖2）

牽引供電電纜長(zhǎng)度較短，牽引供電電纜鎧裝一般采用一端直接接地，另一端通過護(hù)層保護(hù)器接地。裝設(shè)護(hù)層保護(hù)器端正常情況下對(duì)地絕緣，當(dāng)牽引供電電纜鎧裝層出現(xiàn)過電壓時(shí)，保護(hù)器接地，可以有效的減少和消除環(huán)流，確保供電電纜運(yùn)行安全。

3.3 牽引供電電纜鎧裝中間接地

牽引供電電纜鎧裝中間接地。牽引供電電纜兩端通過護(hù)層保護(hù)器接地（如圖3）。

這種連接方式在鐵路供電中不常用。

3.4 牽引供電電纜鎧裝交叉互聯(lián)接地

當(dāng)牽引供電電纜較長(zhǎng)時(shí)，一般采用交叉互聯(lián)的方式接地，通過將電纜三等分，每段間加裝絕緣接頭，牽引供電電纜鎧裝在絕緣接頭處引出，并經(jīng)過互聯(lián)箱交叉互聯(lián)后，通過護(hù)層保護(hù)器接地，牽引供電電纜本體兩端直接接地。這種連接方式主要運(yùn)用于國(guó)家電網(wǎng)三相電源單芯電纜敷設(shè)。（如圖4）

高速鐵路供電電流較大，單芯電纜電纜鎧裝會(huì)產(chǎn)生較大感應(yīng)電壓，因此，牽引供電電纜鎧裝需采用接地防護(hù)措施，以此來(lái)消除感應(yīng)電壓。根據(jù)高速鐵路牽引供電單芯電纜特點(diǎn)，高速鐵路常采用一端接地，一端接護(hù)層保護(hù)器的接地方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于牽引供電電纜前期投資大，一旦發(fā)生故障，難于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，宜造成故障影響擴(kuò)大化，以前高速鐵路供電很少采用高速鐵路牽引供電單芯電纜。由于高速鐵路新線建設(shè)，這幾年高速鐵路普遍使用單芯電纜供電，鐵路運(yùn)營(yíng)單位要不斷在日常檢修維護(hù)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，配備必要的檢修工具，加強(qiáng)新建線路牽引供電電纜敷設(shè)過程中的配合工作，不斷探索牽引供電電纜敷設(shè)安裝和運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的新工藝，新標(biāo)準(zhǔn)，確保為供電設(shè)備安全平穩(wěn)的供電。