地鐵車間電源柜柜內凝露問題分析、處理和建議

馬鈞 伍澤莉 吳 杰

（成都地鐵運營有限公司 四川成都 610000）

1 車間電源柜主要特征及功用

1.1 概述

車間電源柜主要應用于地鐵或輕軌的直流牽引系統(tǒng)中，為車輛檢修提供DC1500V的電源。當?shù)罔F車輛在檢修庫進行檢修時，該柜可通過列車電源箱給列車提供DC1500V電壓，特別是當檢修人員需要登至列車頂部檢修而列車需外部供電的情況，為了檢修人員的人身安全，切斷觸網(wǎng)DC1500V電壓，使用車間電源柜供電能確保作業(yè)人員安全。當輸出過流、過壓時，車間電源柜能通過回路保護、確保設備和人身安全。下文中車間電源柜特指3號線PD320W型車間電源柜。

1.2 主要特征

（1）選用高性能直流快速斷路器，直流電磁接觸器和手動隔離開關；（2）在下級負載短路的情況下，可快速、自動分斷直流電源；（3）當車間電源柜得電（包括控制回路）時，能夠發(fā)出“警示”燈光信號；（4）車間電源柜控制面板上設有緊急按鈕，在緊急狀況下可通過按下緊急按鈕使整個車間電源柜輸出失電；

（5）維護簡單化。

1.3 基本功能

（1）車輛車間電源配電柜（Stinger）通過從外部獲得DC1500V電源和AC220V電源輸出滿足車輛車間電源要求的DC1500V。

（2）當主回路輸出過流時，車輛車間電源配電柜（Stinger）可以通過電路進行保護。

（3）當車輛車間電源配電柜（Stinger）得電（包括控制回路）時，能發(fā)出“警示”信號。

（4）當車輛車間電源配電柜（Stinger）得電（包括控制回路）時，配電柜門不能打開。

（5）當直流接觸器和直流快速斷路器閉合時有指示燈進行指示。

（6）每個車輛車間電源配電柜（Stinger）設有緊急按鈕，在緊急狀況下可通過按壓緊急按鈕使車輛車間電源配電柜（Stinger）輸出失電。當緊急按鈕動作后，系統(tǒng)設有轟鳴器進行報警，報警必須按壓復位開關進行手動復位才能解除。

（7）每個車輛車間電源配電柜（Stinger）有兩塊數(shù)顯電壓表和一塊數(shù)顯電流表。電壓表一塊顯示輸入端電壓，另一塊顯示輸出端電壓。電流表指示電流（高壓）大小，如圖1所示。

2 車間電源柜維護保養(yǎng)情況

2.1 概述

為規(guī)范成都地鐵PD320W型車間電源柜的檢修范圍和內容，確保車間電源柜始終處于良好的狀態(tài)，特制定了PD320W型車間電源柜維修規(guī)程。維修規(guī)程對安全注意事項、維修周期及內容作出了詳細的規(guī)定。

2.2 安全注意事項

（1）資質要求：所有車間電源柜的維護人員需經(jīng)設備供應商培訓合格后方可進行作業(yè)。

圖1 車間電源柜正視/側視圖

（2）防護要求：設備維護人員必須佩戴工作帽、工作服和高壓絕緣手套、絕緣鞋，不得披長發(fā)、穿寬松衣服、佩帶飾物（包括環(huán)狀物）等；作業(yè)范圍內需設置警示牌。

2.3 維修周期及內容

（1）車間電源柜的維護保養(yǎng)由月檢和年檢組成。月檢和年檢的修程定義及檢修周期、時長如表1。

表1 維修周期表

（2）車間電源柜的維護保養(yǎng)由設備生產(chǎn)調度安排，具體檢查項點包括外觀檢查、儀表、指示燈、按鈕、電氣線路、直流接觸器、斷路器、刀閘、輸出電纜、接地保護、模擬送電、斷電、急停、漏電保護、除濕功能等，根據(jù)修程不同，檢查項點也有所區(qū)別。設備檢修班班長組織完成，檢修內容按照相關附表要求執(zhí)行，并按照附表要求填寫相關內容，相關人員簽字完成后上交設備生產(chǎn)調度存檔。

3 車間電源柜凝露狀況分析、處理

3.1 車間電源柜凝露狀況

設備檢修人員嚴格按照車間電源柜維修規(guī)程對其維保，在2018年維保過程中發(fā)現(xiàn)3號線PD320W型車間電源柜柜內的凝露狀況較為嚴重，1號線ZDS和HD-CJ型車間電源柜柜內狀態(tài)良好。車間電源柜柜內凝露，存在嚴重安全隱患，輕則柜內設備絕緣降低，重則引起設備起火冒煙、觸電傷亡等嚴重安全事故。因此車間電源柜管理部門對3號線PD320W型車間電源柜柜內的凝露狀況進行深入調查、分析、處理。目前柜內凝露狀況已基本得到控制。

3.2 車間電源柜凝露狀況分析

通過1、3號線車間電源柜的安裝狀況、使用狀況、維保狀況對比分析得出結論，造成3號線PD320W型車間電源柜柜內的凝露狀況的主要原因是設計缺陷。

造成3號線PD320W型車間電源柜柜內的凝露狀況的主要原因：①3號線PD320W型車間電源柜柜體安裝在線纜井正上方，由于線纜井電纜穿線管、基坑土建防水等不可控因素較多，2018年汛期成都暴雨天氣頻繁，造成電纜基坑積水；②設備防護等級較低，水汽蒸發(fā)至柜內；③設備除濕功能缺陷，因設備內部溫度與環(huán)境溫度存在溫差，且設備底部基礎坑內的水汽上升至設備內部，柜內濕度較高時，加熱器工作，雖然可以烘干部分位置的水汽，最終水汽并未從設備內排出，內部大量的水汽最終冷凝形成凝露。

圖2 電纜基坑積水圖3柜內凝露

3.3 車間電源柜凝露狀況處理

（1）基坑積水問題處理，通過封堵電纜穿線管、基坑土建防水處理，目前已完成對車間電源柜基坑積水問題的處理，效果待來年汛期檢驗。

（2）水蒸氣柜內無法排出問題處理，在設備頂部安裝進、排氣風扇后，柜內的熱氣上升至頂部排氣風扇后，通過風扇排氣將柜內的熱氣排出柜外，底部的進氣風扇進氣，保持設備內部與外部的空氣流通，同時保持設備內溫度與外部溫度一致，可有效消除柜內的凝露現(xiàn)象，目前已完成部分車間電源柜改造，試驗效果較好。

（3）設備及基坑完成處理前的處置措施：①加大設備電器柜電氣線路絕緣值測試頻次，采取有效防潮措施，放置干燥劑；②使用車間電源柜前對其進行1h的柜內通風除濕，車間電源柜月檢模擬送電時間不低于1h。

4 結束語

車間電源柜作為地鐵車輛檢修的重要輔助設備，且輸入輸出均為高壓電，設備安全性至關重要，為了更好、更安全的為車輛檢修提供輔助功能，面對車間電源柜凝露這一狀況，應從設計階段、維保階段統(tǒng)籌考慮消除凝露狀況：①新線設計階段充分考慮進線電纜埋設敷設的不可控因素，如穿線管封堵及防水施工質量及整個排水系統(tǒng)的施工質量，建議優(yōu)先考慮線纜架空入柜方式，可有效避免基坑積水問題；②現(xiàn)階段車間電源柜防護等級為IP41，防護等級較低，新線設計階段充分考慮地域差異，提高設備防護等級及除濕功能；③設備投用維保階段充分考慮高溫高濕天氣、暴雨天氣對設備帶來的影響，通過提前測試設備絕緣狀況、除濕設備功能測試、柜內放置干燥劑等手段有效應對極端天氣對設備的影響。