基于地鐵35kV高壓電纜故障快速查找思路解析

王坤

摘 ?要：35kV高壓線路通常是地鐵電力系統(tǒng)中的重要線路設備，如果該線路發(fā)生故障將會嚴重影響列車的運行。隨著地鐵公司推動軌道交通網絡運營，電力部門可以大幅減少在夜間的軌道區(qū)域建設時間，但對地鐵檢修部門進行故障的快速檢測和糾正工作帶來巨大壓力。本文將基于地鐵35kV高壓電纜故障快速查找方法，對在實際故障排查中出現的若干情況進行分析，并對高壓電纜故障快速排查進行思路解析。

關鍵詞：地鐵高壓電纜;故障排除;快速查找;思路

35kV環(huán)網電纜在城市軌道交通運輸系統(tǒng)中不僅鋪設的范圍廣，且該線路在地鐵線路當中發(fā)揮著十分巨大的作用。 它的建設與整個地鐵項目的建設同步進行。 在電纜設計方面，許多因素會影響電纜在后續(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，如果不嚴格遵守施工條件和施工工藝，很可能會出現連接不良、電纜老化等問題，從而發(fā)生一系列的故障。 因此，快速識別故障位置，糾正故障，不斷改善地鐵運行狀況非常重要。

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輸出開關在環(huán)網電纜底部提供兩個獨立的變電站電力系統(tǒng)，能夠將35kV電壓轉換為低壓。變電站適用于覆蓋變電站電纜的各個區(qū)段，為各種接觸網絡供電的電壓。由于地鐵的電氣安全極其重要，因而兩個主要變電站之間還鋪設了連接電纜，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。這種供電方案的最大優(yōu)點是，當一個主變電站突然無法供電時，另一個主變電站通過環(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行。通常情況下，電纜的長度約為數十公里。敷設35kV電纜時，在整條線路的中心需要安裝若干個中間接頭。這些接頭是由于環(huán)境因素對場地、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導致電纜出線各種各樣的問題。對地下35kV環(huán)網電纜故障各種因素的統(tǒng)計表明，一半以上的問題發(fā)生在中心電纜接頭處。這些問題的存在導致地鐵在運行期間需要使用不同的電源。而如果電源出現問題，將會產生不可逆轉的后果。因此，在35kV環(huán)形電纜發(fā)生故障時，盡快檢測并排除故障點對于盡早恢復電力系統(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

地鐵高壓電纜出現故障一般均采用高壓脈沖放電測試的方法，即在進行高壓脈沖放電實驗時，測試電壓經過電纜的芯線只會對電纜的屏蔽層放電，而如果電纜某處發(fā)生故障時，該處會出現一定的響動，按照此方法即可快速判斷電纜的故障位置。進行該試驗時不會對人體造成危害，十分安全可靠。

三、電纜故障的查找方法

地鐵電力系統(tǒng)裝有多種電纜差動保護裝置，這些保護裝置的安裝視實際電路布局要求而定。該保護裝置具有可靠、靈敏等特性，通常不會引起故障。因此，可以從電纜回路差動保護器的跳閘位置估計故障發(fā)生的區(qū)域。以前，電纜故障計用于測量距離并手動檢查線路的每個部分以識別電纜的故障點。這種方法需要大量的人力物力資源，時間長且效率低下。此外，為保證地鐵運行的安全穩(wěn)定性，以免影響城市交通運輸，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象，部分電纜在電流破壞后呈現高電平狀態(tài)。電纜出線故障之后，會出現各種不良現象，這就增加了對技術水平人員進行故障排除的要求。如果沒有足夠的排查能力，施工人員可能無法進行故障排查診斷，也就無法進行后續(xù)的施工。另外，在使用測量儀排查電纜故障時，測量儀本身的測量誤差、現場測量噪聲、操作方法等一般都會影響故障點檢測精度。這會對及時排除故障工作造成一定影響。隨著科學技術的不斷發(fā)展，利用高壓脈沖放電的方法來識別故障已經成為行業(yè)內通用的故障檢測形式。事實上，這種測量方法能夠實現在較短的時間內找到故障點?，F已有實例證明高壓脈沖放電試驗法能夠顯著縮短電纜修復時間，最大限度地減少各種風險，確?？煽?。使用高壓脈沖放電時，其產生的電壓僅對電纜支架或屏蔽層放電，因為電纜支架位于線路區(qū)域或電纜溝內。高壓放電時，巡邏線路上無電流，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

電纜頭更換是根據電纜頭制造商的制造工藝完成的，并且是有時間控制的。但是，在接頭處沒有足夠的長度來敷設電纜，因此必須先切割中央電纜接頭，然后再切割切割點并使用電纜連接。這需要重新制造兩套電纜密封套，這需要大量的維修工作。由于地鐵網絡化運營，列車回庫時間延遲，更換索頭僅需一到兩個小時。已更改故障排除步驟以減少故障排除時間。說到電纜頭制造，經過分析和模擬，拆解了電纜頭制造過程。新增加的電纜段必須剝去外皮、基底絕緣層和半導體層（因為這些工序占用了大部分電纜頭制造時間），工作量完成得比預期的要快。去做。進入軌道區(qū)后，現場只需將原電纜兩端剝去，將電纜兩端連接起來。這幾乎節(jié)省了現場制造電纜接線頭所需時間的一半。

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

搶修之前，搶修負責人需要通知變電所管理人員進行加壓脈沖放電試驗，區(qū)間內的維修人員根據電纜走向觀察聲響，一般而言，故障點的位置會發(fā)生聲響，且高壓放電聲響的頻率較高，極其容易辨別，因此，只要電纜故障點出現聲響，在其方圓200m的范圍內均可聽見響聲，在發(fā)現故障點之后，通知變電所的操作人員停止試驗;在確認故障點后，首先進行切除故障點位及周圍電纜的工作，切割時一定要確保電纜無高壓電，以防止觸電事故發(fā)生。切割時要測量好長度，防止準備的電纜替換線長度不夠，一般情況下，新電纜線長度長于應替換的電纜線40cm左右即可;電纜切割后需要對新的電纜兩端進行絕緣測試確認無故障后方可進行后續(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，將電纜回歸原來的位置。在此工作完成后，變電站測試人員可以對處理過的電纜進行絕緣測試，如通過測試，緊接著進行耐壓測試。耐壓試驗合格后，將插頭恢復到原來的位置。此項工作按照插件頭安裝要求進行，安裝完成后即可恢復供電。如此就完成了電纜頭維修任務。

五、結語

隨著城市化進程的加快，軌道交通運營在城市交通中發(fā)揮的作用越來越巨大，地下軌道規(guī)模的不斷擴大使得高壓電線鋪設的面積更大，線路變得更加復雜。而針對35kV高壓電纜進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，同時針對高壓線路突發(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輸正常運營。

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