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        淺談電纜故障成因和防范措施

        2016-02-06 02:13:32周喜茹
        中國(guó)設(shè)備工程 2016年7期
        關(guān)鍵詞:饋線接觸網(wǎng)絕緣

        周喜茹

        (神池縣供電公司,山西 神池 036100)

        淺談電纜故障成因和防范措施

        周喜茹

        (神池縣供電公司,山西 神池 036100)

        針對(duì)廣州南站武廣高鐵運(yùn)行中用于供電的電纜在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的一些列供電安全隱患問(wèn)題,進(jìn)行分析總結(jié)。結(jié)合生活中的實(shí)際情況和高鐵在運(yùn)行中對(duì)安全的要求,對(duì)供電電纜的鋪設(shè)環(huán)境、故障的類(lèi)型、故障產(chǎn)生的原因和預(yù)防方法等進(jìn)行了詳細(xì)的描述,并得出了一些防止供電電纜出現(xiàn)問(wèn)題的經(jīng)營(yíng)條例,減少電纜故障的風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)電纜的工作能力和增加供電的可靠性,有利于安全供電。

        高鐵;供電線路;電纜故障;保護(hù)措施

        0 引言

        隨著電氣化鐵路的產(chǎn)生和發(fā)展,高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)工作的穩(wěn)定性和供電需求的要求日益嚴(yán)苛。廣供電發(fā)〔2012〕59號(hào)文中明確提到“接觸網(wǎng)的電壓為27.5 kV,供電電纜應(yīng)定期進(jìn)行維護(hù)。”因此可以得出接觸網(wǎng)對(duì)供電電纜具有重大的作用。接觸網(wǎng)同架空線路比較,更具有簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)勢(shì)。在鐵路電網(wǎng)的修建中難以替代的就是接觸網(wǎng),且應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大。

        1 供電電纜的描述

        1.1 供電電纜發(fā)展概況

        我國(guó)開(kāi)始有電纜是在20世紀(jì)30年代。近幾年,尤其以交聯(lián)聚乙烯電纜的供電電纜,在鐵路特定的供電系統(tǒng)(27.5 kV)中得到了充分的利用。

        1.2 供電電纜線路的優(yōu)、缺點(diǎn)

        在鐵路供電系統(tǒng)中,輸送和安排具有大頻率電能的設(shè)施有兩種方式,分別是架空線路和供電電纜。兩者有不同的作用。供電電纜的敷設(shè)范圍廣,可以適應(yīng)不同的環(huán)境,如地下、水底等,能夠長(zhǎng)時(shí)間、遠(yuǎn)距離地輸電并滿(mǎn)足安全傳輸電力的需要,其缺點(diǎn)是投資成本高、尋找故障與維護(hù)困難。而架空線路具有成本低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,因?yàn)閺V州南站選用的是多條電纜共同鋪設(shè)的方式,使電纜在調(diào)節(jié)方面所花時(shí)間較長(zhǎng)。在電纜整治時(shí)期,由于一條供電電纜供多個(gè)停電單元使用,一旦此時(shí)發(fā)生通地故障,故障所引起的范圍則被擴(kuò)大。

        1.3 供電電纜的作用

        一般情況下供電電纜線路都是放在隧道、管道、溝道中或被埋在地下(水下)。隨著科技的發(fā)展和我國(guó)鐵路供電事業(yè)的進(jìn)步,在供電線路中,選擇供電電纜作為架空供電線路的手段之一,完成架空供電線路不能做到的事。

        1.4 電纜故障概

        2010年01年08日,廣州南動(dòng)車(chē)段閉開(kāi)所295 線路動(dòng)車(chē)段一、二級(jí)庫(kù)門(mén)前103道、104道上網(wǎng)開(kāi)關(guān)(610#,611#)處發(fā)生電纜事故。產(chǎn)生該故障的原因是施工單位沒(méi)有按施工的要求合理施工,使上網(wǎng)點(diǎn)電纜頭以為,導(dǎo)致帶電結(jié)構(gòu)與肩架角鋼距離小,產(chǎn)生放電行為。2010 年05月12日,廣州南變電所223饋線在動(dòng)走B線10#桿下涵洞口朝著變電所方向1 440 m處的供電電纜的中間部分的接地處被擊穿。產(chǎn)生問(wèn)題的原因是電纜中間接頭處的生產(chǎn)不合格,導(dǎo)致被擊穿放電。

        1.5 供電電纜故障產(chǎn)生的原因

        (1)供電電纜制造缺陷。電纜的質(zhì)量很大程度上決定著供電安全。在生產(chǎn)過(guò)程中電纜容易出現(xiàn)不一致絕緣屏蔽厚度、絕緣內(nèi)有雜質(zhì)、絕緣偏離、不光滑的內(nèi)外屏蔽層、電纜金屬保護(hù)套的密封不緊等質(zhì)量問(wèn)題。

        (2)供電電纜機(jī)械損傷。在所有的電纜事故中機(jī)械損傷產(chǎn)生的事故所占比例大。通常的機(jī)械損傷有以下三種:第一種:在安裝過(guò)程中的損傷。在安裝時(shí)不可避免出現(xiàn)拉壞、碰傷電纜,或彎曲角度大而損傷電纜。第二種:直接因外力損傷。這方面的損壞主要因交通運(yùn)輸和施工產(chǎn)生。第三種:自然力造成的損傷。到受自然力和內(nèi)部絕緣膠膨脹作用下的中間接頭和最終接頭造成電纜護(hù)套毀壞等。

        (3)供電電纜絕緣受潮。由于中間接頭或終端頭等零件密封不嚴(yán)或粗糙的安裝而造成絕緣受潮。

        (4)供電電纜過(guò)熱。因?yàn)殡娎|絕緣內(nèi)部的氣流流動(dòng)導(dǎo)致局部過(guò)熱,使絕緣炭化?;螂娎|超出承受范圍都會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,從而是電纜絕緣的損壞速度加快。

        (5)過(guò)電壓過(guò)電壓通常指大氣過(guò)電壓(雷擊)和電纜內(nèi)部過(guò)電壓。從實(shí)際情況來(lái)看,大量的戶(hù)外終端頭事故產(chǎn)生的原因是雷擊。

        (6)施工環(huán)境差。在電壓為27.5 kV的電氣化鐵路,采用交聯(lián)聚乙烯絕緣供電電纜專(zhuān)門(mén)定制的戶(hù)外終端頭。在安裝過(guò)程中,要注意施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保持干凈、無(wú)塵,不超過(guò)80%相對(duì)濕度,周?chē)沫h(huán)境溫度不低于0 ℃。

        2 電纜故障的防范措施

        2.1 加強(qiáng)電纜巡視

        很多的電纜線路事故是因?yàn)橥饬C(jī)械損傷造成的。防止電纜線路被外力機(jī)械破壞的有效途徑,就必須加強(qiáng)電纜線路的巡視工作,制訂符合實(shí)際情況的巡視條例,保證巡視時(shí)間。在巡視過(guò)程中巡視工作人員必須仔細(xì)填寫(xiě)巡視記錄,要時(shí)刻留意電纜線路附近是否存在工務(wù)機(jī)構(gòu)或有無(wú)其他施工單位近期曾在這里施工,并要注意電纜線路上是否有大堆物品。在巡視過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生對(duì)電纜線路有害的行為,應(yīng)及時(shí)采取行動(dòng)予以阻止,必要時(shí)必須向有關(guān)部門(mén)進(jìn)行報(bào)告。

        2.2 避免高低壓電纜同溝敷設(shè)

        在電氣化鐵路為10 kV中電力電纜中特別容易產(chǎn)生單相接地的事故。如果處理不當(dāng),電纜會(huì)因電流太大而局部升溫,使電纜保護(hù)層被融化,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致火災(zāi),位于同一位置的管道內(nèi)的其他電纜也會(huì)被燒毀。所以,要避免10 kV電力電纜同27.5 kV供電電纜同溝鋪設(shè)。

        2.3 選擇電纜通道避免因腐蝕引起故障

        如果電纜附近的環(huán)境條件不好,周?chē)耐寥览锖新然?、酸性或堿性等化學(xué)物質(zhì),會(huì)讓電纜受到破壞。廣州是發(fā)達(dá)工業(yè)的城市,也是雷雨高發(fā)地區(qū)。廣州環(huán)境污染較嚴(yán)重,雨水中含有酸性物質(zhì)較高,會(huì)使電纜受到化學(xué)腐蝕。所以,在電纜通道中要有很好的排水系統(tǒng),防止供電電纜長(zhǎng)時(shí)間受雨水侵蝕。在雨水過(guò)后,應(yīng)當(dāng)加大對(duì)電纜巡視。

        2.4 加強(qiáng)技能培訓(xùn),提高電纜質(zhì)量

        電纜線路能否長(zhǎng)期安全運(yùn)行是由電纜正常運(yùn)行和電纜工程施工質(zhì)量的好壞確定的。因此,要增加對(duì)電纜運(yùn)行人員、施工人員的技術(shù)指導(dǎo),提升他們的工作能力,從而使電纜的運(yùn)行、施工質(zhì)量得以提高。同時(shí)編制一些電纜在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)規(guī)則,比如不準(zhǔn)在塵土飛揚(yáng)、雨天、濕度比較大等環(huán)境條件不好的狀況下對(duì)電纜最終接口或者接頭施工,防止因不好的電纜施工而導(dǎo)致電纜故障。

        3 研究建議

        3.1 減少同溝敷設(shè)電纜條數(shù)

        廣州南變電所的饋線電纜有19條,類(lèi)型是213(6條)、214(6條)、221(3條)、223(2條)、224(2條)的饋線電纜長(zhǎng)1 650 m,并且是同溝敷設(shè)。還有共溝長(zhǎng)1 700 m的211、212、217、218、215、216饋線電纜。這么多條的饋線,如此長(zhǎng)的供電電纜,如果發(fā)生故障如接觸網(wǎng)停電,將直接讓廣州南站列車(chē)無(wú)法運(yùn)行,后果不堪設(shè)想。因此,在現(xiàn)有的條件下,應(yīng)盡量避免供電電纜同一地方的長(zhǎng)度和條數(shù)。

        3.2 電纜整治時(shí)間應(yīng)合理

        廣州南站對(duì)供電電纜進(jìn)行整治的周期是1年。檢修是必要的,但檢修時(shí)間卻不能過(guò)長(zhǎng)。在制訂檢修方案時(shí),應(yīng)充分考慮可能出現(xiàn)的問(wèn)題,以應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件。此外,檢修時(shí)間盡量選擇在秋季,因?yàn)榍锛咎鞖飧稍铩⒗子晏鞖馍?,可以避免因雷雨影響檢修。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)接觸網(wǎng)供電線路的運(yùn)行模式進(jìn)行觀察和分析,找到供電電纜出現(xiàn)故障的原因,并加以總結(jié),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,有目的性地加大預(yù)防措施,并擬定出對(duì)解決故障有用的方法,這是保障電纜正常施工、運(yùn)行的重要辦法。因此,需要從事各個(gè)方面工作的人員在實(shí)際工作中進(jìn)行仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析和研究,并積累經(jīng)驗(yàn),不斷完善自身技能,從而降低發(fā)生電纜故障的風(fēng)險(xiǎn),保證線路的有效運(yùn)行。

        [1] 中華人民共和國(guó)鐵道部.接觸網(wǎng)運(yùn)行與檢修規(guī)程[M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社,2007.

        [2] 夏新民.電力電纜頭制作與故障測(cè)尋[M]. 北京:工業(yè)出版社,2012.

        TM762.25

        A

        1671-0711(2016)07(上)-0026-02

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