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）

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）

針對廣州南站武廣高鐵運行中用于供電的電纜在運行中可能出現的一些列供電安全隱患問題，進行分析總結。結合生活中的實際情況和高鐵在運行中對安全的要求，對供電電纜的鋪設環境、故障的類型、故障產生的原因和預防方法等進行了詳細的描述，并得出了一些防止供電電纜出現問題的經營條例，減少電纜故障的風險，增強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；保護措施

0 引言

隨著電氣化鐵路的產生和發展，高速鐵路對接觸網工作的穩定性和供電需求的要求日益嚴苛。廣供電發〔2012〕59號文中明確提到“接觸網的電壓為27.5 kV，供電電纜應定期進行維護。”因此可以得出接觸網對供電電纜具有重大的作用。接觸網同架空線路比較，更具有簡單、方便的優勢。在鐵路電網的修建中難以替代的就是接觸網，且應用范圍也逐漸擴大。

1 供電電纜的描述

1.1 供電電纜發展概況

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

1.2 供電電纜線路的優、缺點

在鐵路供電系統中，輸送和安排具有大頻率電能的設施有兩種方式，分別是架空線路和供電電纜。兩者有不同的作用。供電電纜的敷設范圍廣，可以適應不同的環境，如地下、水底等，能夠長時間、遠距離地輸電并滿足安全傳輸電力的需要，其缺點是投資成本高、尋找故障與維護困難。而架空線路具有成本低、構造簡單、便于維護等優點。除此之外，因為廣州南站選用的是多條電纜共同鋪設的方式，使電纜在調節方面所花時間較長。在電纜整治時期，由于一條供電電纜供多個停電單元使用，一旦此時發生通地故障，故障所引起的范圍則被擴大。

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）。隨著科技的發展和我國鐵路供電事業的進步，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，廣州南動車段閉開所295 線路動車段一、二級庫門前103道、104道上網開關（610#，611#）處發生電纜事故。產生該故障的原因是施工單位沒有按施工的要求合理施工，使上網點電纜頭以為，導致帶電結構與肩架角鋼距離小，產生放電行為。2010 年05月12日，廣州南變電所223饋線在動走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。產生問題的原因是電纜中間接頭處的生產不合格，導致被擊穿放電。

1.5 供電電纜故障產生的原因

（1）供電電纜制造缺陷。電纜的質量很大程度上決定著供電安全。在生產過程中電纜容易出現不一致絕緣屏蔽厚度、絕緣內有雜質、絕緣偏離、不光滑的內外屏蔽層、電纜金屬保護套的密封不緊等質量問題。

（2）供電電纜機械損傷。在所有的電纜事故中機械損傷產生的事故所占比例大。通常的機械損傷有以下三種：第一種：在安裝過程中的損傷。在安裝時不可避免出現拉壞、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輸和施工產生。第三種：自然力造成的損傷。到受自然力和內部絕緣膠膨脹作用下的中間接頭和最終接頭造成電纜護套毀壞等。

（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或粗糙的安裝而造成絕緣受潮。

（4）供電電纜過熱。因為電纜絕緣內部的氣流流動導致局部過熱，使絕緣炭化。或電纜超出承受范圍都會產生大量的熱量，從而是電纜絕緣的損壞速度加快。

（5）過電壓過電壓通常指大氣過電壓（雷擊）和電纜內部過電壓。從實際情況來看，大量的戶外終端頭事故產生的原因是雷擊。

（6）施工環境差。在電壓為27.5 kV的電氣化鐵路，采用交聯聚乙烯絕緣供電電纜專門定制的戶外終端頭。在安裝過程中，要注意施工現場應保持干凈、無塵，不超過80%相對濕度，周圍的環境溫度不低于0 ℃。

2 電纜故障的防范措施

2.1 加強電纜巡視

很多的電纜線路事故是因為外力機械損傷造成的。防止電纜線路被外力機械破壞的有效途徑，就必須加強電纜線路的巡視工作，制訂符合實際情況的巡視條例，保證巡視時間。在巡視過程中巡視工作人員必須仔細填寫巡視記錄，要時刻留意電纜線路附近是否存在工務機構或有無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。在巡視過程中一旦發現可能產生對電纜線路有害的行為，應及時采取行動予以阻止，必要時必須向有關部門進行報告。

2.2 避免高低壓電纜同溝敷設

在電氣化鐵路為10 kV中電力電纜中特別容易產生單相接地的事故。如果處理不當，電纜會因電流太大而局部升溫，使電纜保護層被融化，嚴重時將導致火災，位于同一位置的管道內的其他電纜也會被燒毀。所以，要避免10 kV電力電纜同27.5 kV供電電纜同溝鋪設。

2.3 選擇電纜通道避免因腐蝕引起故障

如果電纜附近的環境條件不好，周圍的土壤里含有氯化物、酸性或堿性等化學物質，會讓電纜受到破壞。廣州是發達工業的城市，也是雷雨高發地區。廣州環境污染較嚴重，雨水中含有酸性物質較高，會使電纜受到化學腐蝕。所以，在電纜通道中要有很好的排水系統，防止供電電纜長時間受雨水侵蝕。在雨水過后，應當加大對電纜巡視。

2.4 加強技能培訓，提高電纜質量

電纜線路能否長期安全運行是由電纜正常運行和電纜工程施工質量的好壞確定的。因此，要增加對電纜運行人員、施工人員的技術指導，提升他們的工作能力，從而使電纜的運行、施工質量得以提高。同時編制一些電纜在現場運營時規則，比如不準在塵土飛揚、雨天、濕度比較大等環境條件不好的狀況下對電纜最終接口或者接頭施工，防止因不好的電纜施工而導致電纜故障。

3 研究建議

3.1 減少同溝敷設電纜條數

廣州南變電所的饋線電纜有19條，類型是213（6條）、214（6條）、221（3條）、223（2條）、224（2條）的饋線電纜長1 650 m，并且是同溝敷設。還有共溝長1 700 m的211、212、217、218、215、216饋線電纜。這么多條的饋線，如此長的供電電纜，如果發生故障如接觸網停電，將直接讓廣州南站列車無法運行，后果不堪設想。因此，在現有的條件下，應盡量避免供電電纜同一地方的長度和條數。

3.2 電纜整治時間應合理

廣州南站對供電電纜進行整治的周期是1年。檢修是必要的，但檢修時間卻不能過長。在制訂檢修方案時，應充分考慮可能出現的問題，以應對各種突發事件。此外，檢修時間盡量選擇在秋季，因為秋季天氣干燥、雷雨天氣少，可以避免因雷雨影響檢修。

4 結束語

通過對接觸網供電線路的運行模式進行觀察和分析，找到供電電纜出現故障的原因，并加以總結，發現規律，有目的性地加大預防措施，并擬定出對解決故障有用的方法，這是保障電纜正常施工、運行的重要辦法。因此，需要從事各個方面工作的人員在實際工作中進行仔細觀察、認真分析和研究，并積累經驗，不斷完善自身技能，從而降低發生電纜故障的風險，保證線路的有效運行。

[1] 中華人民共和國鐵道部.接觸網運行與檢修規程[M]. 北京：中國鐵道出版社，2007.

[2] 夏新民.電力電纜頭制作與故障測尋［M］. 北京：工業出版社，2012.

TM762.25

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1671-0711（2016）07（上）-0026-02