高鐵牽引供電電纜敷設的施工方法與接地方式的選取

摘要：在鐵路行業的迅猛發展下，鐵路建設過程中單芯饋線電纜的使用越發廣泛，高速鐵路饋線電維與鐵路中的牽引網及牽引變電所在連接著，對穩定傳輸鐵路電能起到了重要的作用。基于此，文章首先分析了牽引供電電纜出現故障的原因，然后探討了牽引供電電纜敷設施工工藝，最后提出了牽引供電電纜鎧裝接地的幾種方式。

關鍵詞：高鐵牽引供電；電纜敷設；接地方式；交叉互聯接地；鐵路行業 文獻標識碼：A

中圖分類號：U225 文章編號：1009-2374（2017）06-0193-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.06.096

在國內高速鐵路的迅猛發展下，在外部環境的影響下，高速鐵路牽引供電單芯電纜使用越發頻繁，結合電纜出現故障的一系列原因，深入分析高速鐵路牽引供電單芯電纜敷設施工工藝，鐵路供電電纜通常使用電纜溝，區間采用直埋敷設方法；電纜接地通常使用電纜鎧裝一端接地，另一端使用護層保護器接地方式。結合這兩個特征，找出與之相符的保護措施，確保鐵路系統的電力電纜可以穩定有序地運作。但結合實際情況來講，我國高速鐵路發展中還有很多問題，這些問題嚴重影響著我國高速鐵路發展水平，如何才能解決好我國高速鐵路發展中存在的問題，這是我國各大高速鐵路企業應該重點探討的問題，解決好存在的問題后才能獲取更多的經濟效益和社會效益，從而促進我國社會經濟和國民經濟的進一步發展。

1 牽引供電電纜出現故障的原因

牽引供電電纜出現故障分為三類，分別是電纜本體原因、外部施工環境的影響、施工質量的影響，結合開通京廣高鐵運營經驗而言，牽引供電電纜故障是由施工質量導致的，主要表現在牽引供電電纜施工引發牽引供電電纜本體絕緣護套出現損傷、接地不符合要求等。外圍施工環節會損傷著牽引供電電纜，外部施工導致的牽引供電電纜故障很難在短時期內恢復，嚴重干擾著運輸組織運轉，一旦出現外部施工引發的供電電纜故障必須要引起高度重視，充分利用所有有效資源，盡可能及時處理出現的故障。

2 牽引供電電纜敷設的施工工藝

高速鐵路供電電纜一般在變電所GIS柜與網點間供電線。在外部環境中敷設牽引供電電纜，不但施工環境有些差，而且在施工中經常出現問題，因此想要保證牽引供電電纜的正常運營，需要有關人員經常維護和檢修牽引供電電纜，在維修和檢驗中積累經驗，及時地解決牽引供電電纜中出現的故障，最大程度上保證牽引供電電纜的正常穩定運作。

（1）結合實際情況來講，牽引供電電纜纜鎧裝層應使用非磁性鎧裝層。通過調查后發現，我國很多地方的高鐵都是鋁合金材料的，牽引供電上網點固定也是使用非磁性鎧裝層；（2）上文講到牽引供電電纜鎧裝層的材質，鋁合金的材質相對比來講，抗外破壞能力較低，牽引供電電纜可使用整體澆筑方法對電纜溝槽進行敷設，在敷設的同時，使用混凝土板隔離各個牽引供電電纜，防止一條牽引供電電纜擊穿故障后對其他電纜有損傷；（3）高鐵供電電纜多數都運用直埋方法敷設。在牽引供電電纜直埋后，一旦出現問題就很難找到出現問題的原因，應盡量避免埋設中間接頭，盡可能減少問題出現的次數；（4）在牽引供電電纜敷設中，絕對不能出現機械拖拽電纜，防止損傷到牽引供電電纜外鎧裝層。對于一些直埋區段的牽引供電電纜盡量逐根隔離；（5）在穿越公路與鐵路的，牽引供電電纜需要敷設穿管的，牽引供電電纜應該使用單根單管敷設方法，牽引供電電纜保護應該使用抗腐蝕、阻燃性較強的管道；（6）在牽引供電電纜轉彎處和接頭電纜處，穿過軌道兩旁、建筑墻體外等都需要對電纜標樁埋設，避免一些大型機械的碾壓，進而損傷電纜，出現安全隱患，最后引發一系列的安全故障；（7）高速鐵路牽引供電單芯電纜線徑有些大，并且牽引供電電纜在彎曲中，其鎧裝層容易出現損失，在敷設牽引供電電纜中彎曲半徑應該超過25倍的電纜外徑；（8）在牽引供電電纜運行過程中，高壓電纜終端是非常重要的一個環節，在電纜終端有很多牽引供電電纜故障點。在安裝過程中牽引供電電纜終端應嚴格按照施工工序要求進行，對施工工藝嚴格把控，防止由于制作因素致使電纜擊穿；（9）牽引供電電纜終端的制作過程中，引出的牽引供電電纜鎧裝裸露接地層導線需要做好很多方面的處理，尤其是防水處理、絕緣包纏處理，應水平放置安裝牽引供電電纜中間接頭。

由此可見，敷設牽引供電電纜的施工工藝包括很多方面，在實際工作中也需要結合高鐵牽引供電電纜敷設的具體情況，充分利用各種資源，最大限度上做好敷設牽引供電電纜施工工藝工作，并提高敷設牽引供電電纜施工人員工作熱情，為促進高速鐵路的發展打下堅實的基礎。另外在敷設高鐵牽引供電電纜方法中，我國也可借鑒其他國家的做法和經驗，借鑒并不是盲目、一味借鑒，而是應該結合我國國情和高鐵牽引供電電纜敷設具體情況，有計劃、有目的地借鑒，這樣才能真正保證我國高鐵的穩定安全運作。

3 牽引供電電纜接地方式選取

3.1 一端直接接地，另一端通過護層保護器接地

將牽引供電電纜鎧裝一端直接接地，另一端在保護層保護器下接地，如圖1所示。裝設保護層的保護器端在穩定正常運作狀況下，對地絕緣，在牽引供電電纜鎧裝層有過電壓情況后，接地保護器可消除環流，保證供電線纜正常有序地運作。另外一種接法就是把護層保護器端懸空，對地絕緣，如果選取這種懸空的接地方式，在做好絕緣防水工作的同時，將其固定捆扎在電纜本體上，讓其不與地面有所接觸。

3.2 兩端直接接地

在牽引供電電纜鎧裝兩端不需要使用保護裝置直接接地下，此方式日常維護量很小，在電力三芯電纜里頻繁使用，但卻很少應用在單芯電纜鎧裝接地中，防止牽引供電電纜鎧裝層出現環流情況，對電纜有所損壞，這種接地方式較為適用于傳輸功率小、電纜長度短的場合，如圖2所示：

3.3 交叉互聯接地

如果有較長的牽引供電電纜時通常使用交叉互聯方式來接地。通過三等分電纜，每一段間中都加裝上絕緣接頭，在絕緣接頭處引出牽引供電電纜鎧裝，并在交叉互聯箱下后，在護層保護器下接地，如圖3所示。由于高速鐵路供電電流非常大，單芯電纜鎧裝會出現很大的感應電壓，所以牽引供電電纜鎧裝可使用接地防護措施，進而消除感應電壓。結合高速鐵路牽引電單芯電纜特征，高速鐵路常常使用一端接保護層保護器、一端接地的方式。這種接地方式可以讓金屬護套的感應環流及電壓得到相應的減小，讓其傳輸容量得到提高。

3.4 中間接地方式

牽引供電電纜鎧裝中間節點。牽引供電電纜兩端在保護層保護器下接地，這種接地方式可以讓電纜的流載量及使用壽命得到提高，同時相應的維護工作量得到減少，但結合實際情況來講，在鐵路供電中這種連接方式并不常用，如圖4所示：

3.5 分段保護接地方式

這種方式可以將其看作為懸空接地方式的一種延伸，在電纜間必須使用外屏蔽斷開的絕緣中間頭。這種分段保護的接地方式適用于電纜長度較長的，如果上網點與其牽引變電所之間的距離較長的話，便可采用這種分段保護的接地方式。

上述幾種接地方式，有的是在鐵路供電中經常用到，有的不常用到，但每種接地方式都有其優勢，應結合鐵路供電系統實際情況，選擇出最佳的接地方式，確保高鐵牽引供電電纜敷設的施工方法和選取的接地方式都是符合規定的，唯有與鐵路供電需求相符的接地方式，才能從根本上保證鐵路供電線纜的正常運作。

4 結語

綜上所述，因為牽引供電電纜需要前期投入很大一筆資金，一旦出現了故障，就很難在第一時間內發現故障點，導致故障逐漸擴大化，嚴重影響了高速鐵路供電系統的正常運作。近幾年來單芯電纜供電得到了普遍的應用，鐵路運營企業要經常進行日常檢修與維護，配備所需要的檢修工具，強化新建線路牽引供電電纜敷設中各項配合工作，對安裝和運營牽引供電電纜正常進行做好各項工作，進而推動我國高鐵的安全有序運作，保證人民的生命和財產安全，進而推動社會經濟更加快速的發展。

參考文獻

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作者簡介：唐青林（1977-），男，湖北隨州人，中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司工程師，研究方向：高鐵牽引供電技術。

（責任編輯：小 燕）