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中，為車輛檢修提供DC1500V的電源。當地鐵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DC1500V電壓，使用車間電源柜供電能確保作業人員安全。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）有兩塊數顯電壓表和一塊數顯電流表。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情況

2.1 概述

為規范成都地鐵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，特制定了PD320W型車間電源柜維修規程。維修規程對安全注意事項、維修周期及內容作出了詳細的規定。

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設備供應商培訓合格后方可進行作業。

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、穿寬松衣服、佩帶飾物（包括環狀物）等；作業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由設備生產調度安排，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，根據修程不同，檢查項點也有所區別。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程對其維保，在2018年維保過程中發現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，水汽蒸發至柜內；③設備除濕功能缺陷，因設備內部溫度與環境溫度存在溫差，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的施工質量，建議優先考慮線纜架空入柜方式，可有效避免基坑積水問題；②現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。