對城市地鐵35kV高壓電纜故障快速查找與處理分析

王磊

摘要：本文主要分析了高壓電纜故障快速查找和解決方法的應用現狀，重點介紹了當下主流使用到的高壓電纜維修手段。目前，就以我國現有的科技技術來看，城市地鐵35kV高壓電纜故障維修技術可以很好的解決地鐵中存在的高壓電纜故障問題，同時還能幫助相關工作人員在最短的時間內獲取高壓電纜故障的主要位置，并且技術本身具有很強的適應性，對于不同的地鐵站內可達到相應的故障處理效果。通過對城市地鐵35kV高壓電纜故障處理技術的應用研究，以此來進一步拓展我國城市地鐵的發展空間，從而創造出更多的社會效益。

關鍵詞：城市地鐵;35kV高壓電纜;故障查找與處理

1城市地鐵35kV高壓電纜

城市地鐵作為我國現代交通的主流方式之一，凝聚了多種高新科技技術于一身。同時，相較于傳統的城市內部交通方式來說，城市地鐵不論是速度還是容納量都極為優秀。但是，我們發現地鐵的體積相當龐大，整體的功能消耗都主要來源于電力能源。那么如此龐大的電力是怎么來的呢，自然就是地鐵35kV高壓電纜供電系統。該供電系統是整個城市地鐵中的組成部分之一，依靠主變電所35kV出線來對不同需求分區進行電源支撐。同時，由于地鐵站點之間的用電差異，為了確保各個地鐵站點的正常運作，往往會經過開關進行均勻分配，而且兩個主變電所之間會有著相當緊密的聯系，依靠聯絡電纜來確保主變電所之間的穩定狀態。這種供電體系也被叫做環網供電。環網供電本身具有超強的穩定性和抗壓性，同時，還能應對不同惡劣環境下的影響。但是，我們縱觀整個城市地鐵35kV供電系統，由于不同運營體系之間的差異，以及設備的具體用途，會使得制造長度往往會不滿足使用需求，為了確保高壓電纜的電力傳輸，需要通過中間接頭進行連接穩固。

一般來說，城市地鐵35kV高壓電纜由于整體范圍比較廣，環境的負面影響因素較多，會加大施工難度，使得現場施工條件會相當惡劣。而高壓電纜及其各類設備對于環境、溫度、濕度等因素的要求比較高，所以會在一定程度上加快高壓電纜的老化程度。尤其是電纜中間接頭，由于并非無縫連接，中間接頭會成為整個電纜中最為脆弱的環節。這也是為什么高壓電纜中最常出現故障的部位是中間接頭的緣故。總結我國多個城市地鐵的運營情況，出現了多次電纜回路開關跳閘的故障。當回路開關跳閘，就會使一些受控制的設備失去電力支撐。由于我國對于地鐵站點的建設是相當完善的，核心的設備都有著單獨的供電體系。但是由于獨立供電的造價比較高昂，多數設備都運用整體供電的形式，尤其是一些比較常用的地鐵設備，一旦發生停電，將會很大程度上影響到城市地鐵的正常運作。

2城市地鐵35kV高壓電纜故障快速查找

目前，我國城市地鐵35kV高壓電纜的故障主要集中在中間接頭等故障頻率較高的部位中，而主要進行的搶修處理則是分為兩步走，即電纜故障位置查找以及故障部位的更換、維修。一般來說，因為單一的維修無法延長故障部位的壽命，再加上高壓電纜本身對于周邊組件的要求極高，些許的老化和磨損都很有可能導致嚴重的后果，且電纜中間頭制作工藝成熟，對于故障部位都是進行全新電纜中間頭制作，所以城市地鐵35kV高壓電纜的故障維修難點就主要集中在故障查找方面上。

根據不同的電纜故障情況，所需要用到的故障查找方法也有著很大的不同。目前，常出現的故障就是電纜回路差動保護裝置跳閘。這一套裝置是每個地鐵站點內都會安裝的一道必備保護措施。該裝置具有相當強的靈敏度，本身的誤判概率相當低。可以說，當電纜回路出現故障，會第一時間進行反饋。但是，由于高壓電纜的特性，我們往往不會選擇進行人工試送電的形式進行維修和具體故障的查找，而是選擇電纜運行方式的改變，對相應的變電所進行零時供電，在最短時間內恢復相關設備的正常運轉。

對于城市地鐵35kV高壓電纜故障來說，常出現的是電纜擊穿現象。多數的維修人員在初期的故障排查都會使用專用的電纜故障儀或者是人工巡線的形式來進行故障查找。但是，在實際的排查過程中我們發現，雖然電纜擊穿的現象是相同的，而導致電纜發生擊穿的原因是多種多樣的，同時電纜路徑一般較長且周邊環境復雜，所以會導致故障位置的查找工作極為困難。再加上電纜被擊穿之后會形成低阻或者是高阻狀態，也就是說，電纜被擊穿之后的狀態極不穩定。一些設備無法準確的對故障情況進行判定，而且電纜故障儀器本身就有偏差，此時受到外界的干擾和影響，就會使得最終的判定位置發生一定距離的偏差。而人工巡線這種方式的查找難度顯然會更高，這種方法對于維修人員的專業水平以及工作經驗要求極高。因為這種形式需要維修人員依靠自身的維修經驗以及一些輔助設備來快速的進行故障位置排查，如果工作人員的專業程度不高，那么就會極大的影響到后續的維修工作。

由此可見，電纜故障排查是相當困難的。對此，就需要一種可以幫助工作人員快速獲取準確故障位置的方式，而這種方式就是高壓脈沖放電法。這種檢測方法充分的考慮到了地鐵35kV高壓電纜的鋪設方式。當我們運用高壓脈沖放電裝置進行故障排查時，檢測電壓經過故障點電纜線芯會有針對性的對電纜支架以及電纜的屏蔽部分進行放電。這種特殊的放電方式極大的保護了相關的工作人員及高壓電纜的重要部位，而且對于電纜擊穿的外界干擾影響也有著相當強的抗性，準確度很高。通過以高壓脈沖放電法為主，結合電纜故障儀輔助人工巡線有重點的排查，可以快速的幫助工作人員獲取準確的故障位置。

按圖接線，加壓試驗。硅堆整流后向電容充電。防止電容損壞，操作要注意電壓不得超過電容的耐壓值。當充電達一定值時，放電間隙擊穿向電纜放電。由于電纜故障點處絕緣較低，此時故障點處也會擊穿放電。高壓放電聲響頻率高，具有很強指向性，一般在200m內均能聽到，即使電纜溝槽內敷設也能發現。通過監聽放電聲音，準確查找故障點。一般放電間隙的放電周期和聲響與電纜故障點是一致的。放電間隙宜選用3mm左右調節，不可太小或太大。太小時，放電電壓較低，放電聲較小不易發現，太大時，放電聲增大，但放電周期延長，亦不利于現場排查且電壓過高影響設備。具體步驟總結如下：①根據保護裝置中故障電流記錄找到故障電纜相別;②拆除該相電纜插拔頭，用搖表進行初步測試;③用電纜故障儀測距進行初步定位;④高壓脈沖放電法試驗，巡線人員循聲找出故障點。

3對城市地鐵35kV高壓電纜故障處理分析

結合上文，我們分析了城市地鐵35kV供電系統的相關概念和知識，并且還針對高壓電纜的故障查找進行了詳細的論述。為了確保城市地鐵35kV高壓電纜的正常運轉，就需要針對這些故障進行快速的維修，并相應的實施一些必要的預防措施，以此來大大的提升高壓電纜的穩定性。

就以我國當下多數城市內部的地鐵運營情況來說，主要的高壓電纜敷設方式仍然還存在接頭部位薄弱的情況。也就是說，大多數的故障主要還是中間接頭部位引起的。而單獨的維修是無法有效的延長接頭部位的使用壽命。因此，當電纜中間接頭出現故障時，維修人員會快速的將故障區域進行大面積的切除，再選用全新的電纜和中間接頭進行更換。除此之外，其他部位的維修也主要是通過故障位置的排查，再進行精準的故障部位更換。但是，由于電纜故障位置的查找難度比較大，整體的故障維修工作其實是相當復雜的，所以我們在日常的地鐵運營過程中要在高壓電纜周邊建設施工材料存儲區，這些區域存放有必備的施工材料和一些重要的電纜配件。值得注意的是，由于高壓電纜的配件特性，很多電纜配件為了保證尺寸可以適用于多種設備情況，所以會存在一定的偏差，而這些偏差就需要依靠維修人員在進行電纜更換處理時，對主絕緣、半導體層、保護套等部分進行一定的人工打磨和穩固，以此來確保更換設備可以很好的契合高壓電纜的運行狀態。

常規電纜中間接頭的更換制作工藝時間是可控的。大多電纜敷設時接頭處無預留長度。電纜中間接頭擊穿后故障點部位須截斷，用一段同規格電纜進行連接。這樣每一處故障必須重新制作兩組電纜接頭，搶修工作量較大。由于地鐵運營時間的特殊性，用于電纜頭處理的時間正常僅有2 h左右。為縮短處理時間，經分析可將電纜頭制作的工序分解。把新增的一段連接電纜先進行外護套、屏蔽層、半導體層、主絕緣的剝削及打磨的工作預制，用保鮮膜臨時包裹防護好。正式處理故障電纜時，做好安全措施后，現場只需對原電纜的兩端進行測量切割開剝，分兩組按中間接頭制作工藝施工，將預制電纜與原電纜對接。節省了現場制作電纜接頭近一半的時間。其中注意的是一般故障電纜切割長度比連接電纜短30至50 cm為宜。技術切除操作要在安全狀態下進行，確保工作人員的人身安全。電纜中間頭制作工序完成后，將電纜放回支架。變電所試驗人員對該電纜做絕緣測試合格后進行耐壓試驗，耐壓試驗合格后，恢復插拔頭。安裝完畢后即可恢復送電。

最后，為了保證城市地鐵35kV高壓電纜的穩定輸出，要不斷完善電纜故障查找以及維修兩階段之間的流程，也需要進行必要的預防措施。可通過運用定期絕緣測試、耐壓試驗，加強人工巡線并運用紅外熱像儀、局放儀等著重檢測排查電纜中間接頭情況，發現隱患提前預防處理。同時，電纜施工敷設時也要做好充分的防護與考慮熱脹冷縮拉伸預留量等。

4總結

綜上所述，城市地鐵35kV高壓電纜供電體系在整個地鐵運營中有著相當重要的地位和作用。但是由于本身電纜的特性，經常會出現中間接頭以及一些其他的故障情況。針對這些故障情況，就需要相應的實施一些具有針對性的故障查找和處理方法，在最短的時間內解決高壓電纜的故障問題，以此來確保城市地鐵35kV高壓電纜的正常運轉。

參考文獻：

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