高压电缆故障原因及对策措施

2014-04-06靳玉海上海铁路局合肥供电段

上海铁道增刊 2014年1期

关键词：绝缘电缆高压

靳玉海上海铁路局合肥供电段

高压电缆故障原因及对策措施

靳玉海上海铁路局合肥供电段

随着电缆在普速、高速铁路供电系统的大量应用，电缆故障占电力设备故障总件数的比例也逐年上升。通过对高压电缆故障发生的原因进行分析，就如何避免故障发生及快速处理提出建议。

电缆；故障；对策措施

电力线路有架空线路和电缆两种方式，架空线路结构简单、投资小、便于维护和故障处理，而电缆对敷设环境条件要求不高，维护工作量小。普速铁路高压电缆数量占高压电力线路数量比例约10%左右，高速（客专）铁路高压电缆数量占高压电力线路数量比例约80%以上，近年因交通运输、城乡快速发展建设的影响，架空电线路改电缆处所增多，随着这一比例逐年的提高，电缆故障占电力设备故障总件数的比例也逐年上升。“品”字形敷设或三相全换位敷设方式，电缆护层保护器与电缆头连接线较长、未做绝缘处理等。

1.4 运行管理原因

一是已超大修期，未逐年测量电缆绝缘电阻数据或数据不实，电缆绝缘性能下降未及时更换的电缆易发生故障；二是电缆、电缆标桩、标示巡视不到位，标桩缺失或字迹不清，电缆路径不清楚，易遭受外部施工破坏；三是营业线施工盯控不到位，电缆路径附近有开挖等施工，设备包保人未始终在现场盯控；四是履历簿电缆台账单一，电缆路径路图不明晰，无电缆路径、标桩与永久参照物距离、位置。

以上原因造成电缆故障的比例，运行管理占58%，施工质量占39%，电缆本体及附件质量占2%，设计方面占1%。其中运行管理中外力破坏原因故障约87%，施工质量中中间接头施工质量原因故障约76%。

1 原因分析

对我段近年来高压电缆故障发生的原因进行分类，大致有以下几类：设计单位设计原因、电缆本体及附件质量原因、施工质量原因、运行管理原因。

1.1 设计原因

一是设计标准偏低，特别重要处所的电源线、贯通（自闭）电缆、地形复杂以及电缆故障后不易恢复区段的电缆未设置备用电缆、备用通道（如管、涵）或未设计其他便于快速抢修的措施，配电所电源线、贯通（自闭）电缆未设计独立通道。较长电缆中间头不采用电缆对接箱方式或数量不足；二是电力施工图设计较简单，一般只给出电缆大致路径、数量表和参考标准图集，对特殊地段电缆敷设要求未说明；三是长大电缆运行维护指导性文件、仿真试验资料缺失。

1.2 电缆本体及附件质量原因

厂家制造原因主要是产品质量有偏差，根据发生部位不同，又分为电缆本体原因、电缆接头附件原因。在电缆生产过程中容易出现的问题有绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不均匀、绝缘内有杂质、内外屏蔽有突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属护套密封不良等，有些情况比较严重，可能在竣工试验中或投运后不久出现故障，大部分在电缆系统中以缺陷形式存在，对电缆长期安全运行造成严重隐患。个别厂家电缆也出现同相电缆两端色相标示不对，按色相施工结束，送电后才发现相序不对。

1.3 施工质量原因

因为施工质量导致高压电缆故障的事例很多，主要原因有以下几个方面：一是施工现场环境条件差，施工过程中由于高压电缆绝缘暴露在空气中，绝缘层吸入水分，给安全运行留下隐患；二是高压电缆中间接头施工工艺不高，施工中绝缘表面留下细小的划痕或脏污，半导电颗粒和砂布上的沙粒嵌入绝缘中，电缆绝缘屏蔽断口处处理不当；三是未按规范要求施工或标准低，未按要求沿管、槽道敷设、铺沙盖砖（管、槽封堵）、分槽（沟）设置；四是电缆路径选择不合理，或与土建施工协调不够，电缆路径被挤占，电缆被埋在永久建筑物、栅栏、深土下，留下隐患。五是施工过程造成电缆外皮损伤，未及时处理；六是单芯电缆未采用

2 对策措施

电缆敷设方式一般采用直埋或电缆沟（槽、管）方式敷设，其隐蔽性敷设方式和现有的故障探测技术手段决定了电缆一旦发生故障，一般难以快速准确的查找到故障点，很快恢复供电。因此，针对上述电缆故障发生的原因分析，今后应在设计、施工、运行管理等方面加以重视、解决，有针对性的提前采取措施加以预防，减少故障发生概率，和提前做好故障易发点的预判，减少故障处理时间，确保供电安全。

2.1 加强与设计单位的沟通树立设计规范是工程设计要求的底线理念，掌握设计规范及其相关条文说明，与段设备运行实际情况相结合，梳理汇总形成段电力电缆工程设计意见（建议），在工程预可研阶段向设计单位适时提出。建议重点放在重要处所电源线、贯通（自闭）电缆、地形复杂以及电缆故障后不易恢复的区段如何设置备用电缆和备用通道（如管、涵），长大电缆的选型及电缆外层色相标识，电缆沟槽、电缆接头井、电缆对接箱、电缆标桩设置等方面。

2.2 全过程介入工程施工

安排有责任心的人员提前全过程介入新建工程、段运行电缆迁改工程施工，介入人员应熟知设计文件内容及相关设计要求，掌握电缆施工规范、安装标准和段相关要求。介入人员应对重点处所、工序、工艺及隐蔽工程进行旁站监督，及时发现问题，提出整改要求。一是电缆工程是否按设计、规范要求施工；二是电缆工程与站前、站后工程工序是否协调，避免因工程工序协调不够造成敷设的电力电缆二次甚至多次变更路径、电缆受外力损伤、电缆被埋在永久建筑物、栅栏、深土下，给以后运行留下隐患；三是电力电缆工程自身及与其他缆线工程是否协调，避免不同电压等级、性能的电缆同沟、同槽、交叉敷设，安全距离不足，一根电缆故障，损伤到其他电缆，扩大故障影响面。配电所电源、贯通、自闭高压电缆的敷设尽量采用独立通道，避免以后因大型机械施工对同沟敷设的电缆造成同时伤害。四是电缆终端头、中间接头制作是施工现场对电缆绝缘再恢复过程,是电缆整体绝缘中的最薄弱点及易发故障点，要督促施工人员严格在规定的气候、湿度条件下，按工艺要求进行。五是要求施工单位在直线区段增加电缆标桩、标示牌设置数量，特别在城乡结合部及站区附近要密集埋设电缆标桩。六是核对竣工图纸电缆路径和实际路径是否相符，电缆路径、标桩相对永久建筑物的距离、方位是否正确。

2.3 加强电缆运行管理

一是细化电缆工程施工工艺要求；二是补充电缆工程验收细则，特别是电缆竣工图纸相关要求，做到图与现场相符；三是做好电缆日常巡视和特殊(暴雨、雪等)巡视工作，及时发现问题；四是重视电缆标桩、标示设置工作，电缆标桩、标示是防止电缆受外部损坏及快速查找电缆故障点的有效有段，做到缺失标桩及时补齐，每半年对电缆标桩字符描红。四是及时核对修订电缆图纸，电缆路径及标桩相对永久参照物位置发生变化的及时修订，做到有图就能在现场确定电缆路径；五是建立电缆台账，记录逐年电缆摇测绝缘数值，并定期分析，对绝缘不达标且绝缘值逐年下降的电缆，及时报大修、更改应予更新，对一时难以更新的，可采取中间接头重做、分段更换部分电缆的办法，提高绝缘水平；六是提高对电缆中间头重要性的认识，中间接头是整条电缆线路最薄弱环节及易发故障处所，宜采用可拆卸的电缆对接箱，提升绝缘和方便故障查找，不采用对接箱的，直埋区应设电缆接头井，沿槽道敷设的应标注清楚。七是营业线施工区段的电缆，要向施工方交清地下电缆具体路径，做好取出电缆的防护，安排人员定人、定时间现场盯控；八是车间备齐管内各型号电缆故障应急处理材料（电缆、热塑中间头、终端头附件材料），定期对可能发生的电缆故障点进行故障应急模拟演练。运行中的电缆发生故障，应先对外部施工区段重点巡查，排除外部原因后，采用电缆故障探测仪探测和人工对电缆中间头逐一检查相结合原则，要避免一味依赖电缆故障探测仪探测故障点，延误故障处理时间的作法；九是不断总结积累电缆运行维护、故障处理经验教训。