地铁35kV高压电缆常见故障分析

顾新

摘要：随着我国经济的发展和科技水平的提升，地铁也得到了越来越高的普及，与此同时地铁运作中各种故障也层出不穷。本文将针对地铁35kV交联聚乙烯电力电缆常见的故障及其原因进行分析，在此基础上探究相应的防止措施。以期为电缆的安全运行提供一定的借鉴作用。

关键词：地铁；高压电缆；故障；方案

伴随着地铁生产规模的不断扩大，35kV电压等级的供电系统也得到了日益广泛的应用。出于节省空间的考虑，35kV电压等级多数以电缆作为配电线路，很容易产生故障。例如，作为中性点经销弧线圈接地供电系统，热轧、精炼炉35kV变电站的35kV电缆就发生过多起接地故障，导致短路停电现象，严重影响了生产的顺利进行。因此，减少35kV电缆的故障发生几率，是保证电网安全工作的有效途径。

一、地铁35kV高压电缆常见故障及其原因

1、电缆接头接触不良故障。电缆的接头接触不良主要包括两个方面：一方面，电缆的户外、户内的终端头以及中间接头接地出现短路，引发爆炸。短路的发生原因主要包括：由于电缆头的制作现场金属性粉尘多、空气湿度高使得制作环境相对恶劣；制作工艺不合理；电缆终端头和中间头材料质量差等。除此之外，电缆在超负荷工作下接头盒内的绝缘层会发生胀裂，绝缘层的破坏会引发导体连接不良，这也会导致短路。另一方面，电缆的接地方式错误引起接触不良，对于长度不同的单芯电缆采用一端或者两端、中间接地方式的错误，两端接地会引起环流电缆发热，一端接地在短路、大负荷情况下绝缘会出现老化，使用寿命缩短。

2、电力系统异常故障。地铁35kV供电系统的负荷基本上都是冲击性负荷，在缺少动态无功补偿与消谐措施的情况下电缆会出现发热，引起绝缘层破坏。此外，电缆系统因过电压引发电源绝缘击穿，如在操作、谐振、单相接地过电压等内部过电或雷电、感应过电压等外部过电下，电缆绝缘薄弱处被击穿，形成故障。

3、外部原因引发的故障。外部原因主要包括了电缆敷设不够规范导致机械伤害、交联聚乙烯电缆的水树枝劣化。前者是由于电缆的最初施工过程对现场缺少有效管理、未对施工队伍做出严格的要求，在工程交工后出现直埋电缆的标志不全、直埋不够深入、地形出现变化等隐患，使得电缆受外围的机械施工影响，产生伤害，引发接地短路的故障。后者是由于电缆的放置、施工、运行等过程中外护套受到损坏或机械伤害，出现电缆内部进水的现象，并在电场作用下产生树枝状物，降低了绝缘的强度，致使绝缘层不断老化，使用寿命缩短。

二、防止地铁35kV高压电缆故障产生的措施

通过电缆绝缘老化到击穿事故发生的过程图（图1）我们可以看出，电缆绝缘老化往往受到了环境、机械力、电场等多方面因素的影响，因此在对故障进行解决方案的制定时，我们需要综合考虑各种影响因素。

目前主要的防止措施包括：1、根据现场采用不同的敷设方法。在地形条件允许或电缆根数超过6根的情况下采用电缆隧道、电缆沟埋的敷设方法；若采用直接埋地敷设需保证0.7m-1m的深度并在表面均匀铺设一层10cm左右厚度的细沙，在细沙表面再加铺一层砖，同时还要栽设相应的标志桩。2、对外护套加强密封。不管电缆外护套是在敷设还是吊装、运输的过程中发生故障，都须做出及时的修复，以避免电缆在进水情况下形成树枝状物。对于破损长度小的外护套可以进行防水胶带缠绕密封，对破损长度大的可以用CIAC电缆接续附件密封。3、通过搭建临时帐篷、让施工人员佩戴手套、防止灰尘等方法来对电缆头的制作环境进行改善。4、在对电缆头施工质量进行保证时，需注意严禁在剥去半导层使用力过猛、仔细对中间连接管与端子内的氧化膜进行去除、保持连接管与端子压接表面的光滑、对热缩套管两端采取缠密封胶、正确选择单芯电缆屏蔽护层接地的方式（如图2所示）并尽量使用一些冷缩材料。5、在技术方面，要对电力系统的谐波与过电压进行消除，运用小电流接地选线，对电缆隧道采取相关防火技术与设施，同时要建立起巡检制度，加强对电缆沟内有无进水、外皮有无损伤、终端头与中间头温度有无超标、示温蜡片有融化或颜色变化等方面的巡检。除此之外，还要加强对电缆的日常维护，对出现异常的电缆做出有效的维修，在发现电缆使用寿命到期的情况下进行及时的更换。

三、總结

综上所述，目前，地铁35kV高压电缆常见的故障主要包括电缆接头接触不良故障、电力系统异常故障以及外部原因引发的故障，在对这些故障进行处理时，我们应遵循具体问题具体分析的原则，从多方面入手来制定合理、科学的解决措施，从而在保证35kV高压电缆正常运作的基础上，实现地铁的安全运行。（作者单位：南京地铁运营有限责任公司）

参考文献：

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