浅谈电缆故障成因和防范措施

周喜茹

（神池县供电公司，山西 神池 036100）

浅谈电缆故障成因和防范措施

周喜茹

（神池县供电公司，山西 神池 036100）

针对广州南站武广高铁运行中用于供电的电缆在运行中可能出现的一些列供电安全隐患问题，进行分析总结。结合生活中的实际情况和高铁在运行中对安全的要求，对供电电缆的铺设环境、故障的类型、故障产生的原因和预防方法等进行了详细的描述，并得出了一些防止供电电缆出现问题的经营条例，减少电缆故障的风险，增强电缆的工作能力和增加供电的可靠性，有利于安全供电。

高铁；供电线路；电缆故障；保护措施

0 引言

随着电气化铁路的产生和发展，高速铁路对接触网工作的稳定性和供电需求的要求日益严苛。广供电发〔2012〕59号文中明确提到“接触网的电压为27.5 kV，供电电缆应定期进行维护。”因此可以得出接触网对供电电缆具有重大的作用。接触网同架空线路比较，更具有简单、方便的优势。在铁路电网的修建中难以替代的就是接触网，且应用范围也逐渐扩大。

1 供电电缆的描述

1.1 供电电缆发展概况

我国开始有电缆是在20世纪30年代。近几年，尤其以交联聚乙烯电缆的供电电缆，在铁路特定的供电系统（27.5 kV）中得到了充分的利用。

1.2 供电电缆线路的优、缺点

在铁路供电系统中，输送和安排具有大频率电能的设施有两种方式，分别是架空线路和供电电缆。两者有不同的作用。供电电缆的敷设范围广，可以适应不同的环境，如地下、水底等，能够长时间、远距离地输电并满足安全传输电力的需要，其缺点是投资成本高、寻找故障与维护困难。而架空线路具有成本低、构造简单、便于维护等优点。除此之外，因为广州南站选用的是多条电缆共同铺设的方式，使电缆在调节方面所花时间较长。在电缆整治时期，由于一条供电电缆供多个停电单元使用，一旦此时发生通地故障，故障所引起的范围则被扩大。

1.3 供电电缆的作用

一般情况下供电电缆线路都是放在隧道、管道、沟道中或被埋在地下（水下）。随着科技的发展和我国铁路供电事业的进步，在供电线路中，选择供电电缆作为架空供电线路的手段之一，完成架空供电线路不能做到的事。

1.4 电缆故障概

2010年01年08日，广州南动车段闭开所295 线路动车段一、二级库门前103道、104道上网开关（610#，611#）处发生电缆事故。产生该故障的原因是施工单位没有按施工的要求合理施工，使上网点电缆头以为，导致带电结构与肩架角钢距离小，产生放电行为。2010 年05月12日，广州南变电所223馈线在动走B线10#杆下涵洞口朝着变电所方向1 440 m处的供电电缆的中间部分的接地处被击穿。产生问题的原因是电缆中间接头处的生产不合格，导致被击穿放电。

1.5 供电电缆故障产生的原因

（1）供电电缆制造缺陷。电缆的质量很大程度上决定着供电安全。在生产过程中电缆容易出现不一致绝缘屏蔽厚度、绝缘内有杂质、绝缘偏离、不光滑的内外屏蔽层、电缆金属保护套的密封不紧等质量问题。

（2）供电电缆机械损伤。在所有的电缆事故中机械损伤产生的事故所占比例大。通常的机械损伤有以下三种：第一种：在安装过程中的损伤。在安装时不可避免出现拉坏、碰伤电缆，或弯曲角度大而损伤电缆。第二种：直接因外力损伤。这方面的损坏主要因交通运输和施工产生。第三种：自然力造成的损伤。到受自然力和内部绝缘胶膨胀作用下的中间接头和最终接头造成电缆护套毁坏等。

（3）供电电缆绝缘受潮。由于中间接头或终端头等零件密封不严或粗糙的安装而造成绝缘受潮。

（4）供电电缆过热。因为电缆绝缘内部的气流流动导致局部过热，使绝缘炭化。或电缆超出承受范围都会产生大量的热量，从而是电缆绝缘的损坏速度加快。

（5）过电压过电压通常指大气过电压（雷击）和电缆内部过电压。从实际情况来看，大量的户外终端头事故产生的原因是雷击。

（6）施工环境差。在电压为27.5 kV的电气化铁路，采用交联聚乙烯绝缘供电电缆专门定制的户外终端头。在安装过程中，要注意施工现场应保持干净、无尘，不超过80%相对湿度，周围的环境温度不低于0 ℃。

2 电缆故障的防范措施

2.1 加强电缆巡视

很多的电缆线路事故是因为外力机械损伤造成的。防止电缆线路被外力机械破坏的有效途径，就必须加强电缆线路的巡视工作，制订符合实际情况的巡视条例，保证巡视时间。在巡视过程中巡视工作人员必须仔细填写巡视记录，要时刻留意电缆线路附近是否存在工务机构或有无其他施工单位近期曾在这里施工，并要注意电缆线路上是否有大堆物品。在巡视过程中一旦发现可能产生对电缆线路有害的行为，应及时采取行动予以阻止，必要时必须向有关部门进行报告。

2.2 避免高低压电缆同沟敷设

在电气化铁路为10 kV中电力电缆中特别容易产生单相接地的事故。如果处理不当，电缆会因电流太大而局部升温，使电缆保护层被融化，严重时将导致火灾，位于同一位置的管道内的其他电缆也会被烧毁。所以，要避免10 kV电力电缆同27.5 kV供电电缆同沟铺设。

2.3 选择电缆通道避免因腐蚀引起故障

如果电缆附近的环境条件不好，周围的土壤里含有氯化物、酸性或碱性等化学物质，会让电缆受到破坏。广州是发达工业的城市，也是雷雨高发地区。广州环境污染较严重，雨水中含有酸性物质较高，会使电缆受到化学腐蚀。所以，在电缆通道中要有很好的排水系统，防止供电电缆长时间受雨水侵蚀。在雨水过后，应当加大对电缆巡视。

2.4 加强技能培训，提高电缆质量

电缆线路能否长期安全运行是由电缆正常运行和电缆工程施工质量的好坏确定的。因此，要增加对电缆运行人员、施工人员的技术指导，提升他们的工作能力，从而使电缆的运行、施工质量得以提高。同时编制一些电缆在现场运营时规则，比如不准在尘土飞扬、雨天、湿度比较大等环境条件不好的状况下对电缆最终接口或者接头施工，防止因不好的电缆施工而导致电缆故障。

3 研究建议

3.1 减少同沟敷设电缆条数

广州南变电所的馈线电缆有19条，类型是213（6条）、214（6条）、221（3条）、223（2条）、224（2条）的馈线电缆长1 650 m，并且是同沟敷设。还有共沟长1 700 m的211、212、217、218、215、216馈线电缆。这么多条的馈线，如此长的供电电缆，如果发生故障如接触网停电，将直接让广州南站列车无法运行，后果不堪设想。因此，在现有的条件下，应尽量避免供电电缆同一地方的长度和条数。

3.2 电缆整治时间应合理

广州南站对供电电缆进行整治的周期是1年。检修是必要的，但检修时间却不能过长。在制订检修方案时，应充分考虑可能出现的问题，以应对各种突发事件。此外，检修时间尽量选择在秋季，因为秋季天气干燥、雷雨天气少，可以避免因雷雨影响检修。

4 结束语

通过对接触网供电线路的运行模式进行观察和分析，找到供电电缆出现故障的原因，并加以总结，发现规律，有目的性地加大预防措施，并拟定出对解决故障有用的方法，这是保障电缆正常施工、运行的重要办法。因此，需要从事各个方面工作的人员在实际工作中进行仔细观察、认真分析和研究，并积累经验，不断完善自身技能，从而降低发生电缆故障的风险，保证线路的有效运行。

[1] 中华人民共和国铁道部.接触网运行与检修规程[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.

[2] 夏新民.电力电缆头制作与故障测寻［M］. 北京：工业出版社，2012.

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1671-0711（2016）07（上）-0026-02