地铁车间电源柜柜内凝露问题分析、处理和建议

马钧 伍泽莉 吴 杰

（成都地铁运营有限公司 四川成都 610000）

1 车间电源柜主要特征及功用

1.1 概述

车间电源柜主要应用于地铁或轻轨的直流牵引系统中，为车辆检修提供DC1500V的电源。当地铁车辆在检修库进行检修时，该柜可通过列车电源箱给列车提供DC1500V电压，特别是当检修人员需要登至列车顶部检修而列车需外部供电的情况，为了检修人员的人身安全，切断触网DC1500V电压，使用车间电源柜供电能确保作业人员安全。当输出过流、过压时，车间电源柜能通过回路保护、确保设备和人身安全。下文中车间电源柜特指3号线PD320W型车间电源柜。

1.2 主要特征

（1）选用高性能直流快速断路器，直流电磁接触器和手动隔离开关；（2）在下级负载短路的情况下，可快速、自动分断直流电源；（3）当车间电源柜得电（包括控制回路）时，能够发出“警示”灯光信号；（4）车间电源柜控制面板上设有紧急按钮，在紧急状况下可通过按下紧急按钮使整个车间电源柜输出失电；

（5）维护简单化。

1.3 基本功能

（1）车辆车间电源配电柜（Stinger）通过从外部获得DC1500V电源和AC220V电源输出满足车辆车间电源要求的DC1500V。

（2）当主回路输出过流时，车辆车间电源配电柜（Stinger）可以通过电路进行保护。

（3）当车辆车间电源配电柜（Stinger）得电（包括控制回路）时，能发出“警示”信号。

（4）当车辆车间电源配电柜（Stinger）得电（包括控制回路）时，配电柜门不能打开。

（5）当直流接触器和直流快速断路器闭合时有指示灯进行指示。

（6）每个车辆车间电源配电柜（Stinger）设有紧急按钮，在紧急状况下可通过按压紧急按钮使车辆车间电源配电柜（Stinger）输出失电。当紧急按钮动作后，系统设有轰鸣器进行报警，报警必须按压复位开关进行手动复位才能解除。

（7）每个车辆车间电源配电柜（Stinger）有两块数显电压表和一块数显电流表。电压表一块显示输入端电压，另一块显示输出端电压。电流表指示电流（高压）大小，如图1所示。

2 车间电源柜维护保养情况

2.1 概述

为规范成都地铁PD320W型车间电源柜的检修范围和内容，确保车间电源柜始终处于良好的状态，特制定了PD320W型车间电源柜维修规程。维修规程对安全注意事项、维修周期及内容作出了详细的规定。

2.2 安全注意事项

（1）资质要求：所有车间电源柜的维护人员需经设备供应商培训合格后方可进行作业。

图1 车间电源柜正视/侧视图

（2）防护要求：设备维护人员必须佩戴工作帽、工作服和高压绝缘手套、绝缘鞋，不得披长发、穿宽松衣服、佩带饰物（包括环状物）等；作业范围内需设置警示牌。

2.3 维修周期及内容

（1）车间电源柜的维护保养由月检和年检组成。月检和年检的修程定义及检修周期、时长如表1。

表1 维修周期表

（2）车间电源柜的维护保养由设备生产调度安排，具体检查项点包括外观检查、仪表、指示灯、按钮、电气线路、直流接触器、断路器、刀闸、输出电缆、接地保护、模拟送电、断电、急停、漏电保护、除湿功能等，根据修程不同，检查项点也有所区别。设备检修班班长组织完成，检修内容按照相关附表要求执行，并按照附表要求填写相关内容，相关人员签字完成后上交设备生产调度存档。

3 车间电源柜凝露状况分析、处理

3.1 车间电源柜凝露状况

设备检修人员严格按照车间电源柜维修规程对其维保，在2018年维保过程中发现3号线PD320W型车间电源柜柜内的凝露状况较为严重，1号线ZDS和HD-CJ型车间电源柜柜内状态良好。车间电源柜柜内凝露，存在严重安全隐患，轻则柜内设备绝缘降低，重则引起设备起火冒烟、触电伤亡等严重安全事故。因此车间电源柜管理部门对3号线PD320W型车间电源柜柜内的凝露状况进行深入调查、分析、处理。目前柜内凝露状况已基本得到控制。

3.2 车间电源柜凝露状况分析

通过1、3号线车间电源柜的安装状况、使用状况、维保状况对比分析得出结论，造成3号线PD320W型车间电源柜柜内的凝露状况的主要原因是设计缺陷。

造成3号线PD320W型车间电源柜柜内的凝露状况的主要原因：①3号线PD320W型车间电源柜柜体安装在线缆井正上方，由于线缆井电缆穿线管、基坑土建防水等不可控因素较多，2018年汛期成都暴雨天气频繁，造成电缆基坑积水；②设备防护等级较低，水汽蒸发至柜内；③设备除湿功能缺陷，因设备内部温度与环境温度存在温差，且设备底部基础坑内的水汽上升至设备内部，柜内湿度较高时，加热器工作，虽然可以烘干部分位置的水汽，最终水汽并未从设备内排出，内部大量的水汽最终冷凝形成凝露。

图2 电缆基坑积水图3柜内凝露

3.3 车间电源柜凝露状况处理

（1）基坑积水问题处理，通过封堵电缆穿线管、基坑土建防水处理，目前已完成对车间电源柜基坑积水问题的处理，效果待来年汛期检验。

（2）水蒸气柜内无法排出问题处理，在设备顶部安装进、排气风扇后，柜内的热气上升至顶部排气风扇后，通过风扇排气将柜内的热气排出柜外，底部的进气风扇进气，保持设备内部与外部的空气流通，同时保持设备内温度与外部温度一致，可有效消除柜内的凝露现象，目前已完成部分车间电源柜改造，试验效果较好。

（3）设备及基坑完成处理前的处置措施：①加大设备电器柜电气线路绝缘值测试频次，采取有效防潮措施，放置干燥剂；②使用车间电源柜前对其进行1h的柜内通风除湿，车间电源柜月检模拟送电时间不低于1h。

4 结束语

车间电源柜作为地铁车辆检修的重要辅助设备，且输入输出均为高压电，设备安全性至关重要，为了更好、更安全的为车辆检修提供辅助功能，面对车间电源柜凝露这一状况，应从设计阶段、维保阶段统筹考虑消除凝露状况：①新线设计阶段充分考虑进线电缆埋设敷设的不可控因素，如穿线管封堵及防水施工质量及整个排水系统的施工质量，建议优先考虑线缆架空入柜方式，可有效避免基坑积水问题；②现阶段车间电源柜防护等级为IP41，防护等级较低，新线设计阶段充分考虑地域差异，提高设备防护等级及除湿功能；③设备投用维保阶段充分考虑高温高湿天气、暴雨天气对设备带来的影响，通过提前测试设备绝缘状况、除湿设备功能测试、柜内放置干燥剂等手段有效应对极端天气对设备的影响。