基于地铁35kV高压电缆故障快速查找思路解析

王坤

摘  要：35kV高压线路通常是地铁电力系统中的重要线路设备，如果该线路发生故障将会严重影响列车的运行。随着地铁公司推动轨道交通网络运营，电力部门可以大幅减少在夜间的轨道区域建设时间，但对地铁检修部门进行故障的快速检测和纠正工作带来巨大压力。本文将基于地铁35kV高压电缆故障快速查找方法，对在实际故障排查中出现的若干情况进行分析，并对高压电缆故障快速排查进行思路解析。

关键词：地铁高压电缆;故障排除;快速查找;思路

35kV环网电缆在城市轨道交通运输系统中不仅铺设的范围广，且该线路在地铁线路当中发挥着十分巨大的作用。 它的建设与整个地铁项目的建设同步进行。 在电缆设计方面，许多因素会影响电缆在后续操作中的稳定性和安全性。由于地铁特殊的施工环境，如果不嚴格遵守施工条件和施工工艺，很可能会出现连接不良、电缆老化等问题，从而发生一系列的故障。 因此，快速识别故障位置，纠正故障，不断改善地铁运行状况非常重要。

一 、目前35kV高压电缆供电状况

35kV高压电缆供电方式为主变电站35kV输出开关在环网电缆底部提供两个独立的变电站电力系统，能够将35kV电压转换为低压。变电站适用于覆盖变电站电缆的各个区段，为各种接触网络供电的电压。由于地铁的电气安全极其重要，因而两个主要变电站之间还铺设了连接电缆，以确保供电的可靠性。在电力行业，这种供电方式称为环形电力供应。这种供电方案的最大优点是，当一个主变电站突然无法供电时，另一个主变电站通过环形电缆将电源连接到地铁电力系统以保证地铁电力的正常供给。因此，其保证了地铁线路的正常运行。通常情况下，电缆的长度约为数十公里。敷设35kV电缆时，在整条线路的中心需要安装若干个中间接头。这些接头是由于环境因素对场地、施工工艺和使用寿命的影响而建造的，但许多不确定性因素会导致电缆出线各种各样的问题。对地下35kV环网电缆故障各种因素的统计表明，一半以上的问题发生在中心电缆接头处。这些问题的存在导致地铁在运行期间需要使用不同的电源。而如果电源出现问题，将会产生不可逆转的后果。因此，在35kV环形电缆发生故障时，尽快检测并排除故障点对于尽早恢复电力系统的电力意义重大。

二、地铁35kV高压电缆故障查找排除方法概述

地铁高压电缆出现故障一般均采用高压脉冲放电测试的方法，即在进行高压脉冲放电实验时，测试电压经过电缆的芯线只会对电缆的屏蔽层放电，而如果电缆某处发生故障时，该处会出现一定的响动，按照此方法即可快速判断电缆的故障位置。进行该试验时不会对人体造成危害，十分安全可靠。

三、电缆故障的查找方法

地铁电力系统装有多种电缆差动保护装置，这些保护装置的安装视实际电路布局要求而定。该保护装置具有可靠、灵敏等特性，通常不会引起故障。因此，可以从电缆回路差动保护器的跳闸位置估计故障发生的区域。以前，电缆故障计用于测量距离并手动检查线路的每个部分以识别电缆的故障点。这种方法需要大量的人力物力资源，时间长且效率低下。此外，为保证地铁运行的安全稳定性，以免影响城市交通运输，需要尽快查明电缆发生故障位置或损坏部分，由于故障后的各种现象，部分电缆在电流破坏后呈现高电平状态。电缆出线故障之后，会出现各种不良现象，这就增加了对技术水平人员进行故障排除的要求。如果没有足够的排查能力，施工人员可能无法进行故障排查诊断，也就无法进行后续的施工。另外，在使用测量仪排查电缆故障时，测量仪本身的测量误差、现场测量噪声、操作方法等一般都会影响故障点检测精度。这会对及时排除故障工作造成一定影响。随着科学技术的不断发展，利用高压脉冲放电的方法来识别故障已经成为行业内通用的故障检测形式。事实上，这种测量方法能够实现在较短的时间内找到故障点。现已有实例证明高压脉冲放电试验法能够显着缩短电缆修复时间，最大限度地减少各种风险，确保可控。使用高压脉冲放电时，其产生的电压仅对电缆支架或屏蔽层放电，因为电缆支架位于线路区域或电缆沟内。高压放电时，巡逻线路上无电流，保证了巡逻路上操作者的人身安全。

四、电缆故障处理流程优化

电缆头更换是根据电缆头制造商的制造工艺完成的，并且是有时间控制的。但是，在接头处没有足够的长度来敷设电缆，因此必须先切割中央电缆接头，然后再切割切割点并使用电缆连接。这需要重新制造两套电缆密封套，这需要大量的维修工作。由于地铁网络化运营，列车回库时间延迟，更换索头仅需一到两个小时。已更改故障排除步骤以减少故障排除时间。说到电缆头制造，经过分析和模拟，拆解了电缆头制造过程。新增加的电缆段必须剥去外皮、基底绝缘层和半导体层（因为这些工序占用了大部分电缆头制造时间），工作量完成得比预期的要快。去做。进入轨道区后，现场只需将原电缆两端剥去，将电缆两端连接起来。这几乎节省了现场制造电缆接线头所需时间的一半。

一般情况下，在对电缆故障进行排查之后，针对高压电缆的抢修步骤如下：首先，根据保护木偶快的动作记忆来确定故障所在的回路相，并对该相别进行拆解，一般只要拆解其中的一段即可。其次，对该断电缆进行故障点测试以确定故障发生的大致位置，同时对高压电缆进行绝缘测试。将高压脉冲试验所用到的相关设备按照线路要求借号，进行线路检测工作。做好上面两步之后，地铁维修部门要安排人员准备抢修工具、材料，并预备电缆剥削工具，临时照明设备，抢修时需要准备出足够长度余量的电缆，方便进行两头同时施工作业，同时为了保证电缆质量，需要准备塑料薄膜将电缆头包裹起来以减少灰尘的进入。夜间进行施工时，需要将维修人员分为三批进入维修施工场地其中，需要有两批人员进行巡线作业，另外一批人员进行抢修作业，从距离故障发生位置最近的车站进入线路作业区间。

抢修之前，抢修负责人需要通知变电所管理人员进行加压脉冲放电试验，区间内的维修人员根据电缆走向观察声响，一般而言，故障点的位置会发生声响，且高压放电声响的频率较高，极其容易辨别，因此，只要电缆故障点出现声响，在其方圆200m的范围内均可听见响声，在发现故障点之后，通知变电所的操作人员停止试验;在确认故障点后，首先进行切除故障点位及周围电缆的工作，切割时一定要确保电缆无高压电，以防止触电事故发生。切割时要测量好长度，防止准备的电缆替换线长度不够，一般情况下，新电缆线长度长于应替换的电缆线40cm左右即可;电缆切割后需要对新的电缆两端进行绝缘测试确认无故障后方可进行后续工作。

将电缆的损坏部分切断后，将施工人员分为两组，按照中间连接工艺开始与原始电缆的连接。完成所有步骤后，将电缆回归原来的位置。在此工作完成后，变电站测试人员可以对处理过的电缆进行绝缘测试，如通过测试，紧接着进行耐压测试。耐压试验合格后，将插头恢复到原来的位置。此项工作按照插件头安装要求进行，安装完成后即可恢复供电。如此就完成了电缆头维修任务。

五、结语

随着城市化进程的加快，轨道交通运营在城市交通中发挥的作用越来越巨大，地下轨道规模的不断扩大使得高压电线铺设的面积更大，线路变得更加复杂。而针对35kV高压电缆进行故障排查方法的研究，可以帮助地铁维修部门做好日常的线路维修保养工作，同时针对高压线路突发故障，可以高效的完成故障排查、地铁线路整合等工作，从而确保城市轨道交通运输正常运营。

参考文献：

[1] 白华，韦诗圣. 地铁车站高压电缆保护技术措施[J]. 中国高新科技，2019（14）：58-60.

[2] 沈增佳. 地铁35kV高压电缆接头故障原因分析与防范措施[J]. 建筑工程技术与设计，2020（35）：4413.

[3] 詹友君. 浅谈地铁车站附属风亭深基坑10KV高压电缆悬吊保护措施[J]. 建筑工程技术与设计，2020（6）：3274.