浅析轨道交通35kV环网电缆故障预防与分析

王丁夫

摘要：高压电缆作为整个电力系统的重要组成部分，一旦发生故障将直接影响着整个电力系统的安全运行.因此，深入分析电缆故障原因，做好高压电缆故障预防工作，减少故障造成的严重损失，成为轨道交通领域日益关注的问题.文章分析了电力电缆故障的原因及分类，探讨了电力电缆的故障预防方法.

关键词：高压电缆、故障、分析

35kV电缆是供电设备与用电设备之间的桥梁，是属于地铁供电系统的核心设备，起传输电能的作用，对地铁运行有着重大的影响。

1引言

在行业内地铁高架段都存在电缆破损问题，而35kV环网电缆发生绝缘破损的问题集中爆发在夏季和冬季，冷热交替的时间段内，向阳面问题尤为突出。降低35kV高压电缆外护套破损率是当前确保地铁列车稳定运行的首要工作，本文就环网电缆破损问题进行了分析，并结合问题提出建议。

2环网电缆破损原因分析

2.1高架段电缆材料原因

高架段的环网电缆为低烟无卤防紫外线阻燃电缆，阻燃电缆所用材料的氧指数越高，阻燃性能越好，但是随着氧指数的提高，就要损失一部分其他性能，材料的物理性能和工艺性能有所下降，线缆护套容易开裂，即电缆受热受力时容易在较软或破损的区域开裂，比如在阳光下暴晒或受到烘烤时，会在暴晒面和烘烤面开裂。

2.2电缆破损外部原因

（1）高架段固定环网电缆的包塑不锈钢扎带长期在紫外线的作用下外部包塑材料氧化损坏，内部钢带分离出来将电缆割伤，加之电缆因热胀冷缩出现外表皮破损。

（2）35kV环网电缆在轨行区电缆支架上敷设时采用钢性抱箍固定，高架站环网电缆由于安装于户外，受外部环境温度影响热胀冷缩产生滑动，抱箍内衬橡胶垫因为电缆位移脱落后割伤电缆。

（3）由于2号线高架段上行区间35kV环网电缆为阳光直射面，紫外线较强，受温度影响较大，环网电缆热胀冷缩现象更明显，故上行环网电缆破损明显高于下行。

（4）高架段部分电缆未全部采用S形敷设，本次回头看发现电缆破损位置都位于直线敷设位置，S形敷设部分未发现破损，S形敷设部分电缆拉伸情况相对较小。

（5）35kV环网电缆在轨行区电缆支架上敷设时采用钢性抱箍固定，高架站环网电缆由于安装于户外，受外部环境温度影响热胀冷缩产生滑动，滑动时因为电缆两端被抱箍固定，电缆受高温膨胀时只能被迫纵向移动，由于电缆支架长度不够，电缆会从支架上滑落，待高温回落，电缆受低温冷缩时被电缆支架边缘尖锐部位划伤导致环网电缆外绝缘破损。

（6）环网电缆支架安装螺栓过长，施工過程中未在螺栓上安装护套导致螺栓割伤电缆外护套。

3电缆破损预防措施及建议

（1）问题：刚性抱箍内衬脱落，电缆热胀冷缩，被抱箍划伤。

原因分析：因高架温差较大，热胀冷缩;刚性卡子固定孔间距较小，电缆固定较紧。

整改方案：重新设计电缆卡：使用选用铝卡作为首选，厚度由0.5mm增加至4mm，的两侧锐边进行钝化加工，使刚卡的边缘变平滑;取消电缆卡内部塑料衬套，根据现场电缆情况重新定位卡子宽度，卡子的型号更换为与电缆相匹配的型号，以防挤压力度过大。

（2）问题：电缆支架前段有尖角，在电缆受低温冷缩时被电缆支架边缘尖锐部位划伤导致环网电缆外皮破损。

原因分析：托臂的有效长度不满足两个刚性固定间电缆热胀冷缩余量需求。

解决方案：刚性固定为每5m/处，在每两处刚性固定中间加一根档条，档条材质为铝条，质地较软，边缘做圆角处理;

（2）电缆过伸缩缝时，电缆预留量与土建结构相磨，电缆过伸缩缝时伸缩缝处钢支架切除后没有处理不当，割伤电缆。

解决方案：在托臂切除处采用锉刀进行打磨处理，在伸缩缝处增加一块镀锌/不锈钢底板，防止热胀冷缩采用单侧锚栓固定。

整改后效果：电缆底部与光面不锈钢板直接接触轨，防止电缆磨损，钢板采用内膨胀螺丝安装，螺丝仅露出10mm不到，根本上杜绝电缆划伤和磨损现象。

4如出现破损，分为以下几种情况，分别对应不同的修复方式：

（1）外护套破损（主要情况）：使用防水胶带进行绕包修复，首先将防水胶带首端末端包裹距离破损20-30mm处，然后再绕包一个来回，双层，施工时应注意防水胶带，绕包时将胶带拉伸至原来宽度的3/4，完成后用双手挤压胶带，使其紧密贴附，绕包完成后再用PVC胶带进行再次绕包。之后使用铠装带，从电缆外护套上开始，半重叠绕包至另一端外护套，将整个破损部位完全绕包，恢复机械强度。最后根据现场情况决定是否使用拉链热缩套管恢复外护套。

（2）铠装破损（特殊情况）：首先剥离距破损中心两端30cm处电缆外护套，然后在距离外护套5cm处固定卡簧、卡簧固定后留下5cm铠装，其他剥除。剥除后使用砂纸打磨剩余的铠装层，除去表面灰尘及氧化物。然后展开铜编织带至两端铠装层上。用恒力卡簧将编织线的两端固定在电缆铠装上，将铠装标志线两端修齐整，绕包两层PVC胶带，将恒力卡簧及编织线的毛边完全包覆住。再使用防水胶带从一段外护套层上开始半叠至另一端内护套层处。防水胶带绕包完成后使用铠装带，从电缆外护套上开始，半重叠绕包至另一端外护套，将整个破损部位完全绕包，恢复机械强度。最后根据现场情况决定是否使用拉链热缩套管恢复外护套。

（3）铜屏蔽层及以内破损（基本没有）：根据现场破损严重情况决定是否重新做中间接头，如绝缘层发生破损则直接重新制作中间头。

4结束语

目前高压电缆运行环境越来越复杂，电缆施工质量、机械损伤、电缆本身质量、绝缘层老化与受潮、化学腐蚀等因数，都会导致高压电缆故障，对列车运行造成影响，甚至会导致安全事故发生。因此必须采取有效的技术预防措施，加强日常管理，预防故障发生，采用有效的故障检测方法，及时发现故障位置，并进行处理。