摘要:當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度較快,使得鐵路電力系統(tǒng)越來(lái)越完善,電氣化 里程隨之延伸。鐵路中的電力系統(tǒng)具備牽引供電的功能,并且能夠向鐵路沿線設(shè) 施提供電力,其電力來(lái)源是鐵路沿線供電部門(mén),鐵路在當(dāng)?shù)亟尤穗娫矗ㄟ^(guò)鐵路 變配電所處理后為沿線提供電力。只有保證鐵路電力電纜具有安全可靠地質(zhì)量, 才能夠保證這一過(guò)程順利開(kāi)展,如果存在故障,將會(huì)直接損壞供電設(shè)備,對(duì)鐵路 列車(chē)運(yùn)行將會(huì)造成嚴(yán)重影響。這就需要相關(guān)人員掌握鐵路電力電纜容易出現(xiàn)的故 障, 了解故障出現(xiàn)的原因,基于此制定防范措施,保障電力電纜質(zhì)量,為列車(chē) 安全運(yùn)行提供保障。
鐵路系統(tǒng)是否能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)受到其電力系統(tǒng)運(yùn)行情況影響,電力系 統(tǒng)肩負(fù)著鐵路沿線站區(qū)、機(jī)務(wù)段、車(chē)輛段以及電務(wù)段等基層單位用電。特別是鐵 路電力系統(tǒng)自閉線路方面,自閉線路的任務(wù)主要是基于正常運(yùn)行的鐵路系統(tǒng)向鐵 路各車(chē)站以及電務(wù)等電氣裝備供電,保證供電的連續(xù)性、安全性以及可靠性,為 鐵路系統(tǒng)正常工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),使列車(chē)能夠安全行駛。電力電纜是電力系統(tǒng)中 的重要組成部分,因此需要保證電力電纜質(zhì)量,但是在實(shí)際運(yùn)行中電力電纜極易 出現(xiàn)故障,對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)甚至是鐵路系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,需要有關(guān)人員采取合 理的措施對(duì)電力電纜故障加以防范,保證電纜應(yīng)用質(zhì)量與效率。
鐵路電力電纜故障常見(jiàn)類(lèi)型有接地故障、短路故障、閃絡(luò)故障、斷線故障與 綜合類(lèi)故障。(1)短路故障指的是單相或多相輸電線路間接觸形成具備破壞性 的大電流,如果電力電纜出現(xiàn)短路故障,大電流將會(huì)快速提升導(dǎo)體溫度,對(duì)線纜 絕緣性質(zhì)造成破壞,這將損壞設(shè)備,或者使其不能正常運(yùn)行。(2)接地故障指 的是輸電線路不通過(guò)絕緣體與大地相連接,屬于一種短路故障,具有較大危害型。
?。?)閃絡(luò)故障是指在高電壓保壓期間,電纜突然被擊穿,該電壓下可繼續(xù)維持 保壓的故障。電纜層被高電壓擊穿后,將會(huì)在一定程度上影響周?chē)O(shè)備,甚至?xí)?對(duì)工作人員人身安全造成威脅。(4)斷線故障,即為斷路故障,是指輸電線路 被斷開(kāi),無(wú)法正常傳輸電能,用電設(shè)備將會(huì)直接斷電,甚至是損壞設(shè)備,影響重 要工作開(kāi)展。(5)綜合類(lèi)故障指的是同時(shí)出現(xiàn)上述兩種及以上的故障,該故障 具有極大尾號(hào)性以及非常復(fù)雜的故障情況[1]。
電纜會(huì)受到機(jī)械影響而損壞,電纜無(wú)法正常工作,產(chǎn)生較大的危害。機(jī)械損 壞的電纜,一般是施工中施工人員沒(méi)有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,使得施工中應(yīng)用的 工程機(jī)械在一定程度上損壞電纜,或沒(méi)有合理設(shè)置電纜保護(hù)措施,很容易使其受 到機(jī)械損傷。除此之外,電纜在施工中過(guò)負(fù)荷拉伸也將出現(xiàn)機(jī)械損傷故障,多度 彎曲、拉伸以及折疊極易使電纜接頭及中間連接線產(chǎn)生故障,這類(lèi)電纜故障較為 常見(jiàn)。
如果電纜的絕緣層老化,那么將降低電纜絕緣能力,使電纜受到嚴(yán)重的損傷。 電纜一般在大電壓大電流狀態(tài)下運(yùn)行,極易出現(xiàn)電纜發(fā)熱情況,而電纜過(guò)熱就會(huì) 在一定程度上影響電纜絕緣性能,從而嚴(yán)重影響電纜的物理性能以及化學(xué)性能。 除此之外,在地下深埋電纜,使其長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境中,電纜溝中會(huì)深入一些化 肥和化學(xué)物品,將會(huì)腐蝕電纜絕緣層,直接破壞電纜絕緣性能。除此之外,在電 纜絕緣性能降低后,會(huì)影響到電纜的抗腐蝕性能與散熱性能,這也會(huì)使電纜絕緣 層老化速度加快,形成惡性循環(huán)[2]。
使用電纜過(guò)程中極易出現(xiàn)絕緣層老化和機(jī)械破壞等問(wèn)題,因此在電纜設(shè)計(jì)中 會(huì)對(duì)這些潛在破壞因素加以考慮,不斷優(yōu)化電纜的設(shè)計(jì)與加工制作流程,將電纜 使用壽命延長(zhǎng)。但電纜生產(chǎn)廠家不同,會(huì)有一些廠家存在偷工減料的情況,或是
不根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)生產(chǎn),或是為降低成本采用不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料,導(dǎo)致電纜 質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),為使用電纜留下安全隱患。
合理、科學(xué)選擇電纜敷設(shè)路徑是保障電纜運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵,結(jié)合具體要求科學(xué)設(shè)計(jì)排水方式。
沒(méi)有合格的電纜敷設(shè)質(zhì)量以及規(guī)范的敷設(shè)操作,很容易出現(xiàn)破壞電纜保護(hù)層 和電纜機(jī)械損傷等問(wèn)題。在敷設(shè)鐵路電力電纜時(shí),若是電力電纜存在較大的轉(zhuǎn)彎 角度,極易使導(dǎo)體內(nèi)部受損,這屬于機(jī)械受損問(wèn)題,但是在電纜絕緣層掩蓋下很 難發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題,導(dǎo)致出現(xiàn)損傷的導(dǎo)體在運(yùn)行中會(huì)因?yàn)闇囟仍黾佣粩嘞鳒p該處電 纜絕緣層的絕緣強(qiáng)度,進(jìn)而發(fā)生電纜故障。針對(duì)這一情況,在電纜設(shè)置過(guò)程中應(yīng) 該對(duì)電力電纜轉(zhuǎn)彎的角度進(jìn)行有效控制,盡可能使電纜自然彎曲,避免電纜受到 轉(zhuǎn)彎過(guò)大影響出現(xiàn)機(jī)械性損傷。在敷設(shè)電纜過(guò)程中應(yīng)該全面檢查電纜外護(hù)套,并 且應(yīng)對(duì)電纜兩端是否受潮進(jìn)行檢查,除此之外,還應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)電纜導(dǎo)體通斷情況、 電纜相相間以及相地間的絕緣情況。敷設(shè)電纜需排列整齊,必要情況下應(yīng)進(jìn)行加 固操作,并列敷設(shè)的電纜距離需要與規(guī)范要求相符。
在整個(gè)電纜中終端頭以及中間接頭部位的緣強(qiáng)度較低,極易出現(xiàn)故障,因此 應(yīng)在這兩個(gè)部位預(yù)留足夠的電纜防止發(fā)生電纜事故,這兩處使用的絕緣材料也應(yīng) 達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。如果這兩個(gè)部位沒(méi)有良好的密封情況,也會(huì)導(dǎo)致電纜故障的發(fā)生, 在潮氣侵入后將會(huì)降低電纜絕緣程度,從而敷設(shè)電纜時(shí)應(yīng)注意這些特殊位置和設(shè) 備防潮情況。在剝電纜過(guò)程中應(yīng)小心仔細(xì),尤其是剝半導(dǎo)體層時(shí),避免將主絕緣
電力電纜工程在施工后應(yīng)根據(jù)規(guī)定開(kāi)展交接以及運(yùn)行監(jiān)督的預(yù)防性試驗(yàn)。對(duì) 于電纜在敷設(shè)過(guò)程重視受傷進(jìn)行檢查;定期進(jìn)行電纜運(yùn)行試驗(yàn),監(jiān)視電纜運(yùn)行時(shí) 質(zhì)量呈現(xiàn)出的變化情況,確保能夠及時(shí)維修或更換,保障供電工作正常開(kāi)展。
為了降低故障發(fā)生率,需要根據(jù)配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況制定科學(xué)、可靠、合 理的日常維護(hù)制度,并將這一制度落實(shí)在實(shí)際工作中。開(kāi)展維護(hù)工作時(shí),應(yīng)該安 排專(zhuān)業(yè)人員對(duì)電纜的輸電情況、外部結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行定期檢測(cè),超找出電纜設(shè)施存 在的問(wèn)題,對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)加以檢測(cè),例如在架空電纜需要超過(guò)建筑體時(shí),其垂直距 離要求應(yīng)不小于 2.5m、和永久性建筑物之間的水平距離不小于 0.75m。對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中 的電纜線路有關(guān)的接地裝置完好度進(jìn)行檢查,以及開(kāi)展接地電阻值檢測(cè)、判斷其 與設(shè)計(jì)要求是否相符等工作時(shí),應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題。密封處理電纜,盡可 能和大氣隔絕,避免有電纜受潮問(wèn)題出現(xiàn)。除此之外,應(yīng)該對(duì)線路兩端和下方的 樹(shù)木進(jìn)行修正,確保線路有適宜的寬度,及時(shí)清理絕緣子表層存在的雜物,清理?xiàng)U周邊的雜物與鳥(niǎo)巢等。
目前我國(guó)鐵路建設(shè)發(fā)展速度較快,為保證鐵路系統(tǒng)發(fā)展安全性與穩(wěn)定性,需 要保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行,應(yīng)關(guān)注電力電纜的運(yùn)行質(zhì)量。對(duì)于電力電纜中 容易出現(xiàn)的故障應(yīng)進(jìn)行分析,以便采取合理措施加以防范和處理,并且應(yīng)定期檢 查鐵路電力電纜,處理故障時(shí)積累更多經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)鐵路建設(shè)進(jìn)一步發(fā)展。
[1]郭煜.鐵路電力電纜運(yùn)行檢修管理方式探索[J].中國(guó)設(shè)備工程, 2020(05):71-73.