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解决方案：浅谈高铁电力电缆故障原因及查找

单位：武汉铁路局信阳供电段驻马店西高铁车间作者：张东海

　　1、引言

　　我管内电力电缆，自从2012年7月电缆受电运行以来，共发生18起电缆故障，12年3起，13年3起，14年2起，15年8起，16年目前已发生了2起，受电3年电缆故障多发。对管内电缆受电以来故障做统计并分析原因，以便采取措施，应对电缆受电三年故障高发期，避免或减少电缆故障发生。

　　2、电缆故障原因分析

　　2.1从电缆类型分析：

　　分三芯电缆及单芯电缆，三芯电缆包括电源线电缆和站场电缆，共发生14起，占总故障的78％；单芯电缆是区间贯通线电缆，共发生4起，占总故障的22％，结论：三芯电缆特别是电源线电缆故障率高。

　　2.2电缆故障原因分析：

　　2.2.1三芯电缆故障原因分析：共发生14起，其中电源线电缆发生13起，车站综合变电缆发生1起，原因有2种，①电缆中间头故障10起，占71％；②外部环境原因4起，占29％；结论：施工时中间头制作工艺不达标是三芯电缆故障的主要原因。

　　2.2.2单芯电缆故障原因分析：单芯电缆全部是区间贯通线电缆，共发生4起，原因有三种，①电缆外护层破损原因2起，占50％；②电缆本身材质原因1起，占25％；③外部环境原因1起，占25％；结论：单芯电缆外护层破损是造成单芯电缆故障的主要原因。

　　单芯电缆外护层破损的危害性分析：高铁贯通线电缆全部采用单芯电缆，其优点是敷设距离长，可满足2座箱变之间3km无中间头要求。单芯电缆的导线与金属护层的关系，可以看作一个变压器的初级绕组与次级绕组，当单芯电缆在三相交流电运行时，流经电缆线芯的电流产生的一部分磁通与金属护层交链，在金属护层中产生纵向感应电动势；a金属护层若两端接地，会在金属护层上产生感应电流，造成电能损耗、降低电缆的载流量、加速电缆绝缘老化；b金属护层若一端接地，另一端悬空，金属护层会存在感应电压及操作过电压，不但可能危及人身安全，对周围环境造成电磁干扰；c因此单芯电缆的接地方式是一端金属护层直接接地，一端经护层保护器接地。如果电缆外护套破损进水，金属护层接地相当于两端同时接地，单芯电缆金属护层感应电流形成回路，会有电流产生，在电缆外护层破损处产生间歇性放电，长时间伤及主绝缘层击穿。

　　3、电力电缆故障查找处理特殊案例分析

　　3.1电缆故障测距时电缆金属护层接地的重要性：当电缆发生故障时，在用电缆故障测距仪粗测故障点的距离时，一定要保证电缆护层接地良好，否则测量故障点距离不准确或根本测不出来。

　　3.1.12015年8月1日00：00分，漯河西配电所二回路柳客II电源线电缆在柳江路西段一丁字路口东侧人行道下电缆中间头故障。当时用电缆故障测距仪低压脉冲法测电缆全长为3km（实际全长6km），用脉冲电流法测2957m，找到故障点后发现为中间头故障，况且电缆故障时中间头连接电缆金属护层的铜辫子被烧断，造成测电缆全长与故障点距离接近。

　　3.1.22015年6月2日10：53分，漯驻区间26#到27#箱变间综合侧A相电缆故障。综合贯通对于京广高铁来说，电缆供电方式由南向北主供，电缆金属护层首段直接接地，末端经护层保护器接地；现场用电缆故障测距仪测距时必须将护层保护器短接。当时我们在26#箱变用短接线将护层保护器短接，用电缆故障测距仪测距电缆全长及故障点均在AT所附近，意识到故障点不在此段范围。最后我们又用短接线将AT所电缆分接箱护层保护器短接，在27#箱变处测距，找出电缆故障地点。

　　3.2与牵引所合建配电所到车站综合变三芯电缆特殊接地方式：2013年8月28日07：39分，明港东车站综合变二回路电缆在上桥爬架转弯处B相单相接地故障。原因：电缆上桥爬架转弯处，正好是爬架铁皮接口处，未垫防护垫，动车经过时产生振动，时间长会损伤电缆外护层，导致电缆钢铠外漏，钢铠对铁皮持续放电，时间长伤及主绝缘。三芯统包电缆正常情况下三相电流平衡，钢铠无感应电流，两端同时接地；因明港东车站综合变电缆钢铠接地接到所内接地装置，所内接地装置又连到线路综合接地系统，同时在配电所端户外车站综合变开关分接箱钢铠直接接地，机车通过时牵引回流会有一小部分电流通过该电缆钢铠回流到牵引所（明港东配电所与牵引变电所合建），故会有电流通过。

　　采取措施：在配电所端户外车站综合变开关分接箱加装护层保护器，电缆钢铠经护层保护器接地。

　　4、现场处理电缆故障经验介绍：

　　4.1现场在查找处理电缆故障时，最麻烦最费时的就是拆掉环网箱电缆终端头，几个人用绳子拉也需几十分钟，有时还会把电缆终端头损坏；经过实践，我们不用拆掉终端头，但必须做到两点，一是所测电缆不并联电压互感器（压互接线造成电缆相间连通），二是打高压脉冲电压不能超过15kv（避雷器运行额定电压17.5kv）。

　　4.2冷缩电缆中间头附件一定在有效使用期内使用，一般是一年。我们就出现过在一次电缆故障抢修中，冷缩电缆中间头附件超过有效期2个月，因无其他备件就用了，在做中间头时严格按图纸尺寸制作，但拉伸冷缩管时，因超过使用期冷缩管伸缩量不够，造成一段搭不到半导电层，最后我们又重新返工，耽误了抢修时间。

　　5、结束语

　　通过电力电缆故障查找处理现场经验的积累，并相互交流，来共同提高我们电缆故障查找的水平。