摘要:当前科学技术发展速度较快,使得铁路电力系统越来越完善,电气化 里程随之延伸。铁路中的电力系统具备牵引供电的功能,并且能够向铁路沿线设 施提供电力,其电力来源是铁路沿线供电部门,铁路在当地接人电源,通过铁路 变配电所处理后为沿线提供电力。只有保证铁路电力电缆具有安全可靠地质量, 才能够保证这一过程顺利开展,如果存在故障,将会直接损坏供电设备,对铁路 列车运行将会造成严重影响。这就需要相关人员掌握铁路电力电缆容易出现的故 障, 了解故障出现的原因,基于此制定防范措施,保障电力电缆质量,为列车 安全运行提供保障。
铁路系统是否能够安全、稳定运行会受到其电力系统运行情况影响,电力系 统肩负着铁路沿线站区、机务段、车辆段以及电务段等基层单位用电。特别是铁 路电力系统自闭线路方面,自闭线路的任务主要是基于正常运行的铁路系统向铁 路各车站以及电务等电气装备供电,保证供电的连续性、安全性以及可靠性,为 铁路系统正常工作打下坚实基础,使列车能够安全行驶。电力电缆是电力系统中 的重要组成部分,因此需要保证电力电缆质量,但是在实际运行中电力电缆极易 出现故障,对整个电力系统甚至是铁路系统产生严重影响,需要有关人员采取合 理的措施对电力电缆故障加以防范,保证电缆应用质量与效率。
铁路电力电缆故障常见类型有接地故障、短路故障、闪络故障、断线故障与 综合类故障。(1)短路故障指的是单相或多相输电线路间接触形成具备破坏性 的大电流,如果电力电缆出现短路故障,大电流将会快速提升导体温度,对线缆 绝缘性质造成破坏,这将损坏设备,或者使其不能正常运行。(2)接地故障指 的是输电线路不通过绝缘体与大地相连接,属于一种短路故障,具有较大危害型。
(3)闪络故障是指在高电压保压期间,电缆突然被击穿,该电压下可继续维持 保压的故障。电缆层被高电压击穿后,将会在一定程度上影响周围设备,甚至会 对工作人员人身安全造成威胁。(4)断线故障,即为断路故障,是指输电线路 被断开,无法正常传输电能,用电设备将会直接断电,甚至是损坏设备,影响重 要工作开展。(5)综合类故障指的是同时出现上述两种及以上的故障,该故障 具有极大尾号性以及非常复杂的故障情况[1]。
电缆会受到机械影响而损坏,电缆无法正常工作,产生较大的危害。机械损 坏的电缆,一般是施工中施工人员没有对施工现场进行勘察,使得施工中应用的 工程机械在一定程度上损坏电缆,或没有合理设置电缆保护措施,很容易使其受 到机械损伤。除此之外,电缆在施工中过负荷拉伸也将出现机械损伤故障,多度 弯曲、拉伸以及折叠极易使电缆接头及中间连接线产生故障,这类电缆故障较为 常见。
如果电缆的绝缘层老化,那么将降低电缆绝缘能力,使电缆受到严重的损伤。 电缆一般在大电压大电流状态下运行,极易出现电缆发热情况,而电缆过热就会 在一定程度上影响电缆绝缘性能,从而严重影响电缆的物理性能以及化学性能。 除此之外,在地下深埋电缆,使其长期处于潮湿环境中,电缆沟中会深入一些化 肥和化学物品,将会腐蚀电缆绝缘层,直接破坏电缆绝缘性能。除此之外,在电 缆绝缘性能降低后,会影响到电缆的抗腐蚀性能与散热性能,这也会使电缆绝缘 层老化速度加快,形成恶性循环[2]。
使用电缆过程中极易出现绝缘层老化和机械破坏等问题,因此在电缆设计中 会对这些潜在破坏因素加以考虑,不断优化电缆的设计与加工制作流程,将电缆 使用寿命延长。但电缆生产厂家不同,会有一些厂家存在偷工减料的情况,或是
不根据设计图纸来生产,或是为降低成本采用不符合质量标准的材料,导致电缆 质量没有达到有关标准,为使用电缆留下安全隐患。
合理、科学选择电缆敷设路径是保障电缆运行质量的关键,结合具体要求科学设计排水方式。
没有合格的电缆敷设质量以及规范的敷设操作,很容易出现破坏电缆保护层 和电缆机械损伤等问题。在敷设铁路电力电缆时,若是电力电缆存在较大的转弯 角度,极易使导体内部受损,这属于机械受损问题,但是在电缆绝缘层掩盖下很 难发现该问题,导致出现损伤的导体在运行中会因为温度增加而不断削减该处电 缆绝缘层的绝缘强度,进而发生电缆故障。针对这一情况,在电缆设置过程中应 该对电力电缆转弯的角度进行有效控制,尽可能使电缆自然弯曲,避免电缆受到 转弯过大影响出现机械性损伤。在敷设电缆过程中应该全面检查电缆外护套,并 且应对电缆两端是否受潮进行检查,除此之外,还应严格检测电缆导体通断情况、 电缆相相间以及相地间的绝缘情况。敷设电缆需排列整齐,必要情况下应进行加 固操作,并列敷设的电缆距离需要与规范要求相符。
在整个电缆中终端头以及中间接头部位的缘强度较低,极易出现故障,因此 应在这两个部位预留足够的电缆防止发生电缆事故,这两处使用的绝缘材料也应 达到技术指标。如果这两个部位没有良好的密封情况,也会导致电缆故障的发生, 在潮气侵入后将会降低电缆绝缘程度,从而敷设电缆时应注意这些特殊位置和设 备防潮情况。在剥电缆过程中应小心仔细,尤其是剥半导体层时,避免将主绝缘
电力电缆工程在施工后应根据规定开展交接以及运行监督的预防性试验。对 于电缆在敷设过程重视受伤进行检查;定期进行电缆运行试验,监视电缆运行时 质量呈现出的变化情况,确保能够及时维修或更换,保障供电工作正常开展。
为了降低故障发生率,需要根据配电网的实际运行情况制定科学、可靠、合 理的日常维护制度,并将这一制度落实在实际工作中。开展维护工作时,应该安 排专业人员对电缆的输电情况、外部结构状态进行定期检测,超找出电缆设施存 在的问题,对各项指标加以检测,例如在架空电缆需要超过建筑体时,其垂直距 离要求应不小于 2.5m、和永久性建筑物之间的水平距离不小于 0.75m。对运转中 的电缆线路有关的接地装置完好度进行检查,以及开展接地电阻值检测、判断其 与设计要求是否相符等工作时,应该及时发现和处理问题。密封处理电缆,尽可 能和大气隔绝,避免有电缆受潮问题出现。除此之外,应该对线路两端和下方的 树木进行修正,确保线路有适宜的宽度,及时清理绝缘子表层存在的杂物,清理杆周边的杂物与鸟巢等。
目前我国铁路建设发展速度较快,为保证铁路系统发展安全性与稳定性,需 要保证电力系统安全、可靠运行,应关注电力电缆的运行质量。对于电力电缆中 容易出现的故障应进行分析,以便采取合理措施加以防范和处理,并且应定期检 查铁路电力电缆,处理故障时积累更多经验,促进铁路建设进一步发展。
[1]郭煜.铁路电力电缆运行检修管理方式探索[J].中国设备工程, 2020(05):71-73.
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