地铁电力电缆故障检测方法及解决办法

地铁电力电缆故障检测方法及解决办法

余其辉

昆明地铁运营有限公司  云南    昆明   650000

摘要：在绿色出行的政策倡导下，有越来越多人选择地铁出行方式，为了满足人们的出行需求，也加大了对地铁线路的建设力度，地铁线网的建设范围逐渐扩大，电力电缆的敷设范围也随之增大，电力电缆作为保障电力能源顺利输送的关键组成，其运行质量直接影响地铁供电质量，对地铁日常运行可靠性具有直接影响。因此，如何提高地铁电力电缆故障检测效率，做好电缆故障管理成为现阶段地铁事业发展需要面临的共同问题。针对地铁电力电缆的故障检测是一项系统性和专业性较强的工作，不仅需要相关人员掌握专业的故障检修技术，还需积累大量的经验。鉴于地铁事业发展对电力电缆故障检测的迫切要求，下文重点研究电缆故障检测方法和解决方法。

关键词：地铁；电力电缆；故障检测方法

电缆属于供电系统中的关键组成部分，一旦发生故障问题轻则影响设备运行，重则造成地铁停运，为人们带去不良的出行体验。在地铁实现网络化运营后，留给供电部门的运维检修时间被大幅度缩减，致使电力电缆的故障检测工作需要面临更大的挑战，为维持电力系统的稳定运行，则要做到对电力电缆故障的快速高效检测。因此，急需研究高效的电缆故障检修方法和故障处理方法。

1.地铁电力电缆故障检测的难点

现行使用的电缆存在差动保护装置灵敏度高和安全可靠的特征，往往在发生电缆回路差动保护跳闸后便可认定在该回路上存在故障问题。因此，通常情况下不会采取人工送电的方式，而是通过改变运行方式的方式控制变电所母联开关进行临时供电。在前期的地铁电力电缆故障检测工作中通常是借助人工巡线和电缆故障测距的方式来确定故障点，但实际上由于电缆发生故障后的击穿表现较为复杂，很难准确查找故障点。特别是当电缆击穿之后可能呈现出高阻状态或者低阻状态，如通过观察故障波形的方式来确定故障点必定会产生误判现象。此外，使用电缆故障仪进行检测时，受到干扰因素影响或者自身误差因素的影响也很难保障故障点确定的准确性，往往距离实际故障点存在明显偏差，很可能错过最佳的故障处理时机。

2.地铁电力电缆故障的高效检测方法

在近些年的发展中，地铁电力电缆的故障问题逐步引起重视，相关技术人员也加大了对电力电缆故障检测技术的研究力度，产生了部分电缆故障测距新方法。实践证明，通过与电缆故障测距新方法的联合应用，可显著提升故障点的查找效率和准确性。现就高压脉冲放电法的应用原理以及与人工巡检技术和电缆故障仪的联合应用方法进行阐述。

2.1高压脉冲放电法的应用原理

分别设置试验变压器和控制箱，实际作业中是先借助调压器进行调压操作，使试验变压器处于升压状态，此时的限流电阻起到限流作用，而硅堆被整流后则会使电容器处于充电状态，当充电至一定的电压值之后，则会发生击穿放电反应。因出现电缆故障的部位其绝缘性能较低，为此会在电缆故障点位上产生击穿放电，此时可通过对放电声音的监测来查找电缆故障点。在地铁中的电力电缆是被架设在电缆支架上或者敷设在电缆沟中，因此，采用高压脉冲放电法时放出的电压只会沿着电缆支架或者电缆线的屏蔽层放电，并不会对空间内的作业人员带来安全威胁，相对来说安全性和可靠性较好。

2.2地铁电力电缆故障的具体检测过程

实际进行电缆故障点检测时，需要首先确保电缆线的屏蔽层为可靠接地状态，且其中限流电阻以及放电间隙需要处于悬空状态或者被放置于干燥的绝缘台面上，整个装置的接线确认无误的情况下方可进行升压操作。试验过程中需要重点注意的是，对于加压值要进行精准控制，加压值要处于电容器的耐压范围之内，以免由于电压值过大导致电容爆裂的问题。放电间隙可控制在3mm左右，所调节量不可过小也不可过大，过小的情况下可能因放电电压偏低，放电声音过小而难以确定故障点的问题。而过大的情况下则会由于放电声音过大且放电周期被延长影响现场判断的准确性。在故障点确定的过程中，需借助电缆故障仪先对故障点进行初步定位，之后使用高压脉冲放电法进行放电试验，最后由巡检人员根据放电试验中产生的放电声来确定较为准确的故障点信息。

3.地铁电力电缆故障解决办法

发生电力电缆故障时，在故障点明确的情况下，通常需要截断和更换电缆的方式解决故障问题。但实际进行电缆敷设施工时并未预留出特定长度的电缆线，为此，一般需要将出现故障或者损坏部位的电缆截断后更换一截新的电缆，而在进行电缆故障点处理的阶段需要消耗较长的时间，很难在地铁允许轨行的时间内完成电缆故障处理作业。因此，需要对电力电缆的故障处理流程进行有效优化，优化后的地铁电力电缆故障处理流程如下：

3.1故障点查找和预处理

首先，结合保护模块动作的相关记录对故障回路的相别进行准确确定，之后解开对应相别的电缆终端头，一般为了节约部分检修时间只将其中一端的电缆终端头拆下。同时，根据地铁的运行特点制定好对应的故障检测计划，并且按照计划将相关的设备和工具及时准备到位。准备好两条长度为5m-8m且规格与原有电缆相符的电缆线，并做好电缆线的两端剥开处理，使用塑料保鲜膜进行密封保护，为后期的电缆检修做足准备；其次，做好区间人员布设工作，即同时派遣3批人员进入区间，其中有2批人员分别从电缆敷设区间的两端进入，主要负责进行人工巡线，另一批人员则主要由专业抢修人员组成，选择一个距离故障点较近的区域进入区间；最后，抢修人员到达故障点区域后，则可通知变电所进行加压操作，因放电间隙其声响和故障点处于一致状态且在有放电发生的情况下，200m范围内均可听见，为此即便是在电缆沟中设置的电缆也可借助该手段确定故障点。

3.2故障电缆现场处理与耐压试验

待故障点得以确认后，则需将故障区域内的电缆接头切除，在进行切除作业前，需先使用专业的测压工具进行检测，确定无电压通过的情况下再做切除处理，以免造成触电事故。切割作业中需对切割长度进行科学控制，一般要将已经剥好的电缆长度作为标准，否则会由于电缆长度不符造成抢修失效的问题。不可过长也不可过短，过短会导致电缆连接不上，过长则会使电缆连接之后无法有效敷设在线架上，出现线缆摇晃的问题。通常将切割电缆的长度控制在小于新电缆30cm-50cm左右为宜。为排除现场相邻位置出现两处或者两处以上故障点的状况，需在连接电缆之前对切割部位的两端进行绝缘检测。电缆修复处理之后，进入耐压试验环节，选用专用的耐压试验仪器检测电缆耐压等级符合地铁电力电缆耐压需求的情况下，则可安装好电缆的插拔头，并恢复送电。

结语：在城市轨道交通工程建设规模逐渐增大的形势下，地铁电力电缆的故障率也随之增大，为地铁稳定运行带来了一定程度的影响，这无疑威胁会地铁运输事业的健康发展水平。因此，可以明确的是，地铁企业当前的工作重点是确立高效可靠的故障检测方案，并对故障处理方法进行科学优化，以提升地铁电力电缆故障点查找和故障处理的效率，从源头上降低电力电缆故障对地铁运营质量的影响。大量的实践表明，高压脉冲放电法、电缆故障测距法以及人工巡线方式的联合应用可以明确缩短故障检修和处理的时间，通过提高故障检修和处理的效率维护地铁电力系统的稳定运行水平。因此，可以将该种故障检测法作为重点推广应用技术。

参考文献：

[1]胡青云,黄应敏,许翠珊,李圣全,邹汉锋.基于深度神经网络的电力电缆故障检测方法研究[J].电子设计工程,2020,28(24):165-168+173.

[2]徐凯,李淑梅.电力电缆故障检测的方法与分析[J].科学技术创新,2019(33):143-144.

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