简析高铁10kv电力电缆及故障查找方法

《简析高铁10kv电力电缆及故障查找方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、简析高铁10kV电力电缆及故障查找方法周媛(上海铁路局南京供电段江苏南京210011)摘要：随着我国高铁建设的快速发展，电力电缆己大量投入运营使用。电力电缆供电拥有安全、可靠、稳定、不影响城市美观等优点，己成为满足高铁建设要求的必然发展趋势。10KV及以下中低压配电网的供电方式己逐渐由电缆供电取代架空线供电，且高铁信号电源电能传输设备多为10kV高压电力电缆。但由于电缆只有地下隐蔽性，因此在发生故障后如何准确快速地查找故障点，修复故障，尽快恢复供电，从而提高电力电缆供电的可靠性、高铁的安全性就成了一项重要课题。关键

2、词：高速铁路；电力电缆；高铁安全1.电力电缆(10kV)的基木结构及特性1.1电力电缆(10kV)的基木结构(1)线芯：电缆的导电部分，用来输送电能。(2)绝缘层：将线芯与大地及不同相的线芯间在电气上隔离。绝缘层材料要求耐压高、耐低温、介质损耗低、耐热性好。(3)屏蔽层：用来消除导体表面电场强度的增加。(4)保护层：防止水分侵入，保护电缆不受外界杂质侵入损坏，因此须选用密封性好，防腐性强的材料。1.2电力电缆(10kV)的分类按不同绝缘材料和结构分类：1、橡塑电缆：(1)聚氯乙烯绝缘电力电缆：物理机械性能较好，化学

3、稳定性高、敷设维护简便，但缺点是绝缘强度低、介质损耗大、耐热性差，因此只在6KV及以下电压等级中应用。(2)交联聚乙烯绝缘电力电缆：绝缘性能好，允许载流量大，机械性能和耐热性好，0前沪宁高铁以及京沪高铁电力电源电能多采用交联冷缩电缆传输。但这类电缆游离放电性能、抗电晕差。(1)橡胶绝缘电缆：柔韧性好、抗水性强，但热性能较差。2、油浸纸绝缘型电缆：绝缘性能不佳，只用于10KV及以下电压等级。3、油浸纸绝缘分相型电缆：绝缘性能较好，适用于20-35KV电压等级。4、其他绝缘材料的电缆：充油电缆、充气电缆等。1.3电力电

4、缆的型号电力电缆型号以数字和字母组成，电缆的产品系列、导体材料、绝缘层代号、护套代号、特征代号及派生代号均用字母表示，数字表示电缆外护层。如用Z代表纸绝缘；丫』代表交联聚乙烯；Q代表铅护套；F代表分相；ZR代表阻燃。用数字表示外护层构成，当外护层按铠装层和外被层顺序，用二位数字表示。充油电缆外护层按加强层、铠装层及外被层顺序，用三位数字表示。0表示无铠装层，无外被层。第一位数字表示铠装，第二位数字表示外被。1.4电力电缆的特点优点：(1)占地面积小，地下敷设，不占地面空间，有利于安全和美观。(2)供电可靠性高，受外

5、界环境影响小，可避免风害、雷电、鸟类等造成的短路与接地故障，满足高铁运营维护要求，有利于供电的稳定安全。(3)安全性高，电击可能性小，地下敷设可有效避免因线路断线造成的人身触电事故，维护工作量小。(4)分布电容较大，使得无功输出很大。缺点：(1)投资高，电缆头制作工艺要求高，引出分支线路闲难，需增添分支箱或T型接头。(2)电缆故障査找困难，需用专用仪器测量。因此电缆故障的査找是多年来捆扰供电部门的重要问题之一。2.电力电缆（10kV）的运营管理及相关故障判定2.1电力电缆（10kV）的运营管理目前京沪高铁信号电源电

6、缆多为单芯交联聚乙烯电缆。铁路信号电源线路由单母线供电，分段运行，信号主副电源线路均为双端电源。正常工作吋单电源供电，线路失压吋由对端电源备投，II中性点一般为不接地系统，这样易消除瞬吋电弧带来的影响。铁路的自动闭塞行车制度，也奋效确保了供电的可靠性和设备的稳定性。2.2电力电缆故障类型及简析2.2.1电力电缆的主要故障类型电缆故障一般可分为短路故障、开路故障、低阻故障和高阻故障。1、短路故障：电缆短路，故障点阻抗为零。2、开路故障：电缆断开。3、低阻故障：一般认为100欧姆以下的故障为低阻故障，注意：该分类是以电

7、缆的特性阻抗而区分的。4、高阻故障：电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障。高阻故障中又可分为泄露型和闪络型故障。泄露故障是指在作电缆高压绝缘试验吋，泄漏电流随试验电压的增加而增加，当试验电压升高到额定值时（冇吋还达不到额定值），泄漏电流己超过允许值。闪络性故障是指试验电压升至某值时，监视泄漏电流的电表值突然升高，且表针摆动，电压稍下降时又恢复正常，但电缆绝缘仍冇极高的阻值，这种只冇放电间隙或闪络表现的故障就称为闪络性故障。2.2.2常见故障主要原因1、电缆受外力损伤。主要是市政建设部门监管不严，施工单位对

8、电缆保护意识淡薄以及供电单位的巡视力度不够引起的，也冇电缆安装吋不小心造成的机械损伤。2、环境影响。地面下沉致使电缆垂直受力变形，造成电缆折断形成故障。受地质条件影响，使得电缆保护层长期受到化学腐蚀和电腐蚀等，导致电缆外铅皮被潮气入侵，最终造成电缆击穿。3、电缆负荷过大。尤其夏季高温，由于长期过负荷运行，致使电缆运行温度超过正常运行时的允许温度，造成电缆薄弱