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[摘 要]阐述牵引供电电缆运行维护对铁路供电安全运营的重要性，分析对牵引供电电缆运行维护中存在的问题，提出对策及建议。
[关键词]牵引供电电缆 故障 巡视 试验
中图分类号：U644 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）46-0246-01
前言
目前我国已跨入高铁时代，伴随着高铁及客专的大面积运营开通，电气化铁路27.5kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆（以下简称牵引供电电缆）数量呈现出井喷式激增，而在长期的运行过程中，不可避免的出现了各种类型的故障，并呈现出不断上升的态势，牵引供电电缆施工工艺标准、外部环境因素、产品以及附件质量等方面存在的问题被逐步暴露出来。然而，电气化铁路发展不断壮大的今天，可预见的是，牵引供电电缆将得到更加广泛的应用，但对牵引供电电缆的运行管理却仍需不断的完善。牵引供电电缆越来越多，如何提高牵引供电电缆的运行质量，以及如何做好牵引供电电缆的日常管理工作，是当今铁路供电安全面临解决的一个课题。
一、运行情况
1.牵引供电电缆的日常分布情况。某铁路供电单位各牵引变电所（含AT所、分区所、开闭所）供电电缆主要安装在所内主变二次侧至室内高压室GIS柜、GIS柜至供电杆处、所内馈线至上网点，总量为2252根，其中高铁客专线数量达95.7%，普速线数量仅为4.3%。
2.牵引供电电缆的安装、接地方式及占比。
牵引变电所亭内电缆安装形式分为插接式、户外式、户内式，实际安装形式占比分别为70%、20%、10%；上网点电缆安装形式均为户外式；所内接地形式分为：直接接地、护层保护器接地，实际接地形式占比分别为30%、70%；上网点接地形式分为：对地绝缘、直接接地，实际接地形式占比分别为30%、70%。
二、近年来检修试验情况
仍以某铁路供电单位为例，2014年在其下属检修车间设立牵引供电电缆工班，但由于人员、设备等因素，管内牵引供电电缆检修、试验主要是以状态维修、专项活动形式进行。具体检修试验开展情况如下：
1.2013年4月-8月，开展了对管内高铁牵引供电高压电缆的检查试验工作。由于受到牵引变电所电缆插拔式安装及试验手段限制，此次专项检查仅开展了936条牵引供电电缆的外护套绝缘情况的测试，发现外护套绝缘不良的电缆237条，并邀请电缆厂家开展故障定点和修复，但由于测试工作量和开挖检查难度太大，未能全部完成。
2.2015年至2016年初，与电缆厂家多次配合试点测试，开展了包括在线局放、0.1KZ交流耐压、串联谐振及震荡波局放等测试，进行比较分析。
3.2016年邀请电缆厂家对2条线别的电缆开展了电缆在线局放测试，利用英国生产的HVPDLongshot？局放测试仪，完成了483条牵引变电所亭馈出电缆的在线局放测试，检测过程中发现3条电缆存在微量局放情况，并通过同时开展的电缆检查，发现了某AT所1AT电缆终端头破损等5处危及电缆安全的故障隐患。通过此次检测，基本实现了2016年高铁电缆零故障率。
三、电缆故障情况分析
经统计，2012年至2017年4月份，某铁路供电单位管内累计发生电缆故障24件。根据故障分析，原因主要为以下四个方面：
（1）电缆施工质量造成的机械损伤，造成电缆外皮及内部绝缘受损，长期运行发生故障。如插拔式电缆终端头及直埋部位发生的电缆故障。
（2）电缆护层接地方式形成的屏蔽层、铠装层环流和末端电压升高引起的局部过热。如电缆抱箍处发生的击穿故障。
（3）电缆及电缆终端头制造工艺存在瑕疵，长期运行发生故障。如电缆终端头发生的击穿故障。
（4）因电缆安装环境问题造成的电缆绝缘下降而引发故障，如电缆终端头因雨雪飘落排风扇引起的击穿故障。
四、供电电缆运行维护中存在的问题
1.因施工质量造成供电电缆存在固有缺陷
在新建牵引供电电缆线路时，因交接试验手段有限，且安装涉及隐蔽工程，电缆自身的固有缺陷日常检查较难发现，经过长期运行，故障逐渐暴露出现。
2.巡视检查和试验
（1）各分管部门对牵引供电线路和所亭馈出至上网点电缆的巡视检查（步行或作业车）未严格按照相关规定执行，变电所内牵引供电电缆终端头测温未形成闭环管理，监测数据管理缺失，未形成监测档案。
（2）检修车间人力及技术资源暂无法具备独立开展电缆检测试验能力，无交流耐压试验仪器，现有的试验手段有一定局限性，无法达到预防电缆故障的目的。
3.电缆检测工作效率不高
一是由于高铁停电点、电缆敷设环境等外部条件限制，电缆检测需较长周期；二是电缆保有量和问题电缆量较大，以上两项都需投入大量人力物力，且短时间内无法彻底解决安全隐患，由此导致检测工作效率不高。
五、供电电缆的日常运行维护建议
1.加强对牵引供电电缆的巡视
一是周期巡视。针对供电电缆运行状态科学制定巡视周期及标准，通过巡视及时发现供电电缆存在的问题，做好巡视记录。二是状态巡视。重点针对带病运行的电缆进行巡视，巡视的同时监测电缆温度。
2.分类进行牵引供电电缆的试验
一是绝缘电阻试验。电缆交联聚乙烯绝缘层的测量采用额定电压5000V兆欧表，电缆外护套、内衬层的测量采用额定电压500V兆欧表。二是耐压试验。因直流耐压试验对电缆具有破坏作用，建议使用串联谐振或VLF的方法进行。三是局部放电试验。限于技术发展现状，各种局部放电测量技术暂时无相应规范标准。但有电力系统的成功应用在先，仍建议积极开展局部放电测量。四是外护套绝缘测试。试验时将护层保护器断开，施加直流电压10KV，加压时间1min以上。五是红外测温。使用红外成像仪，周期测量电缆终端和非直埋式电缆中间接头、交叉互联箱、外护套屏蔽接地点等部位。
六、后续对策及管理
1.建立牵引供电电缆“一缆一档”。收集汇总技术资料，形成档案资料库，做到“一缆一档”；科学化管理电缆各项试验数据，形成运行管理基础资料，为后期提供数据分析意见。
2.开展一次全面巡视检查。对牵引变电所内、院墙外供电杆塔、线路正馈线电缆处所对照标准逐一检查，同时使用红外成像仪检测各电缆终端头测温，记录测温数据。
3.全面开展一次电缆试验。根据电缆试验规程要求，全面开展一次交流耐压试验、在线局部放电测试，对电缆质量进行梳理，根据区段、故障性质、运行方式，合理制定检测试验项目。
4.建立故障案例库。从历年故障案例中提取经验，结合实际，对照故障原因和教训，反思并查找施工方面、安全管理方面、作业方面存在的问题，有针对性的、高效的吸取经验。
5.强化班组长队伍素质建设。班组是企业专业管理的落脚点，是搞好安全生产的基础，也是有效控制故障发生的“前沿阵地”。定期对班组长进行培训，重点解决工班长的综合驾驭能力和提升业务素质，通过班组长素质、意识及技能的提升，带动全员，从人力方面提高牵引供电电缆巡视及试验的效率。
6.完善制度体系建设。加强制度管理，及时制定技术性规章制度，规范制度制定及发布程序，保证制度质量，强化制度的实施。
参考文献
[1] 《高速铁路牵引变电所运行检修规则》（铁总运〔2015〕第50号）.
[2] 《高速鐵路接触网运营维修规则》（铁总运〔2015〕第362号）.
[3] 《电气化铁路27.5kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆及附件》（GB/T28427-2012）.
[4] 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2016）.
[5] 《高速铁路牵引变电所运行检修规则》（铁总运〔2015〕第50号）.
[关键词]牵引供电电缆 故障 巡视 试验
中图分类号：U644 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）46-0246-01
前言
目前我国已跨入高铁时代，伴随着高铁及客专的大面积运营开通，电气化铁路27.5kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆（以下简称牵引供电电缆）数量呈现出井喷式激增，而在长期的运行过程中，不可避免的出现了各种类型的故障，并呈现出不断上升的态势，牵引供电电缆施工工艺标准、外部环境因素、产品以及附件质量等方面存在的问题被逐步暴露出来。然而，电气化铁路发展不断壮大的今天，可预见的是，牵引供电电缆将得到更加广泛的应用，但对牵引供电电缆的运行管理却仍需不断的完善。牵引供电电缆越来越多，如何提高牵引供电电缆的运行质量，以及如何做好牵引供电电缆的日常管理工作，是当今铁路供电安全面临解决的一个课题。
一、运行情况
1.牵引供电电缆的日常分布情况。某铁路供电单位各牵引变电所（含AT所、分区所、开闭所）供电电缆主要安装在所内主变二次侧至室内高压室GIS柜、GIS柜至供电杆处、所内馈线至上网点，总量为2252根，其中高铁客专线数量达95.7%，普速线数量仅为4.3%。
2.牵引供电电缆的安装、接地方式及占比。
牵引变电所亭内电缆安装形式分为插接式、户外式、户内式，实际安装形式占比分别为70%、20%、10%；上网点电缆安装形式均为户外式；所内接地形式分为：直接接地、护层保护器接地，实际接地形式占比分别为30%、70%；上网点接地形式分为：对地绝缘、直接接地，实际接地形式占比分别为30%、70%。
二、近年来检修试验情况
仍以某铁路供电单位为例，2014年在其下属检修车间设立牵引供电电缆工班，但由于人员、设备等因素，管内牵引供电电缆检修、试验主要是以状态维修、专项活动形式进行。具体检修试验开展情况如下：
1.2013年4月-8月，开展了对管内高铁牵引供电高压电缆的检查试验工作。由于受到牵引变电所电缆插拔式安装及试验手段限制，此次专项检查仅开展了936条牵引供电电缆的外护套绝缘情况的测试，发现外护套绝缘不良的电缆237条，并邀请电缆厂家开展故障定点和修复，但由于测试工作量和开挖检查难度太大，未能全部完成。
2.2015年至2016年初，与电缆厂家多次配合试点测试，开展了包括在线局放、0.1KZ交流耐压、串联谐振及震荡波局放等测试，进行比较分析。
3.2016年邀请电缆厂家对2条线别的电缆开展了电缆在线局放测试，利用英国生产的HVPDLongshot？局放测试仪，完成了483条牵引变电所亭馈出电缆的在线局放测试，检测过程中发现3条电缆存在微量局放情况，并通过同时开展的电缆检查，发现了某AT所1AT电缆终端头破损等5处危及电缆安全的故障隐患。通过此次检测，基本实现了2016年高铁电缆零故障率。
三、电缆故障情况分析
经统计，2012年至2017年4月份，某铁路供电单位管内累计发生电缆故障24件。根据故障分析，原因主要为以下四个方面：
（1）电缆施工质量造成的机械损伤，造成电缆外皮及内部绝缘受损，长期运行发生故障。如插拔式电缆终端头及直埋部位发生的电缆故障。
（2）电缆护层接地方式形成的屏蔽层、铠装层环流和末端电压升高引起的局部过热。如电缆抱箍处发生的击穿故障。
（3）电缆及电缆终端头制造工艺存在瑕疵，长期运行发生故障。如电缆终端头发生的击穿故障。
（4）因电缆安装环境问题造成的电缆绝缘下降而引发故障，如电缆终端头因雨雪飘落排风扇引起的击穿故障。
四、供电电缆运行维护中存在的问题
1.因施工质量造成供电电缆存在固有缺陷
在新建牵引供电电缆线路时，因交接试验手段有限，且安装涉及隐蔽工程，电缆自身的固有缺陷日常检查较难发现，经过长期运行，故障逐渐暴露出现。
2.巡视检查和试验
（1）各分管部门对牵引供电线路和所亭馈出至上网点电缆的巡视检查（步行或作业车）未严格按照相关规定执行，变电所内牵引供电电缆终端头测温未形成闭环管理，监测数据管理缺失，未形成监测档案。
（2）检修车间人力及技术资源暂无法具备独立开展电缆检测试验能力，无交流耐压试验仪器，现有的试验手段有一定局限性，无法达到预防电缆故障的目的。
3.电缆检测工作效率不高
一是由于高铁停电点、电缆敷设环境等外部条件限制，电缆检测需较长周期；二是电缆保有量和问题电缆量较大，以上两项都需投入大量人力物力，且短时间内无法彻底解决安全隐患，由此导致检测工作效率不高。
五、供电电缆的日常运行维护建议
1.加强对牵引供电电缆的巡视
一是周期巡视。针对供电电缆运行状态科学制定巡视周期及标准，通过巡视及时发现供电电缆存在的问题，做好巡视记录。二是状态巡视。重点针对带病运行的电缆进行巡视，巡视的同时监测电缆温度。
2.分类进行牵引供电电缆的试验
一是绝缘电阻试验。电缆交联聚乙烯绝缘层的测量采用额定电压5000V兆欧表，电缆外护套、内衬层的测量采用额定电压500V兆欧表。二是耐压试验。因直流耐压试验对电缆具有破坏作用，建议使用串联谐振或VLF的方法进行。三是局部放电试验。限于技术发展现状，各种局部放电测量技术暂时无相应规范标准。但有电力系统的成功应用在先，仍建议积极开展局部放电测量。四是外护套绝缘测试。试验时将护层保护器断开，施加直流电压10KV，加压时间1min以上。五是红外测温。使用红外成像仪，周期测量电缆终端和非直埋式电缆中间接头、交叉互联箱、外护套屏蔽接地点等部位。
六、后续对策及管理
1.建立牵引供电电缆“一缆一档”。收集汇总技术资料，形成档案资料库，做到“一缆一档”；科学化管理电缆各项试验数据，形成运行管理基础资料，为后期提供数据分析意见。
2.开展一次全面巡视检查。对牵引变电所内、院墙外供电杆塔、线路正馈线电缆处所对照标准逐一检查，同时使用红外成像仪检测各电缆终端头测温，记录测温数据。
3.全面开展一次电缆试验。根据电缆试验规程要求，全面开展一次交流耐压试验、在线局部放电测试，对电缆质量进行梳理，根据区段、故障性质、运行方式，合理制定检测试验项目。
4.建立故障案例库。从历年故障案例中提取经验，结合实际，对照故障原因和教训，反思并查找施工方面、安全管理方面、作业方面存在的问题，有针对性的、高效的吸取经验。
5.强化班组长队伍素质建设。班组是企业专业管理的落脚点，是搞好安全生产的基础，也是有效控制故障发生的“前沿阵地”。定期对班组长进行培训，重点解决工班长的综合驾驭能力和提升业务素质，通过班组长素质、意识及技能的提升，带动全员，从人力方面提高牵引供电电缆巡视及试验的效率。
6.完善制度体系建设。加强制度管理，及时制定技术性规章制度，规范制度制定及发布程序，保证制度质量，强化制度的实施。
参考文献
[1] 《高速铁路牵引变电所运行检修规则》（铁总运〔2015〕第50号）.
[2] 《高速鐵路接触网运营维修规则》（铁总运〔2015〕第362号）.
[3] 《电气化铁路27.5kV单相交流交联聚乙烯绝缘电缆及附件》（GB/T28427-2012）.
[4] 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2016）.
[5] 《高速铁路牵引变电所运行检修规则》（铁总运〔2015〕第50号）.