张天民
中国铁道科学研究院研究生部 北京市海淀区 100081
临策铁路供电线路采用单臂、单电源供电，故障停电，影响范围大，处理时间长。临策线自2010年开通至今，设备故障率最高的为电缆故障，严重影响了临策线供电的可靠性。
一、临策线高压电缆线路20KM，主要分布如下
1.电源线电缆。策克配电所电源线10KV电缆径路2.8KM，杭锦后旗箱变电源线10KV电缆径路5KM。
2.贯通线电缆。电力贯通线7处，2.7KM。
3.设备引接电缆9.5KM,共计104条电缆。
电源线、贯通线发生电缆故障，将引起大范围的停电，严重影响临策线生产、生活的正常用电。
二、电缆故障类型
电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类，其故障类型主要有以下几方面：
1.闪络故障。电缆在低压电时处于良好的绝缘状态，不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围，或者一段时间后某一电压持续升高，那么就会瞬间击穿绝缘体，造成闪络故障。
2.一相芯线断线或多相断线。在电缆导体连续试验中，电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符，但是在检查中发现有一相或者多相不能连续，那么就说明一相芯线断线或者多相断线。
3.三芯电缆一芯或两芯接地。三芯电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续，然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻，这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障；反之，就是低电阻接地故障。这两项故障都称为断线并接地故障。
4.三相芯线短路。短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。短路故障有两种：低阻短路故障、高阻短路故障。当三相芯线短路时，低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障，相反则是高阻短路故障。
三、电缆故障原因分析
电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿，归纳起来主要有以下几种情况：
1.外力损坏。电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中，电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断；电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏；电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。
2.绝缘受潮。电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂；电缆终端接头密封性不够；电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电缆绝缘受潮的主要原因。此时，绝缘电阻降低，电流增大，引发电力故障问题。
3.化学腐蚀。长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能，使电缆绝缘老化甚至失去效果，电力故障会由此产生。
4.长期过负荷运行。
电力电缆长时间处于高电流运行环境中，如果线路绝缘层里有杂质或者老化，加上诸如雷电之类的外因对过电压的冲击，超负荷运作产生大量的热量，极易出现电力电缆故障。
5.系统电压波动大，供电臂距离长，易产生谐振和操作过电压，易对电缆造成损伤。互做布其供电臂146KM，电源线63KM，长大空载线路，造成系统电压偏高，互做布其进线电压长期处在37.8KV（标准35KV）左右。额济纳济纳贯通线供电距离200公里，调压器已调至最低档位有电抗器补偿时平均供电负荷2A左右，无电抗器补偿时平均供电负荷14A左右，容性电流10A以上，容性负载大对系统的危害----电压波动、容易产生谐波对绝缘破坏力巨大
6.电缆及电缆附件质量。电缆及相关附件是两种重要的电缆材料，其质量问题对电力电缆的安全运行有直接影响。电缆及其附件、电缆三头的制作很容易出现质量问题，例如电缆会因为运输、贮藏时封闭不严而受潮；绝缘管制造粗糙，厚度不均，管内有气泡；不能准确剥切预制电缆的三头；设计制作者没有根据要求制造电缆接头。另外，电缆产品设计时材料选用不恰当、防水性差也会造成电缆质量问题。
6.由于电缆沟、箱变等空间限制，敷设电缆不能满足技术标准，如单芯电缆不能按品字型排列，电缆之间的安全距离不足（平行0.25，交叉0.5），电缆弯曲半径过大。
五、电缆故障的防范措施
1.严把电缆及电缆附件质量。临策线开通之初，部分电缆存在质量问题，绝缘管制造粗糙，厚度不均，半导体无法与绝缘层剥离，2019年邀请西安福润德厂家携带专用电缆制作工具现场进行电缆制作培训，由于电缆厚度不均，造成电缆制作工具无法使用，针对此问题逐步将临策线运行的质量较差的三芯电缆，更换为单芯电缆，目前已将贯通线7处、6座箱变的三芯电缆更换为三芯电缆；选用电缆及电缆附件时采用指定品牌招标，避免因最低价中标导致电缆及电缆附件本身存在的质量问题，截止2019年已将70%热缩电缆终端头更换为冷缩电缆终端头。
2.敷设电力电缆时，严格遵守施工规范。铺设电缆线路的周边环境中含有酸碱等腐蚀性物质或存在地下污水，在铺设前就要考虑可否更换位置铺设或者采取有效的防污措施。
3.加强在用电缆的维护、检修。一是加强电缆线路的巡视检查，铺设地点设置标示牌，以避免其他施工人员因不知道地下铺设电缆而造成电缆的挖掘损坏或者在此处堆砌重物。随着时间的推移，有些标示牌会出现标示不清楚的问题，这就要求我们巡线人员及时发现并处理，以确保线路的安全运行。二是有计划的做电缆预防性试验，增强对电缆绝缘性能的监控。三是定期对电缆接地电阻、防雷接地进行测试，接地电阻不合格的及时进行整治。临策线地处戈壁沙漠，接地电阻经常出现不合格，2019年春检检查发现了28处接地电阻合格处所，其中电缆5处，通过加装接地极、接地模块，接地电阻不良有了很大的改善。
4.加装电缆护层保护器。将三芯电缆更换为单芯电缆后，电缆金属护层一端接地，一端不接地，当雷电波或内部过电压沿电缆线芯流动时，电缆金属护层不接地端会出现较高的冲击电压，或当系统短路事故电流流经电缆线芯时，其护层不接地端也会出现很高的工频感应过电压。上述过电压可能击穿电缆外护层绝缘，造成电缆接地故障。为限制电力电缆金属护层上的感应电压和故障过电压，并避免在护层中形成环流，电缆护层一端直接接地，另一端则通过保护器接地。
5.加强职工业务培训，提高职工业务技能。现在单纯采用传统的教学方式已不能满足安全技术培训的需要，在以往的培训中，往往都是采取集中授课，有教师向学员灌输理论知识，学员成为被动接受的填鸭式教育，学员积极性不高，学习效果不好。因此要改变培训方法，将课堂搬到现场教学，这种培训方法不仅丰富了培训形式，而且提高了培训效果，通过实物对照、讲解，增加了教学的形象性和直观性，使学员便于理解和易于消化。实现理论知识向操作技能的转化，一改过去那种就理论学理论的方法，课程设置上增加实践，利用现场的理论学习与实践操作有机结合在一起，并且把教学的重点放在实践操作上，既教师的讲课理论侧重于实践经验教训的总结，让职工多积累一些实践知识，而且在现场进行实物讲解实地操作，这样教、练结合，从感性认识直接到理性认识，视觉、触觉、感观同时投入学习，不但易懂同时也记得牢，职工们能够学习的一些真本领。