张建友
天津三号线轨道交通运营有限公司 天津市 300380
摘要：在直流牵引供电系统中，为减少杂散电流对金属设备的腐蚀，直流开关柜采用绝缘安装；而且直流开关柜在运行过程中，也必需确保柜体对地面完全绝缘，以确保框架泄露保护装置可靠动作，保障设备和人身安全。然而，近期通过对全线变电所“框架对地绝缘”测量，发现变电所直流系统框架对地绝缘不合格（该绝缘值在1000V时至少1MΩ）。经过现场检查，确定此情况出现的原因为：柜体与地面间的绝缘板发生位移或穿透，致使绝缘性能下降。所以，此次维修的作业内容为：对变电所直流系统绝缘板进行更换。
关键词：直流牵引供电系统；框架对地绝缘；维修方案；研究
1 维修作业范围及时间
变电所：此次维修将在变电所进行。相关设备：直流开关柜，即牵引供电系统中的进线柜、馈线柜、端子柜、整流柜、负极柜。考虑夏季环境潮湿，会对绝缘板及密封树脂胶性能产生影响。因此，此次维修将在10月、11月的其中一个月进行。
2 维修前的准备工作
2.1 停电方案的确定
由于直流开关设备为户内安装的金属封闭式结构，因此，更换直流开关柜绝缘板时，必须在本所直流供电系统停电的情况下进行。
具体操作步骤： 确认变电所馈线断路器311、312、313及314在断开位；确认变电所上网隔离开关3111、3121、3131及3141在分位；停变电所进线柜301、302；拉开变电所负极柜3011、3021；停变电所整流机组211、212。
2.2 施工管理安排
2.2.1配合部门：电力调度
负责变电所牵引系统停电配合以及可能涉及到的相邻变电所直流系统送电配合工作。维修结束后，负责供电系统恢复正常运行。负责维修验收工作的配合工作。
2.2.2人员职责：
主任负责维修期间的总体协调工作。主管、专业工程师对现场工作过程及质量进行指导、监督。工程师负责维修所用图纸、资料、表格、记录本的准备和记录工作。工长负责现场施工管理工作，包括现场指挥、现场作业人员的安全。变电工区人员负责物料、工具的准备及现场作业的实施工作。
2.2.3人员组织安排：
工区人员进行白天作业，每次作业至少10人。车辆段安排车辆抢险待命。维修变电所及邻所电话保持畅通。变电工区抢修待命人员、工区工长保持手持台和手机畅通。其它作业人员保持手机通讯通畅。
2.2.4验收工作安排：
由试验工区负责预防性试验、保护校验部分的验收。由变电工区负责维检修部分的验收。
学习安排：（供电室参与维修工作的全体成员）维修前，认真学习维修方案，明确个人工作职责、工作内容及实施方案。维修前，认真学习《供电室应急抢修预案》。维修前，变电所值班员组织业务知识学习，提高业务熟练程度，确保发生故障时能够积极响应。
2.3 物料、工具及备件的落实
根据维修计划，提前两天将常用工具、专用工具、备品、备件、材料备齐登记，指定专人保管，并设专车运至现场。
①工具准备：吸尘器 1台；吹风机 2把；扭矩扳手 2把；组合工具 1套；直尺（150mm） 2把；接触电阻测试仪 1台；接触电阻测试仪 1个；接地线 2组；万用表 1块；1000V兆欧表 1块；温度/湿度表 1块；手电筒 1个；起吊设备 1台；钢丝绳 120米；门型架 2个
②物料准备：线手套 20双；棉抹布 2斤；工业酒精 2斤；绝缘包布 2卷
；毛刷 3把
③备件准备：绝缘板（1.2m*1.2m三块；0.8m*1.67m五块），用于更换旧的绝缘板。维修前，根据现场情况，在绝缘板上做好开孔工作。
3注意事项
维修期间，相邻变电所至区间接触轨停电，因此要注意以下情况：
维修前，做好变电所备用小车的清扫、检查工作，以保证应急抢修工作的顺利进行。
维修前，对上网隔离开关的运行情况进行现场检查，出现问题及时处理。
现1.2m（需要3块）的绝缘板缺货，可用1.67m（5块）绝缘板替换使用。
4 实施方案
4.1 设备的拆卸
①拆卸前确定一次设备停电。
②拆卸前确定二次电源断电：断开进线柜、馈线柜、端子柜中的MCB微型开关，在交、直流屏上断开给直流开关柜送电的MCB微型开关。同时检查辅助回路没有110VDC直流电或220V交、直流电。
③二次电缆的拆卸：参考直流开关柜二次原理图，断开各开关柜间二次电缆连接并做好标记，置于本开关柜中。
4.2 母排的拆分
①拆卸进线柜、馈线柜、负极柜置于后隔室主母线之间的连接排，使各开关柜分开。
②拆卸下母排上的所有二次测量线，并做好标记。
4.3 直流电缆的拆卸
①拆卸进线柜、馈线柜、负极柜后隔室内进线、馈线电缆与直流母排的连接并做好标记，去掉固定直流电缆的防火泥，通过电缆孔，将各直流电缆向下放入电缆夹层中。
4.4 接地系统的拆卸
①首先接地铜排的拆分：拆卸将各柜的接地母线连接在一起的连接排。
②拆卸框架泄露保护装置电流元件的接地终端连到变电所的总的接地终端的连接电缆。
③将避雷器的接地端与变电所主接地终端直接相连的电缆拆分并。
④将各开关柜内部连接所有需要接地的引线拆分。
4.5 拉出手车
①拆卸手车与柜体连接的二次插头，将手车从手车室中抽出来。
4.6 直流开关柜固定螺栓的拆卸
①将直流小车拉出后，拆卸每个开关柜中的定位孔螺栓。
5 注意事项
①在拆卸一次、二次电缆时要做好标识，并检查与二次原理图的对应性。
②将拆卸下的所有螺栓妥善保存，避免丢失。
③检查所有二次电缆是否与开关柜柜体或一次设备固定，并将固定部位全部拆开。使二次电缆与开关柜完全分离。
6 起吊和更换
①在起吊开关柜前，确定手车从手车室中抽出来。
②钢丝绳固定
将钢丝绳一端固定在开关柜顶端上的四个吊孔上；钢丝绳的另一端固定在专用起吊设备的吊环上。（确保固定牢固）
③起吊
开关柜设备的起吊工作共由9人负责完成，具体分工如下：
工长负责起吊期间的整体协调工作；两人负责被吊设备的升降工作；四人负责被吊设备升降期间的稳定及绝缘板的更换工作；两人负责专用起吊设备的稳定工作。
为保证安全，起吊时保证钢丝绳顶端的夹角不能大于60°。
④绝缘板更换
通过专用起吊设备将开关柜升至离地面30cm，确定开关柜稳定后（开关柜不能摆动），将旧的绝缘板取出，用吸尘器清洁地面，更换新的绝缘板。
更换时注意绝缘板放置平稳、整齐。
7 设备的安装
7.1将全部绝缘板更换完成后，对直流开关柜进行安装
①首先确保柜体对地面完全绝缘，避免通过紧固螺栓与钢筋混凝土横梁或任何其它部分接触而导致接地的现象。
②用欧姆表检查框架与系统地之间的绝缘水平，该绝缘值在1000V时至少1MΩ。（注意二次接线与一次设备分离）
7.2设备内部安装
①一次回路、二次回路的安装顺序与拆卸顺序相反。
②紧固开关柜定位螺栓。
8 验收
8.1确定设备按原位恢复、安装后，完成下述内容的例行检查、试验，确保设备达到出厂各项指标要求：
①进行正常维检修，并填写《DC1500V开关柜检修记录》。
②进行预防性试验，并填写预防性试验记录。
③进行预防性保护校验，并填写预防性保护校验记录。
8.2 在各项试验和检查完成后，关好前后柜门，将电路恢复原状，确定维修及试验项目合格后投入运行。
8.3 设备送电并运行正常后，完成《质量监督表》。
9 注意事项
①所有必须标示明确、准确，并与二次图纸核实。
②起吊开关柜时应轻拿轻放。
③起吊期间，注意二次电缆是否有卡滞情况，并及时终止起吊工作。避免二次电缆拉断、损坏。
④新安装绝缘垫要互相搭接，之间不要留有缝隙。
⑤作业期间，工作人员要避免碰伤、砸伤等不安全事故发生。
⑥设备重新安装完毕后，仔细核对现场设备，确保所有拆卸部分均已恢复。
结语：直流系统框架绝缘对地铁安全运行非常重要。当绝缘值低于1兆欧时，有必要对框架绝缘值进行提升。实践证明，本方案对框架绝缘值，能够起到很好的提升作用。更好的保证了地铁的平稳运行，保护操作人员的安全。