动车组车底电缆压痕的分析及解决措施探讨
浅析电缆故障原因和防范措施

浅析电缆故障原因和防范措施根据近来水泥公司10KV电缆出现的故障, 就电缆故障及防范措施总结如下:供大家参考。
一、电缆故障原因由于机械损伤、绝缘老化变质、受潮进水及材料缺陷等原因,经常会发生短路故障,如何快速寻找故障并采取应对措施显得比较重要,电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。
导致绝缘降低的因素很多,根据实际运行经验,归纳起来不外乎以下几种情况。
(一)机械损伤在电缆故障中,电缆的机械损伤占据着较大的比例,形成机械损伤的原因主要有在安装的过程中损伤、因行使车辆辗压损伤、车辆撞击桥架损伤,因受到外力而损伤、因土地下沉而造成的电缆接头和导体损伤。
倘若电缆出现损伤故障及时引起故障,是很容易被我们察觉的,通常情况下也不会出现较严重的事故。
然而事实情况并非如此,若电缆的损害较小,在日常运行过程中不会产生较大影响,但是长久过后,轻微的损伤就会日益严重,会严重威胁到电缆的正常运行,很容易造成电力电缆故障,从而也会带来巨大的经济损失。
(二)绝缘受潮这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。
比如电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久了在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。
电缆的绝缘受潮多是指电缆的接头部分,引起电缆接头受潮的主要原因就是在安装的过程中未严格封闭,制作工艺不良,从而致使水分进入。
与此同时,在安装的过程中,如果天气阴暗潮湿,也很容易导致水分侵蚀接头,这样在电场的作用下,电缆的绝缘性大大降低,极大程度上损坏电缆,从而引起电缆故障。
(三)化学腐蚀通常情况下,很多电缆都在埋藏在地面下方,从而地面下方的土壤会直接影响到电缆的使用。
倘若地质土壤呈现出酸碱性,这样就很容易埋藏在地下的电缆产生腐蚀,久而久之,电缆的外层保护皮就会出现开裂、穿孔等现象,若电缆没有外层的保护,会极大程度上降低绝缘性,很容易造成故障。
(四)过负荷运行长期过负荷运行超负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产生附加热量,从而使电缆温度升高。
电缆缺陷分析及应对措施

交联电缆水树枝劣化特征
根据现场运行经验,水树枝劣化特征如下:
(1)、仅发生在6kv高压以上的交联聚乙烯电缆中 (2)、从投运到击穿的时间需要数年至十几年,大多 数在10年以上。 (3)、贯通绝缘体的水树枝状劣化,大部分能维持正 常工作电压以上的电压值,只有在发生脉冲电压等异常 电压时才产生破坏。 (4)、环境温度高时,劣化进程加快。 (5)、电缆构造与故障有很大关系,对于用棉带做基 布的半导体层的电缆应特别注意。
这个高压导致断裂部位发生放电往往引起 绝缘破坏。其特征为: 1、单芯电缆比三芯电缆事故多 2、从投运到破坏的时间,从数周到数年不 等。 3、断裂处的导体电阻增大到数千欧,不能 保护非接地侧电缆对地闪络。 4、断裂部位放电时冒火、冒烟,严重时可 能引起火灾。
铜屏蔽接地故障
铜屏蔽接地故障。交联电缆铜屏蔽接地故障已 逐渐引起现场重视,铜屏蔽和护套绝缘电阻可 间接反应电缆内、外护套有无损伤从而判断电 缆是否受潮。高压单芯电缆铜屏蔽采用一端接 地方式时要求该电缆铜屏蔽必须绝缘良好。当 铜屏蔽发生接地时运行中电缆因受到交变磁场 的作用,在铜屏蔽产生感应电压,直接接地端 和铜屏蔽绝缘不良处产生环流。环流引起发热 使输送容量降低,严重时可将护套甚至主绝缘 烧穿。
水树枝的形成及特点
影响水树枝生长的因素:
1、水树枝一般是从内半导体层、屏蔽层与绝缘 层界面上引发出来。若绝缘体存在气隙或杂质, 则会在电场方向上产生并加剧蝶形领结状水树枝。 受半导体层性能和形状、含水率、电压等级、电 缆温度以及浸水条件等因素的影响。 2、在直流耐压试验中,试验电压为负极性,而 水分为正极性。在试验时,容易使水分由内衬层 向绝缘内部渗透,在一定程度上加快了水树枝的 发展。另外直流耐压试验,有电子注入到交联电 缆聚合物内部,在半导体层凸出处或微小空隙等 处产生空间电荷积累,电缆投运进交流电场后易 发生绝缘击穿。
综述铁路信号电缆故障分析与解决措施

综述铁路信号电缆故障分析与解决措施【摘要】:铁路信号电缆是信号设备的重要组成部分,一旦信号电缆发生问题,就会影响设备的正常运用。
本文简述了信号电缆发生故障的各种因素及对正常运输的干扰,并对提高电缆运用可靠性提出了相应对策。
【关键词】:信号;电缆;安全铁路信号电缆是信号设备的重要组成部分,担负着传输信号控制信息的重要任务,是信息传送的必经通道,是保证信号设备正常运转的动脉。
一旦信号电缆发生问题,信号设备就无法正常工作。
由于电缆故障处理难度大,必然造成延时长,干扰正常的铁路运输秩序,影响运输畅通。
因此,近几年来,电务各级领导高度重视电缆安全工作,已经把电缆安全摆在了电务设备安全的重要位置,通过大力开展电缆维修养护和专项整治,提高全员保电缆安全意识,增强电缆维修养护工作的责任感,电缆安全已初显成效,为确保铁路运输畅通做出了积极贡献。
1造成电缆故障的主要原因(1)施工质量差,为电缆故障埋下隐患。
一是电缆埋设深度不足或防护不符合规定。
八十年代由于施工管理上的不规范和工程监理人员的缺乏,电缆施工时,埋设深度不符合设计要求,个别处所存在电缆埋设深度不足。
另外由于近几年工务部门清理路肩进行安全示范线建设,人为造成电缆深度不符合规定,在施工单位动土作业时就可能损伤电缆。
二是施工电缆质量差,施工工艺落后。
施工时采用无铠装保护的电缆、地下接头采用热可缩工艺落后、电化区段电缆外皮地线焊接不牢靠等先天遗留问题,电缆隐蔽工程施工质量差,对接工艺落后,导致电缆绝缘不良,使得由于特性变化引发设备故障。
三是维修人员对既有线电缆径路不清,日常巡视检修不到位,使电缆受外界干扰引发故障。
施工时由于地形、地物等客观因素限制,电缆径路随时会根据现场实际进行变更,加之设备管理单位施工配合不力,使电缆实际走向与径路图不符。
四是由于站场改造、提速线路拨移,使电缆远离线路或径路发生变化,不便于巡视维修。
(2)在既有线施工作业,造成电缆损伤。
既有线由于大修更改、提速改造等工作,频繁施工,加之大量现代化施工机械的使用,对既有线电缆造成严重威胁,挖伤、挖断电缆的事故时常发生。
铁路电力电缆故障分析及防范措施

铁路电力电缆故障分析及防范措施摘要:当前科学技术发展速度较快,使得铁路电力系统越来越完善,电气化里程随之延伸。
铁路中的电力系统具备牵引供电的功能,并且能够向铁路沿线设施提供电力,其电力来源是铁路沿线供电部门,铁路在当地接人电源,通过铁路变配电所处理后为沿线提供电力。
只有保证铁路电力电缆具有安全可靠地质量,才能够保证这一过程顺利开展,如果存在故障,将会直接损坏供电设备,对铁路列车运行将会造成严重影响。
这就需要相关人员掌握铁路电力电缆容易出现的故障,了解故障出现的原因,基于此制定防范措施,保障电力电缆质量,为列车安全运行提供保障。
关键词:铁路;电力电缆;故障;防范措施铁路系统是否能够安全、稳定运行会受到其电力系统运行情况影响,电力系统肩负着铁路沿线站区、机务段、车辆段以及电务段等基层单位用电。
特别是铁路电力系统自闭线路方面,自闭线路的任务主要是基于正常运行的铁路系统向铁路各车站以及电务等电气装备供电,保证供电的连续性、安全性以及可靠性,为铁路系统正常工作打下坚实基础,使列车能够安全行驶。
电力电缆是电力系统中的重要组成部分,因此需要保证电力电缆质量,但是在实际运行中电力电缆极易出现故障,对整个电力系统甚至是铁路系统产生严重影响,需要有关人员采取合理的措施对电力电缆故障加以防范,保证电缆应用质量与效率。
一、铁路电力电缆的常见故障及其原因(一)电缆故障铁路电力电缆故障常见类型有接地故障、短路故障、闪络故障、断线故障与综合类故障。
(1)短路故障指的是单相或多相输电线路间接触形成具备破坏性的大电流,如果电力电缆出现短路故障,大电流将会快速提升导体温度,对线缆绝缘性质造成破坏,这将损坏设备,或者使其不能正常运行。
(2)接地故障指的是输电线路不通过绝缘体与大地相连接,属于一种短路故障,具有较大危害型。
(3)闪络故障是指在高电压保压期间,电缆突然被击穿,该电压下可继续维持保压的故障。
电缆层被高电压击穿后,将会在一定程度上影响周围设备,甚至会对工作人员人身安全造成威胁。
地下电缆的故障检修与修复方法

地下电缆的故障检修与修复方法地下电缆是供电系统中重要的输电媒介,但由于外界环境的影响或人为因素,地下电缆也会出现故障。
为了确保电力系统的正常运行,及时检修和修复地下电缆的故障至关重要。
本文将介绍地下电缆的故障检修与修复方法。
I. 故障检修方法地下电缆的故障检修是指通过一系列的步骤和方法,确定故障位置和类型,为后续修复工作提供准确的信息和指导。
以下是常用的地下电缆故障检修方法:1. 视听检查法利用人的视觉和听觉来辨别地下电缆是否出现故障。
例如,通过观察地下电缆周围是否有明显的物理损坏迹象,如地面塌陷、明显的断裂等。
另外,通过听觉可以倾听到电弧声或电缆内部的异响来判断是否存在故障。
2. 绝缘电阻测量法使用绝缘电阻测量仪器,对地下电缆两端的绝缘电阻进行测量。
绝缘电阻异常低的情况下,往往意味着电缆可能存在绝缘故障。
3. 高压交流局部放电检测法通过施加高压交流电源,并使用局部放电检测仪器来检测地下电缆的局部放电现象,以确定故障位置。
局部放电通常与绝缘损伤相关,因此可作为故障检修的重要依据。
II. 修复方法一旦地下电缆的故障位置被准确确定,接下来就是进行修复工作。
以下是常用的地下电缆修复方法:1. 预防性封套维修法对于地下电缆的绝缘损坏,可以采用预防性封套维修法进行修复。
该方法是在已确定的故障位置处,使用绝缘导体和绝缘材料进行覆盖和封套,以保护绝缘层。
2. 电缆剥皮修复法对于地下电缆的电缆皮剥落或损坏的情况,可采用电缆剥皮修复法进行修复。
该方法是在故障位置周围进行电缆剥皮,然后进行新的绝缘层安装和封套。
3. 导线连接修复法对于地下电缆导线的接触不良或断裂等问题,可采用导线连接修复法进行修复。
该方法是在故障位置处进行导线的重新连接或更换,以保证电流传输的连续性和稳定性。
总结:地下电缆的故障检修与修复是确保电力系统正常运行的关键步骤。
通过视听检查法、绝缘电阻测量法和高压交流局部放电检测法等方法,可以准确确定故障位置。
铁路电力电缆故障分析及防治措施

接地故 障一样 , 有两相短路故障和三相 化 学 性 能 会 4 短路 2 7 0 短路 故障 ;. 3闪络 故障 : 电缆 在低 电压 发生变化 , 导
:
18 . 9
85 3
4. 33 0
,
时, 其绝缘性 能 良好 , 当电压达 到一 致绝缘 强度降低 , 但 介质损失增 大 , 造成
或 接 头拉 开 。
( )重视电缆产 品质量和施工质 一 厂家 ,选 择合适 的型 号以满 足负荷需
要选择 正规 的生产 不慎而伤害 电缆 ;2 敷设 电缆 时, () 由于 受雷击会使 电缆绝缘击穿而发生故障。 量 。在购买电缆时 , 二、 故障查找
避免过负荷运行。 在运输和存放中 , 电缆线路发生故障 , 应切断故障电 要 , 缆的电源 , 寻找故障点 。寻找故障 的方 保证 电缆头密封 良好 ,注意 防雨 防潮 。 发展 ・ 月刊
( ) 二 故障现象及分析 。 电缆常见故
定值或在较高 电压持续一定时间后 , 发 局部发热 , 最后引起绝缘崩溃 。绝缘变 障以单相接地和短路故障较为多见。 电
生绝缘瞬 间击穿 现象 ;. 4 断线故 障 : 电 质 与线 路运行年久 和沿线 的散 热条件 缆单相接地故障 :故 障相 电压降低 , 其 缆绝缘均 良好 , 但电缆一相或多相发生 有・定关 系 , 如散热不 良或 电缆线路长 它两相 电压升高。电缆短路故障 : 较为 不 连续现 象 ;. 5复合型 故障 : 出现 以上 期过负荷运行 , 都会使绝缘加速老化 。 常见 的是 因电缆终端头 、 中间头绝缘下 故 障中的多种故 障现象。 ( ) 二 常见故 障产生原因 电缆线路的故障部位可分为电缆 、
因建线 、 线路改造 、 房建 、 植树等 , 在施 电缆设备本 身存 在严重缺 陷时如绝缘
电力低压电缆运营故障原因及对策分析

收稿日期:2022-11-06作者简介:张 巍(1993-),男,山西长治人,助理工程师,从事铁路信号维修工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.05.026电力低压电缆运营故障原因及对策分析张 巍(潞安化工集团铁路运营公司,山西长治 046000)摘 要:基于电力低压电缆运营故障原因,合理介绍故障检测流程及方法与对策。
综合分析后确认,电力低压电缆运营故障原因相对较多,其中最为常见的故障原因共包括四类,分别为外皮损伤、机械损伤、接头制作工艺不当和长期超负荷运行,针对以上故障原因,合理制定故障检测流程及方法,介绍故障对策。
为检验故障检验流程及方法、故障应对措施的应用可行性,将其应用于某电力低压电缆运营工程实践,最终确认可发挥出良好的故障检修及应对效果。
关键词:电力低压电缆;运营故障原因;故障对策中图分类号:TN253 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2023)05-0095-02 现阶段,大部分电力低压电缆均布设在地下,此种布设方式虽然可以降低外界环境对电力低压电缆的影响,但同时也增加电力低压电缆的运营故障检测及维护难度。
结合实际情况来看,很多电力低压电缆运营人员未充分认识到电力低压电缆故障与电力高压电缆故障差异,使得实际故障检修中为采用针对性的故障解析方法,即“冲闪法”,电力低压电缆运营故障检修过程缺乏针对性,影响检修效率及效果。
据此,结合电力低压电缆运营故障原因,合理介绍电力低压电缆线路故障检测流程及方法与对策,旨在为后续电力低压电缆运营故障处理提供参考。
1 电力低压电缆运营故障原因分析电力低压电缆多敷设于地下区域,实际敷设质量直接决定着电力低压电缆运营时的故障数量。
若是在电力低压电缆敷设过程中未严格落实相关质量标准,则可能导致电力低压电缆运营中出现开路故障、短路故障、闪络故障以及其他故障问题。
此外,由于不同地区电力低压电缆等级、接线和配线方式以及使用环境、绝缘要求的差异,使得电力低压电缆运营过程中所产生的故障问题及产生原因也存在较大差异。
高速铁路供电电缆常见故障分析及日常检修维护

2 . 1 . 3外部环境原 因
的下降和损坏。 测量局部放 电是发现绝缘早期故障的最有效的方法 之一 。 局部放 电是故障 的表现 , 需要及 时修理 , 时间稍长 , 会造成 严 重后果 。 通过局部放 电检测仪定期对 电缆及其 附属设备进行检测 , 掌握设备运用状态 , 为 电缆 日常维护提供技术支持 。 3 . 6外铠 泄 露 电流检 测 正常 时, 电缆屏铠一端接地 , 另一端通过护层保 护器接地 , 电缆 屏铠不能构成 闭合 回路 , 泄漏 电流很小 。 当电缆护 套破 损或绝缘 下 降造成多点接地 时, 屏铠通过大地构成 闭合 回路 , 屏铠 电流急剧 升
高, 装置 测得屏铠 电流超过限界值 时, 系统 自动发 出报警 音响信号 。
3电缆检测分析
通过京广高铁开通运营两年 多来的经验, 电缆终端为电缆故障
多发环节 , 电缆终端 是电缆 日常检修及维护重点 。 电缆本体故 障较
少, 主要是施工及外部环境造成 的设备故 障, 为了加强高压 电缆的 管理 , 电缆应该成立专门检修班组 , 配备专业检测工具, 对 电缆实行 专人专业管理 。 目前 电缆运营过程 中主要采取 的检测手段由以下几 种方式 : 3 . 1屏 铠 绝缘 电 阻测 量
Ch i na Sc i e nc e& Te c h nol o gy Ov e r v i e w 油气 、 地矿 、 电力 设 备 管 理 与 技 术
类缺陷大部分在 电缆生产过程中已形式缺陷 , 长期运行过程 中存在 当等 因素 , 均会造成设备老化、 损坏和接触不 良, 必将导致介质损耗
严重安全隐患。 最终导致 电缆击穿故障 。 电缆本体击 穿、 图1 所示 : 电 增大 , 泄漏 电流增大和接触 电阻的增大 , 从而引起相应的局部 发热
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动车组车底电缆压痕的分析及解决措施探讨
【摘要】在动车组的高级修中,发现车底电缆防水接头部位的电缆存在明显压痕现象,分析其造成原因,进而进行设计、工艺改进及验证,经装车考核验证合格后进行了改造,效果良好,从而保证动车组安全、可靠运行。
【关键词】动车组;金属管接头;故障分析;改进;验证
0.引言
电缆是动车组电能传输的血脉,其选型、布置、固定、防护等就直接影响动车组的安全可靠性运行。
电缆防水接头主要作用是固定电缆,并起防水防尘作用。
本文对检修中发现的车底电缆防水接头部位的电缆外皮存在明显压痕现象进行深入分析,提出了现车修复措施和今后改进的方法,以保证动车组安全、可靠运行。
1.故障现象
在检修过程中,发现部分车底电缆防水接头部位的电缆外皮存在明显压痕现象,如车下变流器箱、滤波器箱处使用带锁紧芯套电缆防水接头的电缆出现压痕,如图1:
2.原因分析
2.1现状调查
检查车下所有使用带锁紧芯套防水管接头的电缆,发现存在压痕的现象比较普遍。
经统计,车下使用的防水接头为卡爪式金属电缆接头,规格有PG11、PG16、PG21、PG29、PG36,涉及的电缆标称面积有35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、120mm2、150mm2、185mm2、240mm2。
2.2故障定位
2.2.1初步分析
(a)金属防水接头:金属防水接头主要用于对电缆夹紧、固定、防水、防尘。
外部金属为黄铜镀镍,内部芯套为尼龙66,密封件材料为丁腈橡胶,防护等级可以达到IP68。
其组成包含四部分,即:主体、缩紧芯套、密封圈、密封螺帽,如图2。
(b)金属防水接头的紧固:经查阅当时生产时相关工艺文件,发现车下电缆密封接头密封螺帽没有扭矩要求。
即如果密封螺帽扭得太紧,电缆密封接头内
部的塑料锁紧芯套前端钩状结构必定对电缆外皮造成挤压,时间久了,电缆外皮就产生了不可复原的压痕。
(c)电缆厂商提供的有关线缆有压痕可以继续使用的判定标准:电缆厂商确认金属防水接头造成电缆压痕是不可避免的,且新造电缆允许绝缘层存在一定程度的偏心,偏心处绝缘层最小厚度为标准电缆厚度*85%-0.1mm,据此得出有压痕的线缆能否继续使用,须满足:电缆外部绝缘层有效厚度须保持在设计厚度的*85%-0.1mm以上;电缆的耐压和绝缘电阻须符合相关规范或要求。
2.2.2压痕电缆的耐压和绝缘测试
选取3根压痕电缆,在压痕部位缠绕扭紧一根裸铜线,连接试验设备,对压痕部位分别进行绝缘和耐压试验,试验结果合格。
2.2.3剖切检查分析
剖解1根压痕最深的电缆(规格为150mm2,黑色电缆),分析结果:电缆外部黑色的橡胶护套厚度基本没有发生变化;电缆内部白色起主要绝缘作用的绝缘层厚度减小了约一半。
分析结果表明:由于白色主体绝缘层质地较软,外部挤压导致了主体绝缘层厚度明显变薄;黑色橡胶防护层由于硬度稍大,厚度基本上没有发生变化。
2.2.4 金属防水接头的剖切检查分析
剖接上述电缆的防水接头,分析结果:接头内密封套上留有明显的压紧牙的压痕;缩紧芯套的端部具有钩状结构的压紧牙。
通过上述检查分析,可以得出产生电缆压痕的主要原因为:金属防水接头的结构中缩紧芯套存有钩状压紧牙;安装紧固接头时没有明确扭矩要求,如密封螺帽扭得太紧,电缆易产生不可复原的压痕。
另外通过对压痕电缆进行的耐压和绝缘电阻的电气测试,且测试结果合格,可以得出压痕电缆满足使用要求。
3.解决措施
改进金属防水接头的结构和明确安装紧固接头的扭矩要求是解决此故障的关键,具体改进及测试如下:
3.1改进金属防水接头的结构设计
取消接头缩紧芯套存有的钩状压紧牙,黑色密封套加厚加长,如下图3:
3.2 安装工艺中明确紧固防水接头时的扭矩要求
明确了安装紧固接头时的扭矩要求,即PG11、PG16、PG21、PG29、PG36接头对应的扭矩分别为:6.5Nm、7.5Nm、8Nm、10Nm、20Nm。
3.3电气测试与密封测试
将改进后的防水接头,按照要求的紧固扭矩,重新安装固定到相应的电缆上,按照测试要求进行了耐压和绝缘电阻的电气测试与密封测试,测试结果合格。
4.现有列车的修复
现有列车,车下使用的防水接头数量很多,单个车就有将近50多个;如果更换所有有压痕的电缆,须要拆下整个大底架、线槽,工作任务巨大,单车至少需要3天时间,会严重影响生产进度。
同时,部分线缆是新造时先安装接头后,再压接的端子,还有部分线缆长度上没有余量,若更换防水接头,会导致部分线缆更换端子,或线缆长度不够。
根据前述分析,压痕电缆通过了电气测试,且运行近5年没有相关的故障记录,并鉴于目前状况,为进一步提高压痕电缆的可靠性,对现有列车采取修复的方式进行处理,具体如下:
4.1 修复方案,即使用绝缘密封胶填充电缆压痕
绝缘密封胶选用SIMON7008胶,并将样片送到国家电线电缆质量监督检验中心进行了电气强度检测,结果为17kv/mm。
修复步骤为:松开管接头的密封螺帽,清洁管接头处的压痕;参照粘接程序,在压痕处填充密封胶,并抹平;室温固化至少24小时;参照电缆保护通用技术文件,恢复管接头安装。
4.2电缆压痕的修复限度
电缆压痕处线缆外层橡胶护套和绝缘层破损的,更换线缆;有压痕的电缆按照上述使用绝缘密封胶填充电缆压痕的方案进行修复。
5.结论
本文分析了动车组检修中车底带有防水接头的电缆压痕的产生原因,并针对性的进行了接头的结构设计、安装工艺改进以及现车修复方案的验证、选定。
对新造动车采用改进后的防水接头及有扭矩要求的安装工艺文件进行组装,对于现有动车采取绝缘密封胶填充电缆压痕的修复措施进行修复。
通过上述措施,动车组的车底电缆有了更好的固定防护,保证车组的安全、可靠运营。
【参考文献】
[1]IEC60228-2004电缆的导体.
[2]Cable protection system电缆保护系统,2012.
[3]ISR70-08SIMSONADHESIVES AND SEALANTS密封胶.。