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高铁牵引供电电缆敷设的施工方法与接地方式的选取

摘要：在铁路行业的迅猛发展下，铁路建设过程中单芯馈线电缆的使用越发广泛，高速铁路馈线电维与铁路中的牵引网及牵引变电所在连接着，对稳定传输铁路电能起到了重要的作用。基于此，文章首先分析了牵引供电电缆出现故障的原因，然后探讨了牵引供电电缆敷设施工工艺，最后提出了牵引供电电缆铠装接地的几种方式。
关键词：高铁牵引供电；电缆敷设；接地方式；交叉互联接地；铁路行业 ：A
：U225 ：1009-2374（2017）06-0193-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.096
在国内高速铁路的迅猛发展下，在外部环境的影响下，高速铁路牵引供电单芯电缆使用越发频繁，结合电缆出现故障的一系列原因，深入分析高速铁路牵引供电单芯电缆敷设施工工艺，铁路供电电缆通常使用电缆沟，区间采用直埋敷设方法；电缆接地通常使用电缆铠装一端接地，另一端使用护层保护器接地方式。结合这两个特征，找出与之相符的保护措施，确保铁路系统的电力电缆可以稳定有序地运作。但结合实际情况来讲，我国高速铁路发展中还有很多问题，这些问题严重影响着我国高速铁路发展水平，如何才能解决好我国高速铁路发展中存在的问题，这是我国各大高速铁路企业应该重点探讨的问题，解决好存在的问题后才能获取更多的经济效益和社会效益，从而促进我国社会经济和国民经济的进一步发展。
1 牵引供电电缆出现故障的原因
牵引供电电缆出现故障分为三类，分别是电缆本体原因、外部施工环境的影响、施工质量的影响，结合开通京广高铁运营经验而言，牵引供电电缆故障是由施工质量导致的，主要表现在牵引供电电缆施工引发牵引供电电缆本体绝缘护套出现损伤、接地不符合要求等。外围施工环节会损伤着牵引供电电缆，外部施工导致的牵引供电电缆故障很难在短时期内恢复，严重干扰着运输组织运转，一旦出现外部施工引发的供电电缆故障必须要引起高度重视，充分利用所有有效资源，尽可能及时处理出现的故障。
2 牵引供电电缆敷设的施工工艺
高速铁路供电电缆一般在变电所GIS柜与网点间供电线。在外部環境中敷设牵引供电电缆，不但施工环境有些差，而且在施工中经常出现问题，因此想要保证牵引供电电缆的正常运营，需要有关人员经常维护和检修牵引供电电缆，在维修和检验中积累经验，及时地解决牵引供电电缆中出现的故障，最大程度上保证牵引供电电缆的正常稳定运作。
（1）结合实际情况来讲，牵引供电电缆缆铠装层应使用非磁性铠装层。通过调查后发现，我国很多地方的高铁都是铝合金材料的，牵引供电上网点固定也是使用非磁性铠装层；（2）上文讲到牵引供电电缆铠装层的材质，铝合金的材质相对比来讲，抗外破坏能力较低，牵引供电电缆可使用整体浇筑方法对电缆沟槽进行敷设，在敷设的同时，使用混凝土板隔离各个牵引供电电缆，防止一条牵引供电电缆击穿故障后对其他电缆有损伤；（3）高铁供电电缆多数都运用直埋方法敷设。在牵引供电电缆直埋后，一旦出现问题就很难找到出现问题的原因，应尽量避免埋设中间接头，尽可能减少问题出现的次数；（4）在牵引供电电缆敷设中，绝对不能出现机械拖拽电缆，防止损伤到牵引供电电缆外铠装层。对于一些直埋区段的牵引供电电缆尽量逐根隔离；（5）在穿越公路与铁路的，牵引供电电缆需要敷设穿管的，牵引供电电缆应该使用单根单管敷设方法，牵引供电电缆保护应该使用抗腐蚀、阻燃性较强的管道；（6）在牵引供电电缆转弯处和接头电缆处，穿过轨道两旁、建筑墙体外等都需要对电缆标桩埋设，避免一些大型机械的碾压，进而损伤电缆，出现安全隐患，最后引发一系列的安全故障；（7）高速铁路牵引供电单芯电缆线径有些大，并且牵引供电电缆在弯曲中，其铠装层容易出现损失，在敷设牵引供电电缆中弯曲半径应该超过25倍的电缆外径；（8）在牵引供电电缆运行过程中，高压电缆终端是非常重要的一个环节，在电缆终端有很多牵引供电电缆故障点。在安装过程中牵引供电电缆终端应严格按照施工工序要求进行，对施工工艺严格把控，防止由于制作因素致使电缆击穿；（9）牵引供电电缆终端的制作过程中，引出的牵引供电电缆铠装裸露接地层导线需要做好很多方面的处理，尤其是防水处理、绝缘包缠处理，应水平放置安装牵引供电电缆中间接头。
由此可见，敷设牵引供电电缆的施工工艺包括很多方面，在实际工作中也需要结合高铁牵引供电电缆敷设的具体情况，充分利用各种资源，最大限度上做好敷设牵引供电电缆施工工艺工作，并提高敷设牵引供电电缆施工人员工作热情，为促进高速铁路的发展打下坚实的基础。另外在敷设高铁牵引供电电缆方法中，我国也可借鉴其他国家的做法和经验，借鉴并不是盲目、一味借鉴，而是应该结合我国国情和高铁牵引供电电缆敷设具体情况，有计划、有目的地借鉴，这样才能真正保证我国高铁的稳定安全运作。
3 牵引供电电缆接地方式选取
3.1 一端直接接地，另一端通过护层保护器接地
将牵引供电电缆铠装一端直接接地，另一端在保护层保护器下接地，如图1所示。装设保护层的保护器端在稳定正常运作状况下，对地绝缘，在牵引供电电缆铠装层有过电压情况后，接地保护器可消除环流，保证供电线缆正常有序地运作。另外一种接法就是把护层保护器端悬空，对地绝缘，如果选取这种悬空的接地方式，在做好绝缘防水工作的同时，将其固定捆扎在电缆本体上，让其不与地面有所接触。
3.2 两端直接接地
在牵引供电电缆铠装两端不需要使用保护装置直接接地下，此方式日常维护量很小，在电力三芯电缆里频繁使用，但却很少应用在单芯电缆铠装接地中，防止牵引供电电缆铠装层出现环流情况，对电缆有所损坏，这种接地方式较为适用于传输功率小、电缆长度短的场合，如图2所示：
3.3 交叉互联接地
如果有较长的牵引供电电缆时通常使用交叉互联方式来接地。通过三等分电缆，每一段间中都加装上绝缘接头，在绝缘接头处引出牵引供电电缆铠装，并在交叉互联箱下后，在护层保护器下接地，如图3所示。由于高速铁路供电电流非常大，单芯电缆铠装会出现很大的感应电压，所以牵引供电电缆铠装可使用接地防护措施，进而消除感应电压。结合高速铁路牵引电单芯电缆特征，高速铁路常常使用一端接保护层保护器、一端接地的方式。这种接地方式可以让金属护套的感应环流及电压得到相应的减小，让其传输容量得到提高。
3.4 中间接地方式
牵引供电电缆铠装中间节点。牵引供电电缆两端在保护层保护器下接地，这种接地方式可以让电缆的流载量及使用寿命得到提高，同时相应的维护工作量得到减少，但结合实际情况来讲，在铁路供电中这种连接方式并不常用，如图4所示：
3.5 分段保护接地方式
这种方式可以将其看作为悬空接地方式的一种延伸，在电缆间必须使用外屏蔽断开的绝缘中间头。这种分段保护的接地方式适用于电缆长度较长的，如果上网点与其牵引变电所之间的距离较长的话，便可采用这种分段保护的接地方式。
上述几种接地方式，有的是在铁路供电中经常用到，有的不常用到，但每种接地方式都有其优势，应结合铁路供电系统实际情况，选择出最佳的接地方式，确保高铁牵引供电电缆敷设的施工方法和选取的接地方式都是符合规定的，唯有与铁路供电需求相符的接地方式，才能从根本上保证铁路供电线缆的正常运作。
4 结语
综上所述，因为牵引供电电缆需要前期投入很大一笔资金，一旦出现了故障，就很难在第一时间内发现故障点，导致故障逐渐扩大化，严重影响了高速铁路供电系统的正常运作。近几年来单芯电缆供电得到了普遍的应用，铁路运营企业要经常进行日常检修与维护，配备所需要的检修工具，强化新建线路牵引供电电缆敷设中各项配合工作，对安装和运营牵引供电电缆正常进行做好各项工作，进而推动我国高铁的安全有序运作，保证人民的生命和财产安全，进而推动社会经济更加快速的发展。
参考文献
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