六号线浔峰岗车厂供电区整体绝缘低不良状态分析

谷剑利

（广州地铁集团有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

广州地铁6号线浔峰岗车厂投入使用已达6年，在浔峰岗车厂D1区隔离开关年检中发现D1区整体绝缘阻值较低的情况。同行业中此前未有相关案例及经验，通过多方面测试来分析造成阻值较低的原因，为日后生产维护提供参考。

1 故障背景

从2018年至今，浔峰岗车厂月检库内发现3起钢轨与结构钢筋、消防水管以及墙体扣件之间轻微打火现象。经测试3处钢轨与结构钢筋存在10～15 V的电压差。打火现象微弱，经过简单对扣件与结构钢筋绝缘处理后，打火现象消除。根据浔峰岗接触网均流与回流设置，浔峰岗月检库接地网与钢轨相连，且库外设置有D1供电区的单向导通装置及回流箱，库外回流应通过库外回流箱回到变电所负极，因此钢轨与结构钢筋、消防水管以及墙体扣件应该不存在电压差。后续在隔离开关年检中发现浔峰岗车厂D1区整体绝缘值较低，仅为106 kΩ，如图1所示。与D1区设备类型和外环境均相同的浔峰岗D2与D3区的整体绝缘值分别为36 MΩ和28.7 MΩ。此外，D1区整体绝缘与广州地铁柔性接触网上网电缆检修工艺中上网电缆不得低于10 MΩ的要求相差较大，存在绝缘失效故障风险。针对此问题，开展D1区绝缘薄弱点排查工作[1-7]。

图1 浔峰岗车厂D1区整体绝缘值较低

2 浔峰岗车厂D1供电区情况分析

2.1 总体情况

浔峰岗车厂D1供电区由2111上网开关负责供电，设置2112的越区开关。其中库外股道不涉及出入段线，与D2区及库内股道已设置了分段绝缘器，与接触网立柱、龙门架以及下锚均已安装绝缘子做电气绝缘。库内股道为L16～19道，均为月检库股道。对月检库墙体和金属顶棚也设置绝缘子。此外为方便车辆检修，设计安装了8组车间工作电源（stinger柜），每条股道A、B段各1台。

2.2 相邻供电区设备设置与外部环境情况

浔峰岗车厂D1供电区与浔峰岗D2、D3区在电气绝缘设置方面完全一致，设备供应厂家和制造批次均为同期产品，均设置有库内和库外接触网设备，且天气条件均一致。

2.3 D1供电区设备工作情况

浔峰岗D1区接触网整体属于一次无备用设备，长期处于运行状态。其中，L16-19道根据车辆月检计划的安排，库内分股道停电，不存在长期不在使用的状态，同时自2012年设备接管至今，设备按检修周期检修，总体状况良好，未见异常。

3 浔峰岗车厂D1供电区排查过程分析

3.1 缩小故障区域分析

浔峰岗D1区库外设置有D1供电区的单向导通装置及回流箱，股道钢轨之间设置了绝缘结。利用万用表对钢轨的单向导电性进行测试，发现库外回流无法进入库内。此外，对L16-19道分段绝缘器主绝缘进行抽样测试，分段绝缘器主绝缘均大于500 MΩ，符合绝缘要求，未见异常。结合年检对分段绝缘器两侧上网电缆进行绝缘测试，均未发现绝缘薄弱情况。由此判断造成浔峰岗车厂D1供电区绝缘低的区域为库内区域。

3.2 库内接触网设备排查分析

浔峰岗D1区库内主要设置了跨股道的柔性接触网，主要电气绝缘为股道间与墙体间的绝缘子。其中对L16～19道与墙体相阻隔的绝缘子进行抽样检查，发现抽样的8组绝缘子阻值均大于500 MΩ，符合使用要求，可基本排除由于绝缘子绝缘失效导致D1区整体绝缘低的情况，如表1所示。

表1 浔峰岗停车厂D1区库内绝缘子绝缘电阻值测量更换情况

更换浔峰岗D1区库内的部分绝缘子和L16～19道分段绝缘器主绝缘，目的是改变库内及D1区整体绝缘电阻的分布情况。经对D1区再次整体绝缘测试，绝缘值为136 kΩ，并无较大改变。可以基本排除接触网绝缘阻值分压现象导致分股道停电产生高感应电压，继而造成绝缘薄弱处绝缘削弱。浔峰岗车厂stinger柜及电缆连接图如图2所示。

图2 浔峰岗停车厂stinger柜及电缆连接图

结合变电专业设备对stinger柜与开关母排相连的直流1 500 V电缆进行绝缘测试，发现stinger柜正极电缆绝缘值在10～300 MΩ之间。根据以往运维经验，单根电缆的绝缘值不低于100 MΩ。后续开关母排16组stinger柜正极电缆进行甩离，进行D1区整体绝缘测试，数值为25.6 MΩ，与其余大区基本一致，如图3所示。根据以上分析，可以基本判断D1区整体绝缘低是由与stinger柜与开关母排相连的正极电缆造成的。

图3 D1区整体绝缘值（电缆甩离后）

4 浔峰岗车厂D1供电区绝缘低原因分析及解决措施

4.1 原因分析

造成浔峰岗车厂D1供电区绝缘低的原因主要包括5个方面。一是stinger柜正极电缆在施工安装期间可能存在拉抬磨损，电缆表皮有轻微刮伤导致电缆绝缘性能下降，在表面形成超出标准的泄漏电流，影响大区绝缘。二是stinger柜正极电缆有电缆卡箍贴墙安装，可能存在相应部分卡箍螺栓通过结构钢筋与消防水管、墙体扣件或接地网等设备直接联通，在泄漏电流较大的情况下会形成有效通路，导致整体绝缘下降。三是stinger柜正极电缆长期与墙体密贴，且卡箍无抬升电缆的设计。当潮湿多雨或顶棚漏水的情况下，水汽通过墙体渗入电缆表层，从而降低了电缆的外部绝缘。四是stinger柜正极电缆设计期间选型未作优化，未使用带屏蔽层的直流1 500 V电缆降低电缆表层的电流泄漏。五是根据对库内弱电的排查，发现部分低压电缆与结构钢筋、钢顶棚以及消防水管较为密贴，可能存在从弱电侧泄漏电流经过stinger柜正极电缆表层回到接触网，导致D1区接触网整体绝缘性能下降[8-10]。

4.2 解决方法

更换部分绝缘值低的stinger柜正极电缆。对金属电缆卡箍进行绝缘加强，包括涂绝缘漆、加强包扎卡箍处电缆以及更换非金属卡箍等。同时增大墙体与电缆的间隙，使其基本不密贴，可采用有适当抬高的卡箍。此外，还可联合弱电专业设施对弱电电缆与结构钢筋、钢顶棚以及消防水管密贴进行绝缘包扎，阻断潜在的弱电通路。

5 结 论

通过对浔峰岗车厂供电区的深度分析，在前期设计施工阶段stinger柜需添加带屏蔽层直流1 500 V电缆，对电缆进行定期维护与检测，做好阻值记录，发现故障及时更换。此外，多角度分析后续运营维护中出现的共性问题，总结经验并整理相关措施，以促进车厂供电区的良好发展。