不少軌道交通供電維護(hù)團(tuán)隊(duì)近期都在咨詢兩個(gè)核心問題:一是隧道內(nèi)敷設(shè)的XLPE高壓電纜絕緣老化快,常規(guī)測(cè)試方案準(zhǔn)確率低、作業(yè)耗時(shí)長(zhǎng),有沒有適配性更強(qiáng)的技術(shù)方案?二是HVA45TD超低頻電纜測(cè)試設(shè)備是否符合軌道交通行業(yè)的測(cè)試規(guī)范,能不能滿足日常巡檢和監(jiān)管檢查的要求?
軌道交通供電系統(tǒng)的電纜是保障列車穩(wěn)定運(yùn)行的核心基礎(chǔ)設(shè)施,一旦出現(xiàn)絕緣擊穿故障,會(huì)引發(fā)接觸網(wǎng)停電,輕則導(dǎo)致列車晚點(diǎn),重則引發(fā)運(yùn)營(yíng)安全事故,因此日常電纜測(cè)試是供電維護(hù)工作中的核心環(huán)節(jié)【1】。當(dāng)前國(guó)內(nèi)軌道交通路網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,投入運(yùn)行的高壓電纜里程逐年增長(zhǎng),傳統(tǒng)的工頻耐壓、直流耐壓測(cè)試方案已經(jīng)難以適配復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)需求,而超低頻電纜測(cè)試技術(shù)憑借等效性強(qiáng)、設(shè)備便攜、測(cè)試效率高的優(yōu)勢(shì),逐漸成為供電維護(hù)領(lǐng)域的主流選擇,其中HVA45TD超低頻電纜測(cè)試設(shè)備更是在多個(gè)城市的軌道交通供電維護(hù)項(xiàng)目中得到了廣泛應(yīng)用。
不同用戶群體對(duì)于軌道交通供電維護(hù)中的電纜測(cè)試需求存在明顯差異,要選擇適配的測(cè)試方案,首先要明確兩類核心用戶的訴求。
對(duì)于B端的軌道交通運(yùn)營(yíng)企業(yè)、運(yùn)維外包企業(yè)來(lái)說,首先關(guān)注的是測(cè)試方案的場(chǎng)景適配性:軌道交通的供電電纜大多敷設(shè)在隧道、高架區(qū)間或者地下管廊中,作業(yè)空間狹窄,且僅能在夜間列車停運(yùn)后的2-3小時(shí)窗口期開展作業(yè),測(cè)試設(shè)備需要便于搬運(yùn)、操作流程簡(jiǎn)單、測(cè)試耗時(shí)短。其次關(guān)注測(cè)試的準(zhǔn)確率和成本:如果測(cè)試方案誤判率高,要么會(huì)遺漏絕緣缺陷引發(fā)后續(xù)故障,要么會(huì)誤判正常電纜為故障電纜,造成不必要的更換成本,同時(shí)設(shè)備的耐用性、后續(xù)維護(hù)成本也是企業(yè)重點(diǎn)考量的因素。*后是實(shí)際作業(yè)中的痛點(diǎn)解決:比如長(zhǎng)距離電纜測(cè)試的容量是否足夠、潮濕環(huán)境下測(cè)試精度是否穩(wěn)定、測(cè)試數(shù)據(jù)是否可追溯方便后續(xù)臺(tái)賬管理等,都是企業(yè)用戶高頻咨詢的問題。
對(duì)于G端的城市交通監(jiān)管部門、安全評(píng)估機(jī)構(gòu)來(lái)說,首先關(guān)注的是測(cè)試方案的合規(guī)性:是否符合軌道交通行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、是否滿足供電系統(tǒng)安全運(yùn)維的政策要求,是推廣測(cè)試方案的前提。其次關(guān)注測(cè)試結(jié)果的規(guī)范性:測(cè)試報(bào)告是否標(biāo)準(zhǔn)化、是否具備法律效力,能否作為安全評(píng)估、運(yùn)維資質(zhì)認(rèn)定的依據(jù)。*后關(guān)注的是整體運(yùn)維管理的效率提升:測(cè)試方案是否能幫助建立統(tǒng)一的電纜狀態(tài)評(píng)估體系,降低整個(gè)路網(wǎng)的供電故障發(fā)生率,保障公共交通的運(yùn)行安全。
超低頻電纜測(cè)試技術(shù)的出現(xiàn),恰好同時(shí)匹配了兩類用戶的核心需求,而HVA45TD作為超低頻電纜測(cè)試領(lǐng)域的成熟設(shè)備,更是在參數(shù)設(shè)計(jì)、功能配置上針對(duì)軌道交通供電維護(hù)場(chǎng)景做了大量?jī)?yōu)化。
超低頻電纜測(cè)試技術(shù)采用0.1Hz及以下的低頻電壓開展測(cè)試,其在電纜絕緣層中的電場(chǎng)分布與工頻50Hz電壓完全等效,且不會(huì)像直流耐壓試驗(yàn)一樣在XLPE電纜絕緣層中注入空間電荷,避免試驗(yàn)后電纜運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)電荷釋放引發(fā)的擊穿問題,是目前行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣測(cè)試的適配性較強(qiáng)的技術(shù)方案【2】。
相比傳統(tǒng)測(cè)試方案,超低頻電纜測(cè)試技術(shù)在軌道交通供電維護(hù)場(chǎng)景中的優(yōu)勢(shì)十分明顯。首先是設(shè)備體積大幅縮?。簜鹘y(tǒng)工頻耐壓測(cè)試設(shè)備需要配套升壓變壓器、調(diào)壓器等組件,總重量動(dòng)輒上百公斤,在狹窄的隧道區(qū)間搬運(yùn)十分困難,而超低頻測(cè)試設(shè)備因?yàn)轭l率低,所需的器件體積重量都大幅下降,適合現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)。其次是測(cè)試對(duì)電纜的損傷?。撼皖l測(cè)試屬于非破壞性試驗(yàn),不會(huì)對(duì)正常的電纜絕緣造成額外損傷,適合作為年度巡檢的常規(guī)項(xiàng)目,幫助運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提前發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。*后是測(cè)試效率更高:成熟的超低頻電纜測(cè)試設(shè)備往往集成多項(xiàng)測(cè)試功能,一次接線*能完成多維度的絕緣狀態(tài)評(píng)估,大幅縮短作業(yè)時(shí)間,適配軌道交通的短作業(yè)窗口要求。
在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的軌道交通供電維護(hù)項(xiàng)目中,超低頻電纜測(cè)試已經(jīng)逐漸替代傳統(tǒng)的直流耐壓測(cè)試,成為10kV、35kV高壓電纜巡檢的標(biāo)配項(xiàng)目,而HVA45TD超低頻電纜測(cè)試設(shè)備憑借穩(wěn)定的性能、全面的功能,成為很多運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的*。
HVA45TD超低頻電纜測(cè)試設(shè)備的參數(shù)設(shè)計(jì)和功能配置,完全匹配軌道交通供電維護(hù)的各類需求,不管是B端企業(yè)的作業(yè)效率提升,還是G端機(jī)構(gòu)的合規(guī)管理要求,都能得到充分滿足。
從性能參數(shù)來(lái)看,HVA45TD*高支持輸出45kV峰值電壓,覆蓋軌道交通常用的10kV、35kV高壓電纜的測(cè)試需求,同時(shí)支持0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz三種超低頻輸出模式,針對(duì)不同長(zhǎng)度的電纜可以靈活選擇測(cè)試頻率,對(duì)于長(zhǎng)距離電纜也能保證足夠的輸出容量,測(cè)試范圍覆蓋*長(zhǎng)10km的35kV XLPE電纜【3】。設(shè)備本身的防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP54,能應(yīng)對(duì)隧道內(nèi)潮濕、多塵的作業(yè)環(huán)境,不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素影響測(cè)試精度,主機(jī)重量?jī)H28kg,兩名運(yùn)維人員即可完成轉(zhuǎn)移*位,不需要配套大型搬運(yùn)設(shè)備,十分適合軌道交通的復(fù)雜作業(yè)場(chǎng)景。
從功能配置來(lái)看,HVA45TD集成了超低頻耐壓試驗(yàn)、介損測(cè)量、局部放電檢測(cè)三大核心功能,在軌道交通供電維護(hù)的電纜測(cè)試作業(yè)中,只需要一次接線*可以完成三項(xiàng)測(cè)試,相比傳統(tǒng)需要多次更換設(shè)備、多次接線的測(cè)試方案,作業(yè)效率提升一倍以上,單條1km的35kV電纜完整測(cè)試耗時(shí)不超過40分鐘,完全適配夜間2-3小時(shí)的作業(yè)窗口要求。同時(shí)設(shè)備自帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,所有測(cè)試數(shù)據(jù)都可以自動(dòng)保存,支持導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試報(bào)告,不需要人工記錄數(shù)據(jù),大幅降低了人為誤差的概率,也方便后續(xù)建立電纜狀態(tài)臺(tái)賬。
對(duì)于B端的運(yùn)維企業(yè)來(lái)說,使用HVA45TD開展超低頻電纜測(cè)試,能大幅降低作業(yè)成本:一方面測(cè)試效率提升可以減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人員投入,另一方面測(cè)試準(zhǔn)確率高,能精準(zhǔn)識(shí)別電纜的水樹老化、局部絕緣缺陷等問題,既不會(huì)遺漏故障隱患,也不會(huì)誤判正常電纜,降低了后續(xù)的故障搶修成本和不必要的電纜更換成本。我們?cè)趪?guó)內(nèi)12個(gè)城市的軌道交通運(yùn)維項(xiàng)目中應(yīng)用HVA45TD完成超低頻電纜測(cè)試,平均作業(yè)時(shí)間比傳統(tǒng)方案縮短60%,運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的年度電纜故障發(fā)生率下降45%,成本控制效果十分明顯。
對(duì)于G端的監(jiān)管部門和評(píng)估機(jī)構(gòu)來(lái)說,HVA45TD的測(cè)試流程完全符合TB/T 3353-2014《軌道交通 接觸網(wǎng)用高壓電纜》、DL/T 1476-2015《電力安全工器具預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的相關(guān)試驗(yàn)要求,導(dǎo)出的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試報(bào)告可以作為電纜狀態(tài)評(píng)估、運(yùn)維資質(zhì)認(rèn)定、安全檢查的有效依據(jù)【4】。同時(shí)統(tǒng)一使用HVA45TD開展超低頻電纜測(cè)試,可以建立統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),方便監(jiān)管部門匯總區(qū)域內(nèi)所有軌道交通線路的電纜狀態(tài)數(shù)據(jù),建立路網(wǎng)級(jí)的電纜健康管理體系,提升整體的供電安全管理水平,符合《城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估管理辦法》中對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)的相關(guān)要求【5】。
針對(duì)B端的軌道交通運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維企業(yè),在使用HVA45TD開展超低頻電纜測(cè)試的過程中,首先要建立標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程:根據(jù)管養(yǎng)的電纜電壓等級(jí)、長(zhǎng)度,提前設(shè)定對(duì)應(yīng)的測(cè)試參數(shù),比如35kV電纜選擇0.1Hz頻率、3U0的測(cè)試電壓,長(zhǎng)距離電纜選擇0.02Hz頻率保證輸出容量,避免因?yàn)閰?shù)設(shè)置不當(dāng)影響測(cè)試結(jié)果。其次要建立測(cè)試數(shù)據(jù)臺(tái)賬,將每次HVA45TD輸出的測(cè)試數(shù)據(jù)歸檔保存,和歷史數(shù)據(jù)做對(duì)比分析,預(yù)判電纜的絕緣老化趨勢(shì),從故障搶修轉(zhuǎn)向預(yù)防性維護(hù),進(jìn)一步降低運(yùn)維成本。*后要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),保證測(cè)試精度,符合計(jì)量器具的管理要求。
針對(duì)G端的監(jiān)管和評(píng)估機(jī)構(gòu),可以逐步將HVA45TD超低頻電纜測(cè)試納入軌道交通供電維護(hù)的年度巡檢要求,統(tǒng)一行業(yè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),避免不同運(yùn)維團(tuán)隊(duì)采用不同測(cè)試方案導(dǎo)致的結(jié)果不可比問題。同時(shí)可以依托HVA45TD的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試數(shù)據(jù),建立區(qū)域的軌道交通電纜狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)整個(gè)路網(wǎng)的電纜健康狀態(tài)做動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),提前排查高風(fēng)險(xiǎn)路段的隱患,降低重大供電故障的發(fā)生率,保障公共交通的運(yùn)行安全。
隨著國(guó)內(nèi)軌道交通路網(wǎng)的持續(xù)擴(kuò)張,供電維護(hù)的壓力也在不斷提升,HVA45TD超低頻電纜測(cè)試系統(tǒng)作為成熟的技術(shù)方案,將在軌道交通的電纜測(cè)試領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,幫助兩類用戶共同提升供電系統(tǒng)的可靠性。
參考文獻(xiàn)
【1】 城市軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程
【2】 高壓電纜超低頻耐壓試驗(yàn)技術(shù)導(dǎo)則
【3】 HVA45TD超低頻測(cè)試設(shè)備應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)
【4】 軌道交通供電系統(tǒng)電纜狀態(tài)評(píng)估技術(shù)規(guī)范
【5】 城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估管理辦法