事件概况
某年 10 月,某电气化铁路区段(已脱敏,下同)。该区段牵引变电所一回供电线采用直埋电缆沿线路敷设。当日上午,该回路断路器跳闸,重合不成功,故标与保护动作信息指示为接地短路故障。经分区排查与现场开挖确认:区间一处电缆径路上,第三方单位顶管施工机械将电缆外护套、铠装与主绝缘整体削破,缆芯外露并对地放电,故障点缆芯烧损熔断、周围绝缘大面积碳化,构成外力破坏(外破)引起的供电电缆烧损跳闸故障。故障造成该供电臂停电数小时,经倒闸由相邻回路迂回供电后方逐步恢复。事后核实,该处施工未办理电缆径路会签手续,现场电缆标桩在此前已遗失未补。
经过与处置
- 跳闸与判故:断路器跳闸重合失败,保护动作显示接地故障特征,调度按永久性故障启动应急抢修流程;
- 迂回供电:通过倒闸操作由相邻回路对该供电臂迂回供电,先恢复行车供电秩序;
- 故障定位:结合故标指示与电缆故障测距,初步圈定故障区段;沿径路巡查发现第三方施工痕迹,开挖后确认外破点;
- 现场取证:对故障点拍照取证,记录施工机械、破损伤口形态与埋深状态,固定外破证据链;
- 修复:切除烧损缆段,按电缆附件工艺制作中间接头,恢复外护套与铠装连接;
- 试验送电:修复后按GB 50168-2018规定的交接试验项目完成绝缘电阻测量与耐压试验,合格后恢复送电;
- 善后:与施工方核对径路资料,补设电缆标桩与警示带,约谈施工单位并纳入外施工管控名单。
原因分析
直接原因:第三方顶管施工机械直接破坏电缆外护套、铠装与主绝缘,缆芯对地(经铠装与大地)形成短路通道,短路电弧与大电流在故障点集中释放能量,缆芯烧损熔断、绝缘碳化,保护动作跳闸(电缆绝缘水平与敷设要求以 GB 50168-2018 及产品标准为准)。
间接原因:一是该处电缆径路标桩、警示带缺失,施工机械无法从地面识别地下电缆;二是该处电缆实际埋深与竣工资料存在出入,局部埋深偏浅;三是第三方施工未履行电缆径路会签与现场交底手续,供电部门对施工时序不掌握;四是该区段电缆投运年限较长,外护套已有老化,机械损伤耐受能力下降。
管理原因:电缆径路台账与竣工图更新不及时,标桩遗失后长期未补设;电缆保护区内第三方施工的会签、交底、监护制度执行不严,存在"先施工、后告知"的漏洞;对电缆走廊的周期巡视未覆盖施工易发地段;电缆绝缘状态的在线监测与定期检测(绝缘电阻、护层环流等)未形成制度,老化状态底数不清(相关检测手段参见C6 绝缘部件状态检测思路)。
整改措施
技术整改:
- 完成故障段修复并按 GB 50168-2018 交接试验项目试验合格后送电,修复记录归档;
- 对全线直埋电缆径路补设标桩、警示带,埋深不足或资料不符地段重点复核、加设保护板或改迁;
- 对施工易发地段加装电缆径路警示标识与视频监控,必要时安排现场值守;
- 对投运年限长的电缆开展绝缘状态普查(绝缘电阻、耐压或局放检测),老化严重段纳入更换计划。
管理整改:
- 建立电缆径路"一线一档"台账,竣工图、埋深、标桩位置与历次试验记录统一归档、动态更新;
- 完善第三方施工会签制度:保护区范围内施工必须先会签、先交底、先探测定位,施工中供电部门派员监护;
- 将电缆走廊巡视纳入周期巡视计划,施工季加密频次;
- 与地方施工管理部门建立施工信息共享机制,提前获取保护区范围内的施工计划。
经验教训与相关条目
本案例的核心教训有三:其一,电缆外破是"三分天灾、七分人祸",绝大多数外破发生在标桩缺失、会签缺失、监护缺失的"三缺"地段,地面标识与制度会签是最有效的防线;其二,电缆故障的修复质量取决于试验把关,外破修复后必须按验收标准完成交接试验,带伤送电等于埋下第二个故障点;其三,径路台账是外破防控的"底图",图实不符、标桩遗失会同时放大外破概率与故障定位时间,台账动态更新必须随径路变化即时完成。
- 供电线与馈线:本案例故障回路
- 应急抢修:跳闸处置流程
- 线索烧损病害:烧损形态与处置
- 电弧:故障点烧损的能量来源
- GB 50168-2018 电缆线路施工及验收标准:修复与试验依据
- 工程验收:交接试验组织方式
- 牵引供电电气设计:供电线回路设计背景
- 参考资料
- [1] GB 50168-2018《电气装置安装工程 电缆线路施工及验收标准》
- [2] 接触网运行维修规则(现行有效版本)