铁路10kV配电所改造施工常见问题分析

刘海生

（中国铁建电气化局集团第二工程有限公司，太原030023）

1 引言

近年来，国家对铁路运输业基本建设和改造工程的投资不断加大，铁路配电所的改造施工项目也越来越多。在对铁路配电所进行改造的过程中，相关电气设备不能长时间停电而影响铁路系统的正常运营，因此，改造施工只能利用有限的铁路天窗点进行或安装临时设备（如箱式开关柜，下文称“移动配电所”）代替既有设备供电。利用天窗点施工时，由于天窗时间短、数量有限，设备调试过程复杂，停、送电操作频繁，而新的配电所设备无法在短时间内改造完成，因此，工期受到了严重影响，而且施工中存在较大的安全隐患。在对配电所进行大范围改造时，安装移动配电所暂时代替既有设备供电既可以提高效率、缩短工期，且不影响铁路运营，过渡更安全可靠。而且多座配电所都需要改造时，移动配电所可以重复使用，从而节约成本，提高经济效益。现将改造施工中的常见问题进行简要分析，以便在今后施工中得以避免。

2 配电所改造施工中常见问题

2.1 现场调查不全面

详细的现场调查是完成施工的基础和前提，调查应全面、准确，以便编制出经济合理、有针对性的施工组织方案，合理部署施工力量，科学施工，安全高效完成改造任务。反之，如果对现场情况调查得不够清楚，经常会造成设备运输、吊装困难或者准备的机具、材料的型号、数量与现场所需不符，无法按既定方案施工，影响工程进度。

施工技术负责人及对既有设备运行情况比较了解的运营维管人员必须参加现场调查，调查要尽可能的详细，具体包括：（1）调查既有设备的供电运行方式、负荷情况以及线路走向，包括贯通馈出线、自闭馈出线、站馈线等各回路的负载情况以及主控室交直流屏、通信机械室、信号机械室的电源情况；（2）调查周围的道路运输情况，桥梁承重及涵洞高度是否满足运输要求，确认设备进场时的行车路线以及可以利用的运输工具；（3）调查施工场地周围环境、仓储条件，确认材料设备进场的存放位置；（4）调查同一作业区段其他单位施工内容、作业地点以及相互影响情况；（5）测量既有电缆长度能否满足接线要求，是否需要制作电缆中间接头。调查完成后，应编制施工调查报告，以便后续施工需要时查阅。

2.2 施工准备不充分

施工准备是组织施工的前提，是顺利完成施工任务的关键，包括技术准备、物资准备、人力准备、机械准备、培训交底等。施工准备工作应做到尽量细致、全面，包含预想施工中可能出现的各种问题的应急处置措施，以确保均衡、连续、科学合理地完成施工任务。

施工过程中，常发生工器具损坏、材料准备不足或施工人员未充分了解施工内容及技术要求，造成无法按计划完成施工任务或者工艺质量不合格。

开工前，应到相关部门审批施工组织方案，办理施工安全协议、施工配合协议、开工报告等，按要求在施工调度系统提报施工计划；应对所有参加施工的人员进行安全教育培训，对施工内容进行详细的技术交底，明确各自的施工任务及安全注意事项；派专人严格检查施工所需材料的规格、型号、数量是否满足要求，确认施工机具、仪器仪表的使用情况良好。在电源倒接施工时，为了不影响既有铁路运输，一般要求在规定的天窗时间内完成，由于施工人员多，作业时间短，难免出现操作失误、附件损伤报废的情况，因此，应备有部分专用工器具（如专用扳手、压接钳、高压核相仪、低压相序表等）、易损伤的附件材料（如电缆终端附件）及相关应急抢险材料（如电缆中间接头），万一发生损毁能够及时更换[1]。

只有准备工作充分，才能发挥各方面的积极因素，合理利用资源，加快施工进度，提高工程质量，确保施工安全，降低施工成本。

2.3 专业间接口不当

接口问题对工程质量及施工进度的影响较大，是施工过程中的关键步骤，处理好接口问题能有效降低施工难度，提高工艺质量。

接口问题处理不好会导致各种问题而影响正常施工。以与土建专业接口为例，随着设备容量的增加，高压电缆的截面也随之加大，电缆敷设时经常出现空间狭小、电缆弯曲半径不足，预埋保护管或槽道安装位置不合理等现象导致电缆无法按设计路径敷设；由于基础预留孔洞位置错误或基础预埋槽钢尺寸与设备尺寸不符导致电缆无法引入、设备无法安装；接地装置或预埋管线尚未埋设地面便已经硬化完成。

因此，为了避免发生接口错误，在基础施工前，应认真审查本专业及土建专业施工图纸，了解电缆数量，敷设路径；同设备厂家核对设备尺寸、线缆引入孔位置等信息。在同土建专业进行接口时，应按要求核对电缆沟走向、预留孔洞位置、预埋管的型号及数量、基础尺寸、槽钢平整度等是否满足后续施工要求；商定施工先后次序，避免交叉干扰，如室内大型设备安装时，最好设备就位后再安装房门。

2.4 施工工艺质量不合格

随着科技的发展，企业施工能力不断增强，国家对工程质量及施工工艺的要求越来越高，相关验收标准不断更新。设备安装完成后除了能实现相应功能、满足验收标准、方便后期运营维护，还必须要工艺美观。

施工过程中，常由于作业人员操作能力不足或态度不严谨造成工艺质量不合格。例如，开关柜拼接就位时，经常发生开关柜与基础槽钢间出现较大偏差，且同一列开关柜面数越多偏差越严重。因此，开关柜安装时，应由端柜侧开始进行，第一面开关柜就位后，调整其位置、垂直度和水平度，尽量减小误差，确认满足要求后固定牢靠，然后按图纸依次连接后续开关柜。

由于配电所内高压电缆及控制电缆较多，容易发生电缆交叉或绞拧。电缆敷设前，应根据电缆回路数量，提前规划电缆沟内电缆路径及电缆在支架上的布放位置，预留电缆引入、引出孔洞，预埋保护钢管，确保不同型号电缆间距离满足规范要求。高压电力电缆质量重、弯曲半径大，而且有较大回弹力，电缆路径选择时应尽量减少高压电缆的转弯次数、避免交叉、并预留有足够的空间，降低施工难度；控制电缆应排列整齐、绑扎牢固，二次配线正确美观、连接可靠。多回路电源同时倒接时为了避免将回路弄混，应在倒接前将各回路进行标识，倒接时分工明确，逐一进行。

因此，施工中，现场管理人员应充分了解各工序施工流程及相关技术要求，合理规划施工顺序，加强作业人员技能培训，统一工艺标准，提高施工质量。

2.5 测试及试验不彻底

为了保证电力系统的运行安全、检验设备功能、发现并消除施工缺陷，电力设备在安装过程中、正式投运前要进行必要的试验。如果未按规定项目进行试验或者试验标准不符合要求，将存在安全隐患，甚至造成严重后果。

首先，电缆头制作前要进行电缆绝缘测试，绝缘测试除了能初步检测电缆质量，还能检验电缆连接位置的准确性，防止发生连接错误。电缆头制作完成、安装前要进行耐压试验，进一步检验电缆质量及电缆终端头制作工艺是否合格。但是，在对既有旧缆进行试验时，试验电压不宜过高，由于既有电缆使用多年可能出现绝缘老化，尤其既有中间接头处，容易发生击穿，如果电缆较长，且有多个中间接头，击穿地点不宜确定，将延误正常施工。

其次，为了提高供电可靠性，重要的一级负荷均设置有两路电源，例如，铁路系统中，每座10kV配电所一般均从不同变电站接引两路进线，两座配电所之间也有两路贯通线路连通为区间负荷供电。设备的两路电源一主一备，且常安装备用电源自动投入装置来提高可靠性，一路电源出现问题，另外一路自动投入，这时的两路电源必须相序一致。所以，倒接后的配电所各引入和馈出回路，在正式送电前都必须进行核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。若不核相，由于安装接线错误，出现相序不一致，引起三相设备的非正常运行（如电机反转），或者短路事故。

无法进行高压核相的电源回路，需提前对计划倒接的电源进行低压核相并留存记录，倒接后，在原测试点重新进行复测，并与倒接前的相序情况进行比较，无误后方可正式送电。因为个别低压回路可能在本回路其他地点进行了调整，导致既有测量点既为反序情况。另外，特殊情况下，当两路电源相位角接近60°时，高压核相仪测得数据无法确定相序是否相同，则可使用低压相序表在低压回路进行复测，以确保两路电源的相序相同且与倒接前相序一致。

最后，为了检测新设备的安装质量及各项技术参数以及运输、安装过程中是否发生损伤，保护装置是否真正起到保护与控制作用，在设备安装完成后需进行单体试验及保护试验。试验必须由专职人员严格按照试验标准进行，全面、无遗漏，并做好全面的安全防护措施。

2.6 沟通不到位

工程项目中的返工往往是由于沟通不畅造成的。配电所改造施工，除了建设、施工、设计、监理单位，必须有设备管理单位的监督配合才能顺利完成。施工过程中，会不可避免地出现偶发事件或发现个别设计缺陷影响正常施工时，这时，要同相关部门及时沟通。由于不同单位部门考虑的角度不一样，制定具体施工方案时，要综合各个部门的想法与要求，按照安全可靠、技术先进、切实可行、好中选优的原则商议出最经济合理的处理方案，以便能减少施工缺陷、避免返工误工、提高施工效率。

3 结语

总之，在配电所改造施工过程中，通过充分的现场调查，充足的施工准备，专业间良好的接口，标准的施工工艺，严格细致的检测试验方法及各部门间良好的沟通与配合，来避免如上所述的各类常见问题，必能安全、优质、高效地完成改造施工任务。