為響應(yīng)國家節(jié)能減排及建設(shè)綠色港口的號(hào)

召，大連港集裝箱碼頭有限公司已經(jīng)完成 18 臺(tái)場

橋的“油改電”改造，使用受電弓作為取電裝置，在

直流滑觸線上取 680 V 直流電源為“油改電”場橋

在市電作業(yè)狀態(tài)下提供電源。通過近幾年的使用，

“油改電”場橋憑借其低能耗及低排放的優(yōu)勢已經(jīng)

成為碼頭內(nèi)進(jìn)行堆場作業(yè)的主力設(shè)備。但隨著時(shí)

間的累積，“油改電”場橋在使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)變電所

內(nèi)直流滑觸線電源空開跳閘的故障，引起場地內(nèi)

多條滑觸線斷電，造成碼頭內(nèi)堆場作業(yè)中斷。對(duì)滑

觸線進(jìn)行恢復(fù)供電操作時(shí)，需要排查出故障場橋。

但由于跳閘滑觸線區(qū)域工作場橋較多，且造成滑

觸線跳閘的原因也較多，使得此項(xiàng)排查工作耗時(shí)

長，嚴(yán)重影響場地內(nèi)作業(yè)，尤其是影響重點(diǎn)船舶作

業(yè)時(shí)的作業(yè)效率。

1 需解決問題

為防止滑觸線發(fā)生跳閘故障，并且在發(fā)生滑

觸線跳閘故障后，縮短恢復(fù)滑觸線區(qū)域內(nèi)場橋作

業(yè)的時(shí)間，應(yīng)從解決場橋設(shè)備缺陷，防止滑觸線

跳閘故障的發(fā)生和當(dāng)滑觸線跳閘故障發(fā)生后快

速恢復(fù)滑觸線區(qū)域作業(yè)方面，解決滑觸線跳閘問

題，降低其他原因造成滑觸線跳閘后對(duì)碼頭作業(yè)

效率的影響。

2 場橋缺陷造成滑觸線跳閘

2.1 原因分析

對(duì)為滑觸線供電的變電所內(nèi)電源柜進(jìn)行研

究分析，在為滑觸線供電的變電所的電源開關(guān)柜

內(nèi)安裝過壓保護(hù)器，并將其觸點(diǎn)串入開關(guān)柜主電

源開關(guān)的跳閘線圈，以便主電源開關(guān)在滑觸線出

現(xiàn)過壓故障時(shí)可以及時(shí)跳閘，保護(hù)用電設(shè)備的安

全。因此，造成電源開關(guān)跳閘的原因主要有 2 點(diǎn)：

一是當(dāng)受電弓正極或負(fù)極電纜對(duì)地絕緣阻值接

近 0 Ω 時(shí)，過壓保護(hù)器監(jiān)測的正負(fù)極單相電壓會(huì)

快速升高，當(dāng)超過過壓保護(hù)器設(shè)定的安全值后，

觸發(fā)過壓保護(hù)器動(dòng)作，主電源開關(guān)跳閘線圈得

電，引起主電源開關(guān)跳閘；二是滑觸線地線在變

電所內(nèi)作為檢測滑觸線正負(fù)極電壓過欠壓中性

點(diǎn)使用，若地線內(nèi)串入交流電流，會(huì)導(dǎo)致滑觸線

斷電故障。

結(jié)合滑觸線供電電源空開跳閘原理，并對(duì)

故障過程復(fù)盤，檢測發(fā)生跳閘故障時(shí)故障滑觸

線內(nèi)作業(yè)場橋絕緣情況、場橋接地裝置后，發(fā)現(xiàn)

因場橋缺陷造成滑觸線跳閘的原因主要有以下

3 點(diǎn)：

（1）受電弓電纜絕緣層損壞。受電弓接線鼻根

部內(nèi)層電纜在初次做線頭時(shí)劃口過深，使內(nèi)層電

滑觸線式市電場橋優(yōu)化改造

港口科技·科研與技革

· · 18纜絕緣層被劃破，導(dǎo)致電纜內(nèi)屏蔽層鋼絲網(wǎng)通過

劃口進(jìn)入電纜芯，引起受電弓負(fù)極線路絕緣降低，

造成滑觸線發(fā)生短路跳閘故障。

（2）受電弓取電臂上的電纜安裝方式不合理。

電纜彎曲半徑不足，導(dǎo)致受電弓在進(jìn)行收、放操作

及在滑觸線上水平移動(dòng)時(shí)，電纜接頭與電纜連接

位置受力過大，造成電纜內(nèi)電芯斷裂。斷裂電芯與

電纜接地屏蔽層接觸，導(dǎo)致變電所內(nèi)滑觸線電源

空開跳閘。

（3）場橋漏電。經(jīng)“油改電”后場橋輔助變壓器

輸出端零點(diǎn)與滑觸線地線相連。當(dāng)場橋上用電設(shè)

備出現(xiàn)漏電情況時(shí)，場橋零線內(nèi)產(chǎn)生電流，交流電

流經(jīng)交流側(cè)地線串入直流側(cè)地線，造成變電所內(nèi)

檢測裝置動(dòng)作，引起滑觸線電源空開跳閘。

2.2 解決方案

針對(duì)場橋存在的引起滑觸線跳閘問題進(jìn)行改

造，解決場橋缺陷造成滑觸線跳閘故障。

2.2.1 受電弓電纜接線整改

將電纜外層絕緣層延長剝?nèi)?2 cm，并將外漏

屏蔽層全部清理后， 使用高壓電布及塑料電布對(duì)

其做絕緣處理，并使用搖表測量其對(duì)地絕緣阻值，

直至其為正常值，以保證受電弓電纜絕緣阻值符

合設(shè)備作業(yè)要求。

2.2.2 受電弓取電臂電纜改造

受電弓電纜在初次安裝時(shí)，若安裝方式不合

理，電纜彎曲半徑不夠，會(huì)引起受電弓接頭發(fā)生斷

裂。若要將電纜彎曲半徑增大，需要重新對(duì)電纜進(jìn)

行鋪設(shè)。同時(shí)，由于預(yù)留電纜長度不夠，部分電纜

經(jīng)更換受電弓接頭后，電纜長度變短，若要使電纜

彎曲半徑滿足工作需求，需要對(duì)部分電纜進(jìn)行更

換。由于受電弓電纜為拖鏈?zhǔn)褂玫钠帘涡蛣?dòng)力電

纜，價(jià)格較高，若大量更換，成本較高。因此，為滿

足目前電纜長度，重新對(duì)受電弓取電裝置安裝方

式進(jìn)行設(shè)計(jì)。優(yōu)化后的受電弓接線見圖 1。新安裝

方式能夠減少電纜接頭受力，避免接頭處電纜電

芯斷裂后與屏蔽地線接觸后發(fā)生跳閘故障。同時(shí)，

由于無需對(duì)電纜進(jìn)行更換，能夠節(jié)約大量的人工

及電纜更換的費(fèi)用成本。