為響應(yīng)國(guó)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(chǎng)

橋的“油改電”改造，使用受電弓作為取電裝置，在

直流滑觸線(xiàn)上取 680 V 直流電源為“油改電”場(chǎng)橋

在市電作業(yè)狀態(tài)下提供電源。通過(guò)近幾年的使用，

“油改電”場(chǎng)橋憑借其低能耗及低排放的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)

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

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

內(nèi)直流滑觸線(xiàn)電源空開(kāi)跳閘的故障，引起場(chǎng)地內(nèi)

多條滑觸線(xiàn)斷電，造成碼頭內(nèi)堆場(chǎng)作業(yè)中斷。對(duì)滑

觸線(xiàn)進(jìn)行恢復(fù)供電操作時(shí)，需要排查出故障場(chǎng)橋。

但由于跳閘滑觸線(xiàn)區(qū)域工作場(chǎng)橋較多，且造成滑

觸線(xiàn)跳閘的原因也較多，使得此項(xiàng)排查工作耗時(shí)

長(zhǎng)，嚴(yán)重影響場(chǎng)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(wèn)題

為防止滑觸線(xiàn)發(fā)生跳閘故障，并且在發(fā)生滑

觸線(xiàn)跳閘故障后，縮短恢復(fù)滑觸線(xiàn)區(qū)域內(nèi)場(chǎng)橋作

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

跳閘故障的發(fā)生和當(dāng)滑觸線(xiàn)跳閘故障發(fā)生后快

速恢復(fù)滑觸線(xiàn)區(qū)域作業(yè)方面，解決滑觸線(xiàn)跳閘問(wèn)

題，降低其他原因造成滑觸線(xiàn)跳閘后對(duì)碼頭作業(yè)

效率的影響。

2 場(chǎng)橋缺陷造成滑觸線(xiàn)跳閘

2.1 原因分析

對(duì)為滑觸線(xiàn)供電的變電所內(nèi)電源柜進(jìn)行研

究分析，在為滑觸線(xiàn)供電的變電所的電源開(kāi)關(guān)柜

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

源開(kāi)關(guān)的跳閘線(xiàn)圈，以便主電源開(kāi)關(guān)在滑觸線(xiàn)出

現(xiàn)過(guò)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(kāi)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(guò)壓保護(hù)器監(jiān)測(cè)的正負(fù)極單相電壓會(huì)

快速升高，當(dāng)超過(guò)過(guò)壓保護(hù)器設(shè)定的安全值后，

觸發(fā)過(guò)壓保護(hù)器動(dòng)作，主電源開(kāi)關(guān)跳閘線(xiàn)圈得

電，引起主電源開(kāi)關(guān)跳閘；二是滑觸線(xiàn)地線(xiàn)在變

電所內(nèi)作為檢測(cè)滑觸線(xiàn)正負(fù)極電壓過(guò)欠壓中性

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

斷電故障。

結(jié)合滑觸線(xiàn)供電電源空開(kāi)跳閘原理，并對(duì)

故障過(guò)程復(fù)盤(pán)，檢測(cè)發(fā)生跳閘故障時(shí)故障滑觸

線(xiàn)內(nèi)作業(yè)場(chǎng)橋絕緣情況、場(chǎng)橋接地裝置后，發(fā)現(xiàn)

因場(chǎng)橋缺陷造成滑觸線(xiàn)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(xiàn)鼻根

部?jī)?nèi)層電纜在初次做線(xiàn)頭時(shí)劃口過(guò)深，使內(nèi)層電

滑觸線(xiàn)式市電場(chǎng)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(guò)

劃口進(jìn)入電纜芯，引起受電弓負(fù)極線(xiàn)路絕緣降低，

造成滑觸線(xiàn)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(xiàn)上水平移動(dòng)時(shí)，電纜接頭與電纜連接

位置受力過(guò)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(xiàn)電源

空開(kāi)跳閘。

（3）場(chǎng)橋漏電。經(jīng)“油改電”后場(chǎng)橋輔助變壓器

輸出端零點(diǎn)與滑觸線(xiàn)地線(xiàn)相連。當(dāng)場(chǎng)橋上用電設(shè)

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

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

檢測(cè)裝置動(dòng)作，引起滑觸線(xiàn)電源空開(kāi)跳閘。

2.2 解決方案

針對(duì)場(chǎng)橋存在的引起滑觸線(xiàn)跳閘問(wèn)題進(jìn)行改

造，解決場(chǎng)橋缺陷造成滑觸線(xiàn)跳閘故障。

2.2.1 受電弓電纜接線(xiàn)整改

將電纜外層絕緣層延長(zhǎng)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(cè)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(zhǎng)度不夠，部分電纜

經(jīng)更換受電弓接頭后，電纜長(zhǎng)度變短，若要使電纜

彎曲半徑滿(mǎn)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(mǎn)

足目前電纜長(zhǎng)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(xiàn)見(jiàn)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(xiàn)接觸后發(fā)生跳閘故障。同時(shí)，

由于無(wú)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。