為響應國家節能減排及建設綠色港口的號

召，大連港集裝箱碼頭有限公司已經(jīng)完成 18 臺場(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)勢已經(jīng)

成為碼頭內進(jìn)行堆場(chǎng)作業(yè)的主力設備。但隨著(zhù)時(shí)

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

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

多條滑觸線(xiàn)斷電，造成碼頭內堆場(chǎng)作業(yè)中斷。對滑

觸線(xiàn)進(jìn)行恢復供電操作時(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，使得此項排查工作耗時(shí)

長(cháng)，嚴重影響場(chǎng)地內作業(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，縮短恢復滑觸線(xiàn)區域內場(chǎng)橋作

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

跳閘故障的發(fā)生和當滑觸線(xiàn)跳閘故障發(fā)生后快

速恢復滑觸線(xiàn)區域作業(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

對為滑觸線(xiàn)供電的變電所內電源柜進(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

內安裝過(guò)壓保護器，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

現過(guò)壓故障時(shí)可以及時(shí)跳閘，保護用電設備的安

全。因此，造成電源開(kāi)關(guān)跳閘的原因主要有 2 點(diǎn)：

一是當受電弓正極或負極電纜對地絕緣阻值接

近 0 Ω 時(shí)，過(guò)壓保護器監測的正負極單相電壓會(huì )

快速升高，當超過(guò)過(guò)壓保護器設定的安全值后，

觸發(fā)過(guò)壓保護器動(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

電所內作為檢測滑觸線(xiàn)正負極電壓過(guò)欠壓中性

點(diǎn)使用，若地線(xiàn)內串入交流電流，會(huì )導致滑觸線(xiàn)

斷電故障。

結合滑觸線(xiàn)供電電源空開(kāi)跳閘原理，并對

故障過(guò)程復盤(pán)，檢測發(fā)生跳閘故障時(shí)故障滑觸

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

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?jì)葘与娎|在初次做線(xiàn)頭時(shí)劃口過(guò)深，使內層電

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，導致電纜內屏蔽層鋼絲網(wǎng)通過(guò)

劃口進(jìn)入電纜芯，引起受電弓負極線(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，造成電纜內電芯斷裂。斷裂電芯與

電纜接地屏蔽層接觸，導致變電所內滑觸線(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。當場(chǎng)橋上用電設

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

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

檢測裝置動(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(cháng)剝去 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

其做絕緣處理，并使用搖表測量其對地絕緣阻值，

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，需要重新對電纜進(jìn)

行鋪設。同時(shí)，由于預留電纜長(cháng)度不夠，部分電纜

經(jīng)更換受電弓接頭后，電纜長(cháng)度變短，若要使電纜

彎曲半徑滿(mǎn)足工作需求，需要對部分電纜進(jìn)行更

換。由于受電弓電纜為拖鏈使用的屏蔽型動(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(cháng)度，重新對受電弓取電裝置安裝方

式進(jìn)行設計。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)需對電纜進(jìn)行更換，能夠節約大量的人工

及電纜更換的費用成本。