滑触线式市电场桥优化改造

为响应国家节能减排及建设绿色港口的号

召，大连港集装箱码头有限公司已经完成 18 台场

桥的“油改电”改造，使用受电弓作为取电装置，在

直流滑触线上取 680 V 直流电源为“油改电”场桥

在市电作业状态下提供电源。通过近几年的使用，

“油改电”场桥凭借其低能耗及低排放的优势已经

成为码头内进行堆场作业的主力设备。但随着时

间的累积，“油改电”场桥在使用时会出现变电所

内直流滑触线电源空开跳闸的故障，引起场地内

多条滑触线断电，造成码头内堆场作业中断。对滑

触线进行恢复供电操作时，需要排查出故障场桥。

但由于跳闸滑触线区域工作场桥较多，且造成滑

触线跳闸的原因也较多，使得此项排查工作耗时

长，严重影响场地内作业，尤其是影响重点船舶作

业时的作业效率。

1 需解决问题

为防止滑触线发生跳闸故障，并且在发生滑

触线跳闸故障后，缩短恢复滑触线区域内场桥作

业的时间，应从解决场桥设备缺陷，防止滑触线

跳闸故障的发生和当滑触线跳闸故障发生后快

速恢复滑触线区域作业方面，解决滑触线跳闸问

题，降低其他原因造成滑触线跳闸后对码头作业

效率的影响。

2 场桥缺陷造成滑触线跳闸

2.1 原因分析

对为滑触线供电的变电所内电源柜进行研

究分析，在为滑触线供电的变电所的电源开关柜

内安装过压保护器，并将其触点串入开关柜主电

源开关的跳闸线圈，以便主电源开关在滑触线出

现过压故障时可以及时跳闸，保护用电设备的安

全。因此，造成电源开关跳闸的原因主要有 2 点：

一是当受电弓正极或负极电缆对地绝缘阻值接

近 0 Ω 时，过压保护器监测的正负极单相电压会

快速升高，当超过过压保护器设定的安全值后，

触发过压保护器动作，主电源开关跳闸线圈得

电，引起主电源开关跳闸；二是滑触线地线在变

电所内作为检测滑触线正负极电压过欠压中性

点使用，若地线内串入交流电流，会导致滑触线

断电故障。

结合滑触线供电电源空开跳闸原理，并对

故障过程复盘，检测发生跳闸故障时故障滑触

线内作业场桥绝缘情况、场桥接地装置后，发现

因场桥缺陷造成滑触线跳闸的原因主要有以下

3 点：

（1）受电弓电缆绝缘层损坏。受电弓接线鼻根

部内层电缆在初次做线头时划口过深，使内层电

滑触线式市电场桥优化改造

港口科技·科研与技革

· · 18缆绝缘层被划破，导致电缆内屏蔽层钢丝网通过

划口进入电缆芯，引起受电弓负极线路绝缘降低，

造成滑触线发生短路跳闸故障。

（2）受电弓取电臂上的电缆安装方式不合理。

电缆弯曲半径不足，导致受电弓在进行收、放操作

及在滑触线上水平移动时，电缆接头与电缆连接

位置受力过大，造成电缆内电芯断裂。断裂电芯与

电缆接地屏蔽层接触，导致变电所内滑触线电源

空开跳闸。

（3）场桥漏电。经“油改电”后场桥辅助变压器

输出端零点与滑触线地线相连。当场桥上用电设

备出现漏电情况时，场桥零线内产生电流，交流电

流经交流侧地线串入直流侧地线，造成变电所内

检测装置动作，引起滑触线电源空开跳闸。

2.2 解决方案

针对场桥存在的引起滑触线跳闸问题进行改

造，解决场桥缺陷造成滑触线跳闸故障。

2.2.1 受电弓电缆接线整改

将电缆外层绝缘层延长剥去 2 cm，并将外漏

屏蔽层全部清理后， 使用高压电布及塑料电布对

其做绝缘处理，并使用摇表测量其对地绝缘阻值，

直至其为正常值，以保证受电弓电缆绝缘阻值符

合设备作业要求。

2.2.2 受电弓取电臂电缆改造

受电弓电缆在初次安装时，若安装方式不合

理，电缆弯曲半径不够，会引起受电弓接头发生断

裂。若要将电缆弯曲半径增大，需要重新对电缆进

行铺设。同时，由于预留电缆长度不够，部分电缆

经更换受电弓接头后，电缆长度变短，若要使电缆

弯曲半径满足工作需求，需要对部分电缆进行更

换。由于受电弓电缆为拖链使用的屏蔽型动力电

缆，价格较高，若大量更换，成本较高。因此，为满

足目前电缆长度，重新对受电弓取电装置安装方

式进行设计。优化后的受电弓接线见图 1。新安装

方式能够减少电缆接头受力，避免接头处电缆电

芯断裂后与屏蔽地线接触后发生跳闸故障。同时，

由于无需对电缆进行更换，能够节约大量的人工

及电缆更换的费用成本。