盾构机电缆故障排查需遵循系统化流程,结合专业设备与技术手段,确保高效定位与修复。以下是具体步骤与方法:
一、故障类型与初步判断
电气故障
表现:设备无法启动、信号传输中断、绝缘电阻下降。
原因:连接线路接触不良、元器件损坏、电缆老化或破损。
机械故障
表现:电缆外皮破损、弯曲半径不足导致芯线断裂。
原因:施工振动、外力拉扯、安装不当。
环境故障
表现:电缆绝缘性能下降、耐压能力不足。
原因:长期暴露于潮湿、腐蚀性环境。
二、排查步骤
外观检查
检查电缆外皮是否有破损、裂纹或变形,重点关注弯曲半径是否符合要求(≥电缆直径的6倍)。
检查连接处是否松动、氧化或腐蚀。
绝缘测试
使用兆欧表(≥1kV)测量电缆绝缘电阻,若绝缘电阻低于10MΩ,需进一步排查。
对比安装前后的绝缘电阻值,判断是否因环境或老化导致绝缘性能下降。
分段检测
将电缆分段,使用电缆故障测试仪(如TDR时域反射仪)定位故障点。
对于高阻故障,可采用脉冲电流法或高压闪络测试仪。
连接线路排查
检查元器件与模块之间的连接,使用万用表测量线路通断。
重点检查PLC程序控制线路,确保信号传输正常。
环境因素排查
检查电缆是否长期暴露于潮湿、腐蚀性环境,必要时更换防护套管或调整敷设方式。
检查电缆是否与腐蚀性物质接触,避免受潮或暴晒。
三、修复与预防措施
故障修复
对于绝缘破损,需更换受损段电缆或进行绝缘修复。
对于连接线路故障,需重新焊接或更换连接器。
对于机械损伤,需使用专用工具修复外皮或更换电缆。
预防措施
定期检查电缆运行情况,停机后进行全面检查。
避免电缆与腐蚀性物质接触,保持电缆干燥、清洁。
安装时确保电缆弯曲半径符合要求,避免过度拉扯。
使用符合标准的电缆固定件,确保电缆稳固。
四、专业工具与技术
电缆故障测试仪
功能:定位高阻闪络故障、高低阻性接地、短路和断线等故障。
特点:测试精度高、功能齐全、操作简便。
时域反射法(TDR)
原理:通过测量脉冲信号在电缆中的传播时间,定位故障点。
应用:快速定位电缆断线、短路等故障。
脉冲电流法
原理:向电缆施加高电压脉冲,使故障点产生电弧放电,通过测量放电电流波形定位故障。
应用:检测高阻故障。
五、工程案例参考
北京东六环改造工程:盾构机电缆助力西线隧道贯通,需满足长距离、大直径隧道的施工需求。排查时需重点检查电缆的绝缘性能与连接稳定性。
宁波地铁一号线盾构区间:电缆连接需确保螺旋机、管片安装机等设备对接无误,故障排查时需结合设备运行参数进行分析。
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