张永红，李志超

（1.中国联通甘肃省分公司，甘肃 兰州 730000；2.中讯邮电咨询设计院有限公司，河南 郑州 450007）

1 案例描述

2018年，某运营商省级枢纽楼在低压母线主备倒换测试过程中，备用母线合闸瞬间发生相间短路故障。虽未影响通信业务，但本次故障导致该通信枢纽楼共计4层机楼的通信电源设备在相当长一段时间内处于单路供电状态，存在严重的供电安全隐患。

2 故障的直接原因

经现场勘查，故障点位于7楼备用低压母线槽插接箱三通段。在主备倒换过程中发生AB相间短路，烧毁三通段连接器内的铜排和绝缘外壳[1]，如图1所示。

图1 故障母线槽图片

发生短路故障，是因为母线槽发生局部形变，导致故障点附近AB两相之间的电气间隙不足。同时，连接器内保护螺杆的绝缘材料破损，如图2所示，影响了母线槽的爬电距离。上述两个原因直接影响母线槽内的局部介电性能，发生闪络[2]，导致本次相间短路故障。

图2 故障绝缘材料图片

分析母线槽发生形变的原因，在于受现场安装条件限制，安装施工过程未能因地制宜地采取适当措施，导致三通及插接箱未做规范、有效的固定支撑，插接箱自身的重力对母线槽（三通段连接器）产生力矩，而连接器长期受力的累积效应以及前期多次测试加电时的电流冲击等影响，内部产生形变、绝缘遭到破坏，引发本次相间短路故障。

3 故障的设计原因

本次发生故障的2 500 A低压母线槽，为该机楼2013年市电扩容项目的子项目，建设内容如图3所示。从1楼的10 kV配电室的#16、#26两个低压馈线柜，新建两条低压母线槽。A母线槽分别向2、4、6、8等合计4层机楼的通信主设备和空调等配套设备提供交流备用电源，B母线槽则分别向3、5、7、9等另外4层机楼提供交流备用。

图3 配电系统架构图

从系统架构来看，本次设计满足了备用电源的要求，与主用电源取自不同的配电系统（低压供电母线），且具备承担全部负荷的能力。但是，从系统安全性角度来看，设计并没有从设计层面体现“主、备用母线槽应在相互隔离的路由敷设”[3]的原则或者意图。若能如此，则在发生可能的母线槽严重故障时，可以有效避免故障延伸和扩大。

从故障现场来看，本项目在设计之初并没有仔细勘察母线槽全路由敷设的现场，没有发现现场安装条件不佳，没有对施工方案提出切合现场实际情况的具体处理措施和工艺要求，从项目设计的层面为本次故障埋下了隐患。

4 故障的施工原因

施工单位在施工过程中存在更严重的错误。

首先，现场勘测不仔细，没有认真复核安装条件。在敷设母线槽的电力竖井内，作为敷设线缆的桥架槽钢上面绑扎了大量前期敷设的电力电缆，占据了较大的竖井空间，所以给本项目安装母线槽预留的空间不足，表现在桥架槽钢外延与母线槽占用位置相重叠。若强行安装，必将导致母线槽形变。

其次，材料进场把关不严。本项目为施工单位自购材料施工，从故障现场发现，所用母线槽的连接器绝缘材料存在质量缺陷，而施工单位在施工过程中也曾发现了绝缘材料的问题，但出于成本考虑和侥幸心理，为本项目埋下了重大隐患。

最后，现场施工工艺不规范，未严格按照低压母线槽的行业标准化安装的相关技术规程的要求。母线槽局部（三通段及插接箱）为实施有效的支撑和固定，导致局部长期受力、发生形变，破坏连接器的绝缘，最终导致本次故障的发生。

5 故障的维护原因

本次故障是由材料缺陷的隐患长期累积和逐渐发展最终酿成的。项目竣工伊始仅仅是材料缺陷和施工隐患，但是随着时间的推进，因安装不规范导致母线槽的形变不断积累，对本来存在缺陷的绝缘材料逐步挤压变形，影响到局部电气间隙、爬电距离超标、介电性能劣化，最终发生闪络故障。

从维护工作方面看，在项目施工完毕、报请验收时，应该严格按照技术规程逐项仔细测试，排查可能的技术缺陷和隐患；在后期日常维护过程中，则应该按照相关技术维护规程的要求，定期进行巡检、测试，及时发现各种缺陷和隐患的发展并及时消除，确保电源设施和通信业务安全。

6 结 论

综上分析，本次故障的直接原因为电气间隙和爬电距离不足导致的相间短路。但是，从项目设计、材料采购、工程施工以及后期的日常维护等各个环节的工作都先后出现了纰漏，导致最终由缺陷逐渐发展成为严重故障。本次故障充分验证了工程项目质量全过程管理的重要性和日常维护工作对系统正常运行的重要性。

低压母线槽在电气原理上属于配电线路，往往被等同于电力电缆而不受关注，在通信行业尤其如此。电力电缆是个非常成熟的产品，且故障率很低，所以在整个通信行业对低压母线槽可能的风险并没有清醒的认识，由此可能导致十分严重的故障。此外，因为通信专业的故障往往还有可能倒回原始状态，而电源故障基本上都是不可逆的，因而电源故障的危害性更大、恢复周期更长、影响后果更严重。

纵观通信运营行业的动力专业维护规程，对电力电缆以及后来的低压母线槽都没有任何规范性的维护要求，导致日常运行维护过程中形成空白区。电力电缆和低压母线槽的运行状态无法及时准确监测，材料缺陷历经长期发展成故障，将给通信业务带来严重影响。

从技术角度看，电力电缆和低压母线槽是低压配电系统十分重要的环节，不应该忽视。因此，建议相关部门及时研究和制定科学、规范、可行的电力电缆、低压母线槽的日常维护规程，明确测试项目、周期和指标范围，及时发现材料缺陷，将故障风险消灭在萌芽中，避免配电系统乃至通信网络遭受巨大损失。