時(shí)間:2023-06-08 15:46:37
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關(guān)鍵詞:電力電纜;異常與事故;處理
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
電纜是指由導(dǎo)線絞合而成的繩索狀物體,不同組別導(dǎo)線間彼此絕緣,并圍繞中心部位扭成,外面覆蓋有一層絕緣層。電纜可以分為電力電纜、信號(hào)電纜、船用電纜、計(jì)算機(jī)電纜等多種類型,輸電線路中的電纜屬于電力電纜范疇。電力電纜的主要作用是電能和傳輸與分配,也是電力系統(tǒng)主干線中所必不可少重要部件。
一、電力電纜故障的原因
1、絕緣受潮
絕緣受潮一般表現(xiàn)為泄露電流增大,絕緣電阻降低。各種因素可導(dǎo)致電纜受潮,例如之前提到的受到機(jī)械損傷,但沒有傷害到電纜本身只是破壞了電纜外部的保護(hù)層,但是在長(zhǎng)期的外界影響下,沒有保護(hù)層的嚴(yán)密保護(hù)電纜便會(huì)受潮。破壞外保護(hù)層的還有一些摩擦所致的損傷,蟲類的啃食。就電纜本身問題而言,可能來自自身接頭處密封效果差,自身抗腐蝕性能差等等。
2、機(jī)械損傷
這一類故障是一種十分常見的電力電纜故障,其所占的比重也是相當(dāng)驚人的。所幸工作人員可以容易的識(shí)別其故障形式。導(dǎo)致原因有①直接外力破壞電纜。施工中產(chǎn)生的施工不當(dāng),人為強(qiáng)力造成。②自然現(xiàn)象造成的電纜損傷。來自大自然不可抗拒的力量,例如地震導(dǎo)致的強(qiáng)力拉扯,高溫和極低溫導(dǎo)致的電纜損壞等等。③地基下沉破壞電纜。一旦地基不能承受過大負(fù)重,出現(xiàn)下沉情況,則必然導(dǎo)致電纜的被動(dòng)拉扯,從而嚴(yán)重受損。如果這些損傷沒有直接破壞到電纜關(guān)鍵部位,或受傷程度不嚴(yán)重,則會(huì)在接下的幾個(gè)月或者幾年中才會(huì)形成真正的故障。
3、電纜及電纜附件質(zhì)量
電纜及相關(guān)附件是兩種重要的電纜材料,其質(zhì)量問題對(duì)電力電纜的安全運(yùn)行有直接影響。電纜及其附件、電纜三頭的制作很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,例如電纜會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸、貯藏時(shí)封閉不嚴(yán)而受潮;絕緣管制造粗糙,厚度不均,管內(nèi)有氣泡;不能準(zhǔn)確剝切預(yù)制電纜的三頭;設(shè)計(jì)制作者沒有根據(jù)要求制造電纜接頭。另外,電纜產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)材料選用不恰當(dāng)、防水性差也會(huì)造成電纜質(zhì)量問題。
4、絕緣的老化
由于長(zhǎng)期工作,機(jī)械會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,絕緣層在其作用下很容易發(fā)生變化,物理性能減弱,逐漸老化。至于原因,首先是在選材上的失誤,以致于在超負(fù)荷下長(zhǎng)期使用所造成;其次是電纜離熱源太近,附近的環(huán)境存在著某些物質(zhì),可能會(huì)與絕緣層發(fā)生一些不良化學(xué)反應(yīng)。
5、過電壓
過電壓通常有兩種形式,一是外部過電壓,即大氣過電壓,從理論上來說,這種可能性很小,電纜幾乎是不會(huì)因?yàn)樵獾嚼讚舳霈F(xiàn)過電壓的;二是內(nèi)部過電壓,主要是電纜內(nèi)部出現(xiàn)問題所致,所以,當(dāng)電纜內(nèi)部的缺陷較為嚴(yán)重時(shí),極有可能被過電壓激發(fā),引起電纜線的絕緣擊穿。
二、電力電纜的異常與事故的處理
1、認(rèn)真管理電力電纜運(yùn)行環(huán)境和自身質(zhì)量
供電公司(或委托的外部施工企業(yè))在敷設(shè)電纜管線時(shí)要先考察周圍的環(huán)境。如果環(huán)境中存在腐蝕因素或者其他容易造成故障的因素,就應(yīng)該盡量避開。另外,還要詳細(xì)勘察環(huán)境中的地質(zhì)污染情況,在不同條件的地質(zhì)環(huán)境中需做好相應(yīng)的防污染準(zhǔn)備措施。例如要慎重選擇在化工廠、地下水污染區(qū)的通道建設(shè)。電纜的類型也要參照電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境來選擇,重視電纜的質(zhì)量,不能讓電纜被環(huán)境破壞腐蝕。電纜的主芯橫截面需承載得了線路的運(yùn)行負(fù)荷,不能讓電纜超負(fù)荷或者過電壓運(yùn)行。供電公司要大力宣傳電網(wǎng)保護(hù)知識(shí),在電力電纜運(yùn)行的周圍設(shè)置電纜標(biāo)識(shí),防止電纜被人為破壞,如在醒目位置設(shè)置警示牌,警告不要觸碰、攀爬變壓力;禁止損壞電纜;嚴(yán)厲打擊盜賣和破壞電纜設(shè)施的行為,營(yíng)造良好的電纜安全運(yùn)行環(huán)境。
2、抓好施工質(zhì)量
線包疲勞、龜裂、脹裂往往帶來電纜故障,原因是電纜品質(zhì)不良。這可以通過加強(qiáng)敷設(shè)前對(duì)電纜的檢查;如電纜安裝質(zhì)量或環(huán)境條件很差,安裝時(shí)局部電纜受到多次彎曲,彎曲半徑過小,終端頭、中間頭發(fā)熱導(dǎo)致附近電纜段過熱,周圍電纜密集不易散熱等,這要通過抓好施工質(zhì)量得以解決。
3、做好工程驗(yàn)收
故障中常見戶外終端頭浸水,這是因施工不良,絕緣膠未灌滿,致終端頭浸水,最終發(fā)生爆炸。因此要嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝規(guī)程,認(rèn)真驗(yàn)收;加強(qiáng)檢查和及時(shí)維修。終端頭漏油,破壞了密封結(jié)構(gòu),使電纜端部浸漬劑流失干枯,熱阻增加,絕緣加速老化,易吸收潮氣,造成熱擊穿。發(fā)現(xiàn)終端頭滲漏油時(shí)應(yīng)加強(qiáng)巡視,嚴(yán)重時(shí)應(yīng)停電重做。
4、強(qiáng)化電纜線路及通道隱患排查治理。
一是認(rèn)真貫徹《國(guó)家電網(wǎng)公司電纜通道管理規(guī)范》(國(guó)家電網(wǎng)生[2010]637號(hào)),重點(diǎn)加強(qiáng)電纜通道巡視和電纜溝道整治,清理電纜通道上方的違章建筑物及堆積物;及時(shí)更換丟失、破損的電纜溝(井)蓋板。二是完善電纜溝道防火、通風(fēng)、排水、照明、弱電隔離措施;完善電纜及通道標(biāo)示、中間接頭標(biāo)示。三是合理調(diào)整溝道內(nèi)電纜間距,及時(shí)清理溝內(nèi)的雜物。四是有條件的地區(qū)加裝電纜運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),開設(shè)入侵、溫度異常、氣體異常等特殊狀態(tài)的自動(dòng)短信報(bào)警平臺(tái),提高電纜通道運(yùn)行維護(hù)的智能化水平。
5、嚴(yán)格把好電纜本體及附件的入口關(guān)
一是加強(qiáng)電纜到貨檢驗(yàn)力度,嚴(yán)格入網(wǎng)管理。針對(duì)目前中低壓電纜設(shè)備入網(wǎng)管理相對(duì)薄弱,入網(wǎng)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀,進(jìn)一步加強(qiáng)電纜設(shè)備的產(chǎn)品監(jiān)造和抽檢管理,并重點(diǎn)落實(shí)好電纜產(chǎn)品的到貨檢驗(yàn)環(huán)節(jié),防止不良供貨商在中間抽檢時(shí)蒙混過關(guān),以劣質(zhì)產(chǎn)品供貨的情況發(fā)生,并加強(qiáng)對(duì)供貨商的管理和評(píng)估,在做好送檢的基礎(chǔ)上,自行開展電纜切片、截面、直阻、絕緣層厚度、外觀等檢測(cè)。二是針對(duì)故障頻發(fā)的電纜中間頭和終端頭,建議提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在設(shè)計(jì)選型階段就采用認(rèn)知度高的合資和進(jìn)口品牌,并由生產(chǎn)廠家專業(yè)的制作人員包安裝,并要求承諾質(zhì)量和售后服務(wù)。
6、測(cè)量絕緣電阻
測(cè)量1KV以下的電力電纜應(yīng)采用1000V兆歐表進(jìn)行測(cè)量;測(cè)量1KV及以上的電力電纜應(yīng)采用2500 V兆歐表進(jìn)行測(cè)量。對(duì)護(hù)層有絕緣要求的電纜,應(yīng)用500V兆歐表測(cè)量護(hù)層的絕緣電阻和警報(bào)系統(tǒng)的絕緣電阻。對(duì)于三芯電力電纜,當(dāng)測(cè)量一根芯的絕緣電阻時(shí),應(yīng)將其余二芯和電纜外皮一起接地。測(cè)量運(yùn)行中的電纜時(shí),為保證安全和測(cè)量的準(zhǔn)確性,應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行充分放電后,先拆除被測(cè)電纜的一切對(duì)外聯(lián)線,并用清潔干燥的布擦凈電纜頭方可測(cè)量。測(cè)量完畢,應(yīng)先斷開火線再停止搖動(dòng),以免電容電流對(duì)兆歐表反充電而損壞。測(cè)量完畢后對(duì)被測(cè)電力電纜進(jìn)行放電,以防止電擊事故的發(fā)生。運(yùn)行中的電纜,其絕緣電阻應(yīng)從各次試驗(yàn)數(shù)值的變化規(guī)律及相同的相互比較來加以綜合判斷,從中發(fā)現(xiàn)絕緣存在的缺陷。連續(xù)兩次測(cè)量相差不得超過30%,如果超出這個(gè)值,則應(yīng)對(duì)電力電纜作直流耐壓試驗(yàn)。
7、加強(qiáng)日常維護(hù)
加強(qiáng)電力電纜的日常維護(hù),工作人員要加強(qiáng)對(duì)電力電纜設(shè)備的日常巡視,定期維護(hù)標(biāo)識(shí)牌和電纜護(hù)欄,定期檢查電纜接頭的溫度,了解電力電纜的運(yùn)行狀況。另外,要加強(qiáng)和市政部門的溝通交流,避免在城市建設(shè)過程中的打樁、挖掘等工作,破換電力電纜。
結(jié)束語(yǔ)
電力電纜線路的安全運(yùn)行,事關(guān)人民群眾日常生活以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)行,因此確保其正常運(yùn)行至關(guān)重要,要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,做出準(zhǔn)確的判斷,迅速及時(shí)的排查故障,確保線路的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]呂文超.10kV電力電纜施工故障分析及防范措施[J].機(jī)電信息,2012,27:51-52.
關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;電纜線路;施工
中圖分類號(hào):TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1 電纜管的配制及敷設(shè)
(1)穿線鋼管嚴(yán)禁使用電焊或火焊切割,應(yīng)用砂輪切割機(jī)成批下料,下料前材料應(yīng)先進(jìn)行平直、校正,下料結(jié)束后,檢查保護(hù)管的管口應(yīng)光滑且無毛刺,并進(jìn)行打磨。
(2)電纜保護(hù)管的彎曲一般可用電動(dòng)液壓彎管機(jī)冷彎,加工為彎管后不應(yīng)有裂紋和明顯的凹癟現(xiàn)象。彎曲部分的截面應(yīng)呈圓形,其彎曲程度不宜大于管徑的 10%,電纜管的彎曲半徑必須大于所穿入電纜的最小允許彎曲半徑。
(3)電纜管不應(yīng)有穿孔、裂縫和顯著的凹凸不平,內(nèi)壁應(yīng)光滑,金屬電纜管不應(yīng)有腐蝕現(xiàn)象,硬質(zhì)塑料管不應(yīng)用在溫度過高或過低的場(chǎng)所,在易受損傷的地方和受力較大處直埋時(shí),應(yīng)采用足夠強(qiáng)度的管材。
(4)電纜埋管應(yīng)盡量與土建同步進(jìn)行,并列敷設(shè)的電纜管管口應(yīng)排列整齊一致。相同管徑的管子應(yīng)排列在一起,樓板混凝土中預(yù)埋在一起的鋼管,其彎曲半徑應(yīng)一致,明敷電纜管不宜將電纜管直接焊接在支架上,應(yīng)用 U 型卡子等方式固定,固定點(diǎn)間距應(yīng)均勻。
(5)敷設(shè)電纜管應(yīng)橫平豎直,固定牢固,電纜管支持點(diǎn)間的距離當(dāng)設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí),不宜超過 3 m,當(dāng)管的直線長(zhǎng)度超過 30 m時(shí)須加裝伸縮節(jié)。
(6)電纜管宜采用鍍鋅水煤氣管,電纜并排敷設(shè)時(shí),應(yīng)考慮軟管接頭安裝時(shí)的距離,金屬電纜管的連接采用螺紋接頭。
(7)電纜管與主接地網(wǎng)良好連接,在埋設(shè)前要驗(yàn)收簽證。
(8)敷設(shè)電纜之前,電纜管管口應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)封堵防止異物堵
塞。
2 電纜橋架與支架的安裝
(1)施工前根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,熟悉現(xiàn)場(chǎng)并確認(rèn)橋架及支架走向與機(jī)務(wù)管道及其他設(shè)備安裝無交叉及碰撞。
(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量取的數(shù)據(jù)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)對(duì)所用支架材料進(jìn)行下料,下料誤差小于 5 mm,制作好的金屬電纜支架必須進(jìn)行防腐處理。
(3)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的電纜橋架及支架安裝方式進(jìn)行安裝,橋架及支架走向左右偏差及垂直度、水平度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)梯架在每個(gè)橋架托臂上的固定應(yīng)牢固,梯架間的連接板螺栓應(yīng)齊全緊固,螺母位于梯架外側(cè),便于安裝調(diào)整,防止螺母劃傷電纜。
(5)支吊架防腐處理后,根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)選擇相應(yīng)型號(hào)梯架進(jìn)行安裝。支吊架、托架的組合安裝要吊線,確保安裝后的托架平整、牢固,安裝時(shí)應(yīng)保證橋架走向美觀。
(6)電纜橋架分段整體組裝后要進(jìn)行調(diào)整、固定。每層橋架要平直,且外層橋架側(cè)面上、下要在同一水平面上,橋架與支吊架垂直。
(7)電纜橋架切口應(yīng)打磨光滑,無毛刺,對(duì)切口和焊接處先刷防銹漆,再進(jìn)行防腐處理。
(8)沿電纜支架全廠應(yīng)敷設(shè)接地,長(zhǎng)距離電纜橋架每隔 30~50m距離接地一次。
(9)在電纜夾層中布置的電纜托架應(yīng)留出消防通道,便于電
纜敷設(shè)及檢修。
3 電纜敷設(shè)
(1)電纜敷設(shè)前,首先檢查核對(duì)電纜橋架是否暢通、齊全、牢固,油漆是否完整,電纜管是否暢通并穿上引線,清除敷設(shè)路徑上的垃圾和雜物。電纜在施放前必須進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量、直流耐壓及泄漏電流測(cè)量、充油電纜的絕緣油試驗(yàn)。根據(jù)圖紙和電纜清冊(cè)將路徑相同的電纜作同一次敷設(shè),在電纜隧道、溝道內(nèi)、豎井上下、電纜夾層及電纜轉(zhuǎn)彎處掛上電纜敷設(shè)斷面圖。
(2)在敷設(shè)過程中,每根電纜都要進(jìn)行綁扎,第一層電纜要綁扎在托架橫撐上,后敷設(shè)的電纜綁扎在以前的電纜上,緊密排列,分層敷設(shè),以免出現(xiàn)敷設(shè)混亂影響整體效果。
(3)電纜進(jìn)入盤孔時(shí),上進(jìn)線與下進(jìn)線都應(yīng)在盤臺(tái)上部或下部加裝電纜固定支架。支架采用鍍鋅角鋼,焊口處刷銀粉漆,支架距離盤柜的距離應(yīng)一致并能滿足電纜的彎曲半徑。在固定支架上排列電纜時(shí),將電纜按清在盤柜的左右一次性排列整齊。
(4)電力電纜和控制電纜應(yīng)分層敷設(shè),一般情況下圖紙?jiān)O(shè)計(jì)自上到下依次為:10(6)kV 電力電纜、380 V 電力電纜、220 V 電力電纜、控制電纜、通信電纜。
(5)施工安排時(shí)集中成批進(jìn)行,有利于電纜統(tǒng)一排列,避免零星敷設(shè)造成交叉混亂。電纜敷設(shè)要逐根進(jìn)行,做到邊敷設(shè)邊整理,并最終整理固定。應(yīng)做到:前一根電纜達(dá)不到質(zhì)量要求時(shí)不進(jìn)行下一根電纜的敷設(shè);每天完工后進(jìn)行檢查驗(yàn)收,達(dá)不到質(zhì)量要求時(shí),不進(jìn)行第二天的電纜敷設(shè);出現(xiàn)嚴(yán)重交叉時(shí),改變電纜路徑,可以增加長(zhǎng)度來減少交叉;電纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)消除電纜的內(nèi)部應(yīng)力,解除其扭曲現(xiàn)象后才允許敷設(shè)。
(6)電纜進(jìn)入設(shè)備的弧度一致,從一個(gè)設(shè)備進(jìn)線孔進(jìn)入電纜的弧度與其中最大電纜的弧度一致,并綁扎成排。若交叉不可避免時(shí),進(jìn)行成排電纜的交叉,不應(yīng)有少量的幾根電纜來回交叉,且每一處交叉點(diǎn)只允許交叉一次。當(dāng)交叉點(diǎn)在人的視線之上,采用少量電纜在上,多數(shù)電纜在下的方法交叉;當(dāng)交叉點(diǎn)在人的視線之下,采用少量電纜在下,多數(shù)電纜在上的方法進(jìn)行交叉。
(7)電纜在橋架上的固定:水平段每間隔 2 m 進(jìn)行一次綁扎。每個(gè)拐彎處兩端都應(yīng)綁扎。垂直敷設(shè)或者超過 45°角的電纜敷設(shè)每間隔 1 m 綁扎一次。電纜有扭曲的地方應(yīng)予以校正并縮小綁扎的間隔,著重綁扎。電纜中間接頭兩端應(yīng)進(jìn)行綁扎。
(8)電纜接頭的制作應(yīng)按照隨成套接頭器材提供的制作使用說明書執(zhí)行。
(9)電纜標(biāo)牌形狀、顏色、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容、綁扎材料和綁扎位置,以及芯線號(hào)頭的材料、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和方法做到整齊劃一。清晰明顯,顏色耐久,美觀大方。電纜牌采用電腦打牌機(jī)進(jìn)行打印,打印機(jī)打印的電纜牌字體、字號(hào)應(yīng)一致。電纜牌上包括以下具體內(nèi)容:電纜編號(hào)、型號(hào)、起止點(diǎn)。電纜的始終、電纜豎井進(jìn)出口、電纜轉(zhuǎn)彎處宜掛電纜牌。綁扎方法不能影響查閱電纜牌,電纜牌應(yīng)統(tǒng)一朝向人的視線方向,標(biāo)高保持一致,電纜牌統(tǒng)一綁扎在電纜進(jìn)出盤柜、電纜豎井進(jìn)出口 100 mm 處,電纜轉(zhuǎn)彎處統(tǒng)一綁扎在電纜彎曲中心,書寫順序?yàn)橛缮舷蛳聲鴮憽?/p>
(10)電纜敷設(shè)區(qū)域的溫度不應(yīng)高于電纜的允許長(zhǎng)期工作溫度,一般塑料電纜不能敷設(shè)在溫度高于 65℃的地方。溝內(nèi)、隧道內(nèi)敷設(shè)發(fā)的電纜與熱力管道或熱力設(shè)備的最小凈距:平行時(shí)為 2m,交叉時(shí)為 0.5 m。嚴(yán)禁在油管道下部平行敷設(shè)電纜或從油管道口處下方通過。電纜敷設(shè)應(yīng)避開人孔、起吊孔、防爆門、安全門及觀察孔等。
4 電纜二次接線
(1)電纜頭上部線芯完全散開、拉直,注意不要損傷線芯和屏蔽線(層)。
(2)電纜頭采用熱縮工藝制作,熱縮管長(zhǎng)度可統(tǒng)一規(guī)定為60mm。
(3)電纜頭上部 10 mm 處用綁扎帶進(jìn)行第一道綁扎,按線芯所對(duì)應(yīng)的接線端子位置,每隔 100 mm 左右綁扎一次,當(dāng)線芯距綁扎位置間隔較大時(shí),線芯引出位置應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行綁扎。
(4)盤柜內(nèi)的電纜及電纜線芯應(yīng)盡可能利用原有線槽走線,線槽數(shù)量不足時(shí),應(yīng)加裝線槽,線槽內(nèi)的電纜線芯也應(yīng)綁扎。
(5)端子頭標(biāo)號(hào)應(yīng)采用電子打號(hào)機(jī)打印,號(hào)頭長(zhǎng)度按 30 mm制作,端子頭打印順序由左向右,套入線芯時(shí)號(hào)頭文字不得倒置,垂直端子排為從左至右,水平端子排為自上而下。
結(jié)語(yǔ):
目前,國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠廠用電氣設(shè)備較多、電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)也不一致,一般來講,發(fā)電廠鍋爐輔機(jī)及其電氣設(shè)備、汽機(jī)間電氣設(shè)備、輸煤系統(tǒng)電氣設(shè)備、除塵除灰電氣設(shè)備、化學(xué)水處理系統(tǒng)電氣設(shè)備、供水系統(tǒng)電氣設(shè)備、脫硫脫硝系統(tǒng)電氣設(shè)備等均要采用電力電纜進(jìn)行輸送電能。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電力電纜施工;電力系統(tǒng);供電企業(yè);供電質(zhì)量;電纜埋設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TM246 文章編號(hào):1009-2374(2016)02-0116-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.056
電力作為國(guó)民生產(chǎn)的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的保障作用。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市化水平的提高已經(jīng)形成了較為固定、復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),且不同時(shí)期的電力系統(tǒng)建設(shè)水平不同,對(duì)電力管理及維護(hù)形成了較大的阻礙。其中,施工環(huán)節(jié)的技術(shù)及管理缺陷是造成后期電纜事故的關(guān)鍵。因此,必須對(duì)電力電纜施工的發(fā)展現(xiàn)狀以及常見問題進(jìn)行總結(jié)和分析,并通過相關(guān)技術(shù)制定有效的防范策略,為人們的生活安全與保障以及社會(huì)的正常運(yùn)作奠定基礎(chǔ)及提供保障。
1 電力電纜施工中的常用技術(shù)分析
要提高供電質(zhì)量,首先應(yīng)從電力電纜的施工環(huán)節(jié)著手,其中在電纜施工過程中所涉及的專業(yè)技術(shù)是分析電纜施工質(zhì)量的重中之重。筆者根據(jù)有關(guān)資料以及自身的工作經(jīng)驗(yàn),將電力電纜施工過程中所涉及的技術(shù)環(huán)節(jié)主要分為電纜溝挖掘技術(shù)及電纜敷設(shè)技術(shù)兩方面,具體如下:
1.1 電纜溝挖掘技術(shù)分析
在電力電纜施工過程中,電纜溝的挖掘是電纜埋設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。電纜溝挖掘的規(guī)模、精度、牢固性、防水性、適應(yīng)性等對(duì)電纜后期工作性能具有基礎(chǔ)保障作用。因此,必須著重關(guān)注電纜溝挖掘技術(shù)的科學(xué)性以及合理性。筆者從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā),對(duì)電纜溝挖掘技術(shù)進(jìn)行如下總結(jié):
首先,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)作為電纜溝挖掘技術(shù)的首要步驟,需要以電纜溝挖掘的環(huán)境以及施工要求為基礎(chǔ),進(jìn)行地質(zhì)以及環(huán)境、氣候等方面因素的詳細(xì)勘察。在環(huán)境以及地質(zhì)評(píng)估報(bào)告的基礎(chǔ)上進(jìn)行電纜溝挖掘的具體設(shè)計(jì),保證挖掘的有關(guān)數(shù)據(jù)符合實(shí)際需求;其次,電纜溝的挖掘通常容易遇地下已有電力電纜或其他網(wǎng)絡(luò),易發(fā)生交叉重疊現(xiàn)象,對(duì)挖掘造成一定的障礙和困難,因此在進(jìn)行電纜溝挖掘前應(yīng)對(duì)城市的既有電纜埋設(shè)情況進(jìn)行徹底調(diào)查,盡可能避免與既有電纜發(fā)生沖突,防止電纜施工事故的發(fā)生。另外,在確保電纜溝挖掘環(huán)境以及電纜網(wǎng)絡(luò)情況后,應(yīng)進(jìn)行電纜溝的具體挖掘方案研討,并制定出最終方案,其中挖掘方案的內(nèi)容應(yīng)包含電纜溝的高、寬、深等精確數(shù)據(jù),并以所需埋設(shè)的電纜數(shù)量為基礎(chǔ)進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證電纜埋設(shè)規(guī)模的質(zhì)量與安全。
此外,在電纜溝挖掘的各個(gè)細(xì)節(jié)步驟中,為提高電纜埋設(shè)的安全防護(hù)效能,應(yīng)在電纜溝中鋪設(shè)細(xì)沙等軟質(zhì)土;在完成電纜埋設(shè)工作后,再次進(jìn)行細(xì)沙埋設(shè),通過軟質(zhì)土體對(duì)電纜進(jìn)行實(shí)體保護(hù)。在電纜溝挖掘的過程中,還應(yīng)十分注意控制電纜溝挖掘深度以及電纜與地表的距離差;既要保證電纜與地表有一定的安全間隔,又要為后期的維修與防護(hù)提供保障;一般情況下,非地表的電纜溝挖掘應(yīng)保證電纜與地表的距離在1.3m以上,并在復(fù)雜的建筑地下構(gòu)件環(huán)境中加以鋼管防護(hù);地表的電纜溝挖掘應(yīng)保證電纜與地表的距離在0.8m以上??傊挥刑岣唠娎|溝的挖掘合理性,才能為電纜施工質(zhì)量提供安全保障。
1.2 電纜敷設(shè)技術(shù)分析
電纜敷設(shè)即將相應(yīng)數(shù)量的電纜以一定的技術(shù)進(jìn)行鋪設(shè),建立起安全、合理、有效的電力系統(tǒng)。在進(jìn)行電力電纜敷設(shè)的過程中,首先要保證電力電纜的質(zhì)量以及完整性,防止電纜在運(yùn)輸過程中或外力破壞下發(fā)生彎曲、纜線破損等情況,以高質(zhì)量確保電纜敷設(shè)的有效性;其次,盡可能減輕電纜纜線與支架、地面等部分的麻擦程度,避免過度損耗破壞電纜性能。另外,在電纜敷設(shè)的施工過程中,可采用專業(yè)的電纜盤支架進(jìn)行電纜防護(hù),保證電纜在安全的固定架構(gòu)內(nèi)運(yùn)行;在電纜敷設(shè)時(shí),應(yīng)盡可能避免纜線之間發(fā)生不規(guī)律交錯(cuò)的現(xiàn)象,保證纜線敷設(shè)的整齊度是提高纜線運(yùn)行效率與管理的基礎(chǔ)。此外,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的敷設(shè)情況安裝滾輪,保證電纜線在直線或拐彎的線段減少損耗。在完成電纜敷設(shè)施工環(huán)節(jié)后,應(yīng)進(jìn)行電纜施工標(biāo)記工作,以便于后期維修與管理。
2 目前電力電纜施工中的常見問題
電力電纜施工過程中,存在著許多潛在或外在的相關(guān)問題,這些問題均可對(duì)施工質(zhì)量及施工效率產(chǎn)生不同程度的不良影響,不僅可造成電纜安全性的大幅度下降,同時(shí)也將對(duì)相關(guān)人員的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全造成一定威脅,需引起足夠的重視。因此,對(duì)于電力電纜施工中常見的問題,不僅應(yīng)做到切實(shí)評(píng)估,同時(shí)還應(yīng)根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出相應(yīng)的解決方案,以確保電纜安全性的進(jìn)一步提升。
2.1 電力電纜施工中的常見問題總結(jié)
電力電纜敷設(shè)過程中的常見問題大致可分為以下三點(diǎn):(1)斷線故障;(2)高電阻短路故障;(3)低電阻短路故障。配電網(wǎng)運(yùn)行過程中常見的問題為閃絡(luò)故障。在電力電纜施工過程中,上述相關(guān)的常見問題均可對(duì)電力電纜的運(yùn)行安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅,因此,在電纜出現(xiàn)問題的情況下,應(yīng)對(duì)電纜的故障原因進(jìn)行細(xì)致的勘察,做到具體問題具體分析。
2.2 電力電纜施工中常見問題的誘發(fā)因素分析
2.2.1 電纜本身質(zhì)量。在導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障的相關(guān)因素中,電纜本身的質(zhì)量問題占據(jù)了較大比重。部分電纜生產(chǎn)商為盲目追求更高的利益,對(duì)于電纜的質(zhì)量控制工作并未做到嚴(yán)格要求,導(dǎo)致許多劣質(zhì)的電纜流入市場(chǎng),造成電力電纜的施工質(zhì)量隨之受到影響。另外,施工方在進(jìn)行電纜選擇時(shí),并未對(duì)其質(zhì)量問題引起足夠的重視,導(dǎo)致電纜在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)一系列相關(guān)的質(zhì)量問題。
2.2.2 電纜施工質(zhì)量。在電力電纜的施工過程中,時(shí)常存在著一系列不規(guī)范施工行為,例如施工過程中并未對(duì)施工技術(shù)、施工行為進(jìn)行嚴(yán)格的檢查或存在相關(guān)的野蠻施工現(xiàn)象,導(dǎo)致電纜在與地面摩擦的過程中,保護(hù)層出現(xiàn)破損,進(jìn)而導(dǎo)致故障的發(fā)生,對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生了不同程度的惡性影響。
2.2.3 外界損壞。在電纜自身質(zhì)量與施工質(zhì)量并未出現(xiàn)問題的情況下,如受到一定的外力損壞,同樣可使電纜產(chǎn)生相應(yīng)的故障,如電纜區(qū)并未設(shè)置相關(guān)標(biāo)識(shí)、施工人員未按照規(guī)定隨意開工動(dòng)土等。
3 電力電纜施工中常見問題的防范策略
為針對(duì)電力電纜施工過程中存在的常見問題進(jìn)行防范,從根本上提高電力電纜施工的安全性,特針對(duì)上述幾點(diǎn)電力電纜施工過程中的常見問題,提出了關(guān)于如何對(duì)上述問題進(jìn)行防范的相關(guān)策略,現(xiàn)概括如下:
3.1 從施工材料著手杜絕電力電纜的質(zhì)量問題
在電力電纜的施工過程中,對(duì)電纜線進(jìn)行科學(xué)合理的選取是一個(gè)重要的步驟,同時(shí)也是一項(xiàng)不容忽視的施工內(nèi)容。因此,在進(jìn)行電纜線的選擇過程中,應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持遵循從實(shí)際出發(fā)的原則,對(duì)實(shí)際施工情況進(jìn)行詳細(xì)考查后,與實(shí)際施工需求相結(jié)合來進(jìn)行電纜線的選擇,以對(duì)電纜線的科學(xué)性及安全性形成足夠的保障。進(jìn)行電纜線的選擇時(shí),首先應(yīng)當(dāng)對(duì)供貨商的信譽(yù)問題進(jìn)行充分考慮,以信譽(yù)良好及纜線質(zhì)量具有一定保障的商家為優(yōu)選,并與其建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系,為日后施工作業(yè)的開展提供相應(yīng)的便利條件;其次,還應(yīng)對(duì)電纜的型號(hào)、長(zhǎng)度等相關(guān)因素進(jìn)行結(jié)合考量,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出準(zhǔn)確評(píng)估,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行電纜型號(hào)、長(zhǎng)度等因素的確定;最后,溫度對(duì)電纜的影響也是一項(xiàng)引起足夠重視的因素,在進(jìn)行電纜選擇時(shí),為對(duì)其穩(wěn)定性形成牢固的保障,應(yīng)在實(shí)際所需的長(zhǎng)度基礎(chǔ)上,選擇長(zhǎng)度相對(duì)更長(zhǎng)的纜線。
3.2 做好電纜敷設(shè)的環(huán)境準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行電纜鋪設(shè)之前,需對(duì)其作業(yè)環(huán)境準(zhǔn)備工作引起足夠的重視。一方面,應(yīng)當(dāng)由施工人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌、紋理等環(huán)境問題進(jìn)行實(shí)地勘察,尤其是土質(zhì)的檢測(cè)方面,需予以重點(diǎn)考量,并根據(jù)實(shí)地勘察的結(jié)果進(jìn)行具體施工方案的確定。如檢測(cè)結(jié)果顯示施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)呈偏酸性或偏堿性,則意味著埋入地下的電纜線保護(hù)層將可能受到腐蝕而產(chǎn)生損壞,在纜線外露的情況,將直接導(dǎo)致各種故障問題隨之出現(xiàn),造成電纜安全性的大幅度下降;另一方面,在進(jìn)行電纜敷設(shè)的過程中,需注意謹(jǐn)慎施工,避免以蠻力進(jìn)行施工,以對(duì)電纜的安全性形成保障。
3.3 提高電力電纜施工質(zhì)量的監(jiān)察水平
電力電纜施工的質(zhì)量監(jiān)察水平是保障電纜施工質(zhì)量的前提,在電纜質(zhì)量沒有得到良好管理與控制的情況下,便難以最大化地發(fā)揮電纜的作用,造成其應(yīng)用價(jià)值的大幅度下降。因此,對(duì)于電力電纜施工質(zhì)量的監(jiān)察水平需引起足夠的重視。首先,應(yīng)當(dāng)從施工監(jiān)管的角度出發(fā),采取相應(yīng)的措施對(duì)相關(guān)施工人員進(jìn)行有效的技術(shù)培訓(xùn)與技能考核,使施工人員的職業(yè)素養(yǎng)的施工技能可有效提高至一個(gè)新的層面,由此確保電纜施工質(zhì)量的大幅度提升;其次,應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工管理,以嚴(yán)格的態(tài)度及相關(guān)規(guī)范要求為參照,確保施工作業(yè)與實(shí)際施工要求相符,避免出現(xiàn)一味追求效率而忽視質(zhì)量的施工行為;最后,進(jìn)行工程驗(yàn)收時(shí),如發(fā)現(xiàn)存在與相關(guān)要求不符的環(huán)節(jié),應(yīng)立即按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整改,將潛在的安全隱患進(jìn)行消除,從根本上確保電纜施工的安全性。
3.4 做好電力電纜的后期防護(hù)措施
要使電纜工程的持久性與耐用性得到保障,電力電纜的后期防護(hù)措施便成為了一項(xiàng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。一方面,應(yīng)在施工區(qū)域附近設(shè)置相應(yīng)的危險(xiǎn)標(biāo)識(shí),禁止無關(guān)人員隨意靠近,對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的不良影響;另一方面,應(yīng)由工作人員對(duì)電纜的相關(guān)情況進(jìn)行定期的巡視檢查,如存在潛在的安全問題則立即采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。
4 結(jié)語(yǔ)
電力電纜是配電網(wǎng)的重要組成部分,對(duì)供電企業(yè)長(zhǎng)足穩(wěn)定的發(fā)展起著決定性的作用,因此需要引起足夠的重視。這便要求在進(jìn)行電力電纜施工過程中,需對(duì)其存在的相關(guān)問題進(jìn)行充分的評(píng)估與了解,并根據(jù)潛在的問題做好相應(yīng)的故障防范準(zhǔn)備,如存在相關(guān)問題則立即采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決,以科學(xué)、優(yōu)質(zhì)的方法進(jìn)行電纜施工,以確保電力電纜安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]10kV配電網(wǎng);電纜;故障;分析;處理措施
中圖分類號(hào):TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)25-0130-02
0 引言
電力電纜在鋪設(shè)時(shí)多埋入地下,或經(jīng)過電纜溝統(tǒng)一鋪設(shè)。10kV配電網(wǎng)是直接接入用戶端的網(wǎng)絡(luò),承擔(dān)著向用戶直接供電的任務(wù)。具有接入點(diǎn)多、電力線路長(zhǎng)、接線方式復(fù)雜等特點(diǎn),電力電纜敷設(shè)的環(huán)境也較為復(fù)雜,受干擾因素較多,這也使得電力電纜故障類型不典型,一旦發(fā)生故障很難排除,給電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行帶來影響。下文將結(jié)合筆者自身經(jīng)驗(yàn),分析10kV配電網(wǎng)的常見故障,并對(duì)此展開研究,探討故障的分析與處理辦法。
1、電力電纜的特性分析
電纜的使用已經(jīng)有百余年的歷史,主要用于傳輸和分配電能。它由線芯、絕緣層、屏蔽層和保護(hù)層組成,多應(yīng)用于城市的地下電網(wǎng)或電廠的出線,以及工礦企業(yè)內(nèi)部供電。電纜具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)多直接鋪設(shè)于地下,占地面積小;
2)運(yùn)行可靠,受天氣和環(huán)境因素影響小,被電擊的可能性??;
3)維護(hù)工作量少,不需要巡查;
4)有利于市容市貌的整潔,節(jié)省材料;
5)電纜是電容性元件,有利于提高線路功率因數(shù),進(jìn)而節(jié)省線損。
電纜具有的以上優(yōu)點(diǎn)使其在10kV配電網(wǎng)中獲得了廣泛應(yīng)用,然而,由于電纜深埋地下, 受人為因素和物理化學(xué)腐蝕等因素影響,電纜線路也時(shí)有故障,而且,由于電纜故障多為隱蔽性故障,檢測(cè)和排除故障具有一定難度。所以,對(duì)電纜行業(yè)從業(yè)人員來說,熟悉電纜的常見故障和分析方法,有利于對(duì)故障的及時(shí)處理,恢復(fù)供電。
2、10kV配電網(wǎng)電纜的常見故障
2.1 按故障點(diǎn)處的絕緣電阻分類
1)接地故障
電纜的接地故障是指芯線發(fā)生單相或多相接地故障。
2)低阻故障
低阻故障又稱為短路故障,是指電纜芯線發(fā)生兩相或三相短路故障, 發(fā)生低阻故障時(shí),故障點(diǎn)的絕緣電阻小于電纜的特性阻抗,直流電阻有可能為零。此時(shí),低壓脈沖測(cè)試時(shí)故障有反射,且反射波與發(fā)射波反相。
3)高阻故障
發(fā)生此故障時(shí),故障點(diǎn)處測(cè)得的電阻將大于該電纜的特性阻抗。高阻故障又可以分為高阻泄露性故障和高阻閃絡(luò)性故障兩種。
4)斷路故障
發(fā)生斷路故障時(shí)有兩種測(cè)試方法,一種是測(cè)得電纜的絕緣電阻為正無窮,另一種是電纜的絕緣電阻雖然和正常電阻相同,但是,其電壓卻不能饋至用戶端。此時(shí),在低壓脈沖測(cè)試時(shí)故障有反射,且反射波與發(fā)射波同相。
5)斷線故障
此故障的測(cè)試可以通過導(dǎo)體的連續(xù)性試驗(yàn)判別,此時(shí),電纜的絕緣電阻雖然達(dá)標(biāo),但是卻有導(dǎo)體不連續(xù)的現(xiàn)象。
5)復(fù)合型故障
復(fù)合型故障是指電纜線路具有上述故障類型中的兩種或兩種以上特性。
2.2 按故障發(fā)生方式分類
1)閃絡(luò)故障
閃絡(luò)故障指電壓大于某個(gè)值,或在一個(gè)固定值持續(xù)一短時(shí)間后,電纜發(fā)生絕緣擊穿,出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象。多見于相對(duì)地的故障。
2)運(yùn)行擊穿故障
在電纜的正常運(yùn)行時(shí),由于絕緣老化或物理化學(xué)性腐蝕等原因,導(dǎo)致的在運(yùn)行工作電壓下的擊穿,多見于相間或相對(duì)地故障。
2.3 按故障發(fā)生部位分類
1)電纜本體故障
各種外界環(huán)境原因(過負(fù)荷運(yùn)行、外力破壞、物理化學(xué)性腐蝕、自然老化等)造成的故障。
2)電纜接頭故障
電纜接頭處(始終端頭、中間接頭等部位)發(fā)生的故障,多見于泄漏性高阻故障。
根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,高壓電纜中高阻故障比較常見,而對(duì)于低壓電纜,多以開路故障和短路故障為主。
3、10kV配電網(wǎng)電纜故障的原因分析
1)施工時(shí)的機(jī)械損傷
10kV配電網(wǎng)電纜線路在施工時(shí),由于大批量作業(yè),很容易造成輕微的機(jī)械損傷,這些損傷不易發(fā)現(xiàn),一般在工程投運(yùn)后也不會(huì)立即導(dǎo)致電纜故障,在工程運(yùn)行一段時(shí)間后,才慢慢發(fā)展到絕緣破壞,最終導(dǎo)致電纜故障,使故障部位徹底損壞。
對(duì)10kV配電網(wǎng)電纜線路來說,因?yàn)槭┕r(shí)的機(jī)械損傷而導(dǎo)致的電纜故障比較常見。所占的故障率最大,故障形式比較容易識(shí)別。
2)受潮和絕緣老化
在電纜的制造過程中,如果電纜的中間頭或終端頭密封工藝不良,或電纜護(hù)套被異物刺穿,加上保管不良,導(dǎo)致電纜受潮進(jìn)水。
3)處于強(qiáng)腐蝕環(huán)境
第一種情況為電腐蝕,當(dāng)電纜鋪設(shè)于大型電力機(jī)車、動(dòng)車等的軌道附近時(shí),電纜線路長(zhǎng)期處在可能與電纜絕緣發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)電場(chǎng)環(huán)境中,導(dǎo)致電纜長(zhǎng)期在電和熱的作用下運(yùn)行,其物理性能會(huì)發(fā)生變化,引起外部包裝被腐蝕,潮氣侵入引發(fā)故障,導(dǎo)致絕緣擊穿。 還有一種情況為化學(xué)腐蝕,當(dāng)電纜鋪設(shè)于具有強(qiáng)化學(xué)腐蝕的環(huán)境,如:有酸堿作業(yè)的化工廠、有各種化學(xué)氣體的煤氣站等附近時(shí),由于這些化學(xué)物質(zhì)和氣體帶來的強(qiáng)化學(xué)作用,導(dǎo)致電纜被腐蝕。
4)地質(zhì)環(huán)境變化
當(dāng)電纜鋪設(shè)經(jīng)過高山、海底、特殊建筑物時(shí),由于地面的下沉,使電纜在垂直方向上因?yàn)槭芰Χl(fā)生彈性形變,電纜的鎧裝和鉛包因承受壓力而發(fā)生折斷或破損,從而造成各種故障。
當(dāng)電纜鋪設(shè)于公路或鐵路、橋梁等下方時(shí),由于地面的反復(fù)長(zhǎng)期振動(dòng),也可能導(dǎo)致電纜外皮因彈性疲勞而破損。
5)過負(fù)荷運(yùn)行
長(zhǎng)期的過負(fù)荷運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱,尤其是在氣溫較高的夏季,處于用電高峰時(shí),電纜線路通常處于過負(fù)荷狀態(tài),加上高溫給電纜線路帶來的溫升,極易造成電纜線路故障,使電纜在接口等絕緣薄弱處被擊穿,這也是夏季電纜故障率較高的原因。
6)承受過電壓
不同于架空線路,電纜因?yàn)殇佋O(shè)于地下,所以承受雷擊過電壓的可能性較小,但是,當(dāng)電纜線路存在嚴(yán)重缺陷時(shí),也可能導(dǎo)致被過電壓激發(fā),引起絕緣擊穿。
7)電纜自身質(zhì)量缺陷
由于電纜設(shè)計(jì)和選型不合適,或則電纜附件自身存在質(zhì)量問題,制作工藝不佳等原因,也可能導(dǎo)致電纜故障。
4、10kV配電網(wǎng)電纜故障的分析與處理
4.1 電纜故障點(diǎn)的查找
1)測(cè)聲法
測(cè)聲法是指利用故障電纜放電的聲音,來進(jìn)行故障的查找。原理接線圖如下圖1所示:
SYB為試驗(yàn)變壓器,C為電容器,ZL為整流硅堆,R為限流電阻,Q為放電球間隙,L為電纜芯線。
電容器C充電后,球間隙Q對(duì)電纜故障芯線放電,產(chǎn)生“滋、滋”的火花放電聲,使用醫(yī)用聽診器或耳聾助聽器等音頻放大設(shè)備,貼近電纜走向?qū)ふ遥凇白?、滋”聲音最顯著處即為故障點(diǎn)。
2)電橋法
電橋法主要依據(jù)電纜長(zhǎng)度與電阻成正比例關(guān)系的原理,使用相關(guān)工具測(cè)量出實(shí)際電纜的精確長(zhǎng)度,來進(jìn)行故障點(diǎn)的判別。
因?yàn)槭抢糜?jì)算法得出故障點(diǎn)位置,所以使用此方法時(shí),對(duì)測(cè)量精度的把握尤為重要。
4.2 故障類型判別
可使用兆歐表在線路一端測(cè)量絕緣電阻的方法來進(jìn)行電纜故障類型的判別。
1)電纜的芯對(duì)地或芯與芯之間絕緣電阻低于定值(100Ω)時(shí),可以判定為短路故障或低阻接地故障。
2)電纜的芯對(duì)地或芯與芯之間絕緣電阻高于定值(100Ω),但顯著低于正常值時(shí),可以判定為高阻接地故障。
5 結(jié)論
綜上,10kV配電網(wǎng)電纜的安全運(yùn)行直接關(guān)系著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,由于多鋪設(shè)于地下,電纜故障具有較強(qiáng)的隱蔽性,故障的排查有一定難度。電力企業(yè)應(yīng)積極研究更快、更好的故障分析與處理措施,確保lOkV配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:電力電纜;故障;措施
中圖分類號(hào):TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2013)03-0120-02
電力電纜是用于傳輸電力、傳輸信息和實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)化的一大類電力產(chǎn)品,在當(dāng)今電氣化的時(shí)代,電力電纜廣泛的分布于生活中的各個(gè)角落,涉及社會(huì)方方面面,凡是有人類活動(dòng)的地方,都會(huì)有電力電纜的存在,社會(huì)中的交通、生產(chǎn)、生活及社會(huì)的發(fā)展都要電力電纜的帶動(dòng)。面對(duì)日益增多的電力電纜,隨之而來的也有更多的電纜故障。學(xué)習(xí)、掌握各種預(yù)防和處理電力電纜故障的方法、技巧對(duì)現(xiàn)在的電纜建設(shè)、維護(hù)和管理人員來說是及其重要的。
1 電力電纜在運(yùn)行中的常見故障
①接地性故障。電纜一芯或者多芯接地,分為低阻接地和高阻接地,以10 kΩ為界。②短路性故障。電纜兩芯或者三芯短路,一般常見兩相短路和三相短路。③斷路性故障。電纜一芯或者多芯被外部應(yīng)力或線路短路破壞, 造成電纜某一芯或者數(shù)芯發(fā)生斷裂,致使電纜之間或?qū)Φ氐慕^緣電阻在規(guī)定范圍電壓卻不能傳輸?shù)浇K端。④閃絡(luò)性故障。該類故障主要發(fā)生在高壓試驗(yàn)中,并且大多數(shù)在電纜接頭處或電纜終端位置發(fā)生。當(dāng)所加電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)擊穿,電壓低至某一值時(shí)絕緣又恢復(fù)。⑤綜合性故障。同時(shí)出現(xiàn)以上兩種或者兩種以上故障成為綜合性故障。
2 電力電纜常見故障的原因
2.1 機(jī)械損傷
電纜本體發(fā)生機(jī)械外力破壞,這類故障在電力電纜事故中所占比例較大。且對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行影響較大,可能造成較嚴(yán)重后果。
①直接外力破壞電纜。多因?yàn)槌鞘泄こ探ㄔO(shè)管理中疏忽漏洞,施工過程不善等引起的電纜故障。②自然現(xiàn)象造成的電纜損傷。地質(zhì)災(zāi)害如地震等會(huì)產(chǎn)生的過大拉力拉斷電纜,溫度太低也可能凍壞電纜附件,這些是不可抗拒的損傷。③地基下沉破壞電纜。電纜穿越鐵路及高大建筑物時(shí),由于地基負(fù)重太大,會(huì)發(fā)生地基下沉現(xiàn)象,對(duì)電纜產(chǎn)生垂直方向上的拉力破壞折斷電纜或造成電纜中間接頭內(nèi)部絕緣降低而發(fā)生擊穿。
2.2 化學(xué)損傷
造成電纜化學(xué)損傷主要由于熱化學(xué)作用對(duì)電纜的破壞。
①電纜管道鋪設(shè)不當(dāng),導(dǎo)致的電纜產(chǎn)生熱量無法有效散熱,及電纜長(zhǎng)時(shí)間過負(fù)荷使用,造成電纜老化及絕緣損傷加速。②電纜長(zhǎng)期過負(fù)荷使用很容易導(dǎo)致電纜過熱,電纜長(zhǎng)期受高熱高溫,會(huì)使得部分的電纜絕緣碳化,這樣對(duì)電纜絕緣材料有很大損害,使其彈性減弱就很容易產(chǎn)生破裂損壞。③早期敷設(shè)的電纜如穿蛇皮管的直埋電纜及穿鋼管的直立電纜,當(dāng)電纜為三芯電纜時(shí),高負(fù)荷情況下會(huì)產(chǎn)生100 ℃的高溫,這種現(xiàn)象為渦流現(xiàn)象,對(duì)電纜損傷很大。
2.3 過電壓損傷
過電壓一般會(huì)發(fā)生在已經(jīng)有缺陷的絕緣處。在較大電壓情況下,擊穿絕緣層,損害電纜。如雷擊可產(chǎn)生極大的電壓,在電纜已有損傷的情況下,雷擊有可能擊穿電纜。但是總的來說,電纜對(duì)電壓有極強(qiáng)的承受能力,可承受較大的電壓,超過正常測(cè)試電壓的幾十倍以上。而且,電纜線路被雷擊的可能性也是很小的。根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)故障研究分析,在這些被擊穿處一般可見早已存在因其他因素所產(chǎn)生的損傷,而這些容易被過電壓激發(fā)而導(dǎo)致電纜絕緣擊穿的缺陷主要有:電纜內(nèi)屏蔽層上有節(jié)疤或遺漏;絕緣層內(nèi)有氣泡、雜質(zhì)等;電纜絕緣老化嚴(yán)重。
2.4 絕緣受潮
電纜絕緣受潮很容易對(duì)電纜產(chǎn)生極大的損害,也是電纜故障的主要原因之一。引起絕緣受潮的原因一般有以下幾種:
①機(jī)械力能夠損傷電纜,進(jìn)而造成電纜絕緣受潮,這與電纜本體損傷有一定關(guān)系,不過損傷程度較電纜本體斷裂稍輕,主要損傷外部保護(hù)層,沒有直接的電纜故障。但外面保護(hù)層受損使電纜更加容易受潮,倘若沒有及時(shí)處理,長(zhǎng)此下去,最終會(huì)導(dǎo)致電纜故障。②電纜摩擦致使電纜損傷,長(zhǎng)期下去會(huì)使電纜受潮。在隧道、掛鉤、支架處,電纜的金屬保護(hù)套會(huì)因熱脹冷縮引起摩擦,從而使電纜絕緣受潮。③蟲蟻啃咬電纜外層塑料保護(hù)層,致使電纜內(nèi)部金屬物質(zhì)生銹,繼而導(dǎo)致電纜的絕緣受潮。如白蟻喜歡生活在陰暗處啃吃木頭等,所以在森林或木頭堆放處容易發(fā)生白蟻啃壞電纜現(xiàn)象。④電纜制作材料及制造程序中的缺陷容易使得電纜的絕緣受潮。⑤電纜管道鋪設(shè)不當(dāng)使得電纜進(jìn)水也會(huì)導(dǎo)致電纜絕緣受潮。⑥電纜絕緣受潮的最主要原因是腐蝕引起的,一般都是指電纜金屬套被腐蝕,以化學(xué)腐蝕為主,少數(shù)是電解腐蝕。主要受周邊環(huán)境中化學(xué)成分影響所致,電纜敷設(shè)的周邊環(huán)境不良,如電纜線路附近土壤中含堿性或酸性的溶液,會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)生化學(xué)腐蝕。對(duì)于有金屬外套的電纜,當(dāng)外面護(hù)層被損傷后,會(huì)很容易腐蝕內(nèi)部金屬護(hù)套;電纜敷設(shè)位置的通風(fēng)不良及干濕變化大,也會(huì)容易腐蝕電纜。
2.5 絕緣老化
電纜長(zhǎng)期的過電壓或過電流,在這種長(zhǎng)久的電熱影響下,會(huì)使電纜絕緣降低及物質(zhì)消耗最終會(huì)致使電纜絕緣老化。電纜絕緣老化也是電力電纜故障的一大原因,尤其在酷暑的夏季。如電纜選型不當(dāng),電纜長(zhǎng)期在過電壓下工作,電纜附近有大量熱源,可能長(zhǎng)期對(duì)電纜產(chǎn)生一定熱影響,能加速電纜的老化,電纜升溫更容易使絕緣薄弱處被雷電高電壓擊穿。另外施工人員的施工不當(dāng)導(dǎo)致電纜接頭不緊、加熱不充分,致使電纜絕緣老化,絕緣性能降低,引發(fā)事故。
2.6 產(chǎn)品質(zhì)量缺陷
電纜線路中不可或缺的兩種材料是電纜與電纜附件,若電纜及電纜附件的品質(zhì)較差,就會(huì)影響電纜線路的安全運(yùn)行,主要表現(xiàn)以下幾個(gè)方面:
①電纜本體質(zhì)量問題。電纜制作出現(xiàn)偏芯,電纜制造材料不符合規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致電纜絕緣層制作不精良,很容易產(chǎn)生損傷、裂縫,致使電纜壽命減短及故障,電纜使用芯不當(dāng)可能導(dǎo)致進(jìn)水發(fā)生短路等。②電纜附件質(zhì)量問題。附件絕緣材料不符合規(guī)定要求,致使絕緣密封性不好,容易漏水,還可能出現(xiàn)絕緣受潮現(xiàn)象,使電纜絕緣性能減弱,壽命減短,容易發(fā)生電力電纜故障。③三頭制作的質(zhì)量問題。制作電纜接頭的密封技術(shù)或制作工藝不當(dāng)致使接頭不密封,或者施工過程處置不當(dāng)致使接頭損壞等都可能出現(xiàn)電纜頭的質(zhì)量問題,致使電纜故障。
2.7 設(shè)計(jì)不良
電纜設(shè)計(jì)不良有電纜本身設(shè)計(jì)上的缺陷,如防水設(shè)計(jì)不嚴(yán)密,制作電纜選材不佳,制作過程中的工藝程度不高等。以及電纜規(guī)格型號(hào)選取不切合運(yùn)行實(shí)際要求,如電纜電壓等級(jí)不符而發(fā)生故障等。
3 電力電纜故障的預(yù)防措施分析
①?gòu)碾娎|采購(gòu)開始,建設(shè)單位和采購(gòu)部門要嚴(yán)把電纜及電纜附件材料的質(zhì)量關(guān)卡,確保電力電纜及電纜附件品質(zhì)過關(guān)、達(dá)標(biāo)。擇優(yōu)采購(gòu)運(yùn)用新材料、新技術(shù),應(yīng)用更高的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出來的更耐高溫,絕緣性能更好的電力電纜及電纜附件。同時(shí)加強(qiáng)電纜設(shè)備材料的到貨驗(yàn)收和抽檢工作,從源頭上把不合格、劣質(zhì)電纜清除掉。②嚴(yán)格按照規(guī)定的安裝程序要求及《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求進(jìn)行施工,電纜線路施工質(zhì)量的好壞直接影響著電纜是否能長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。做好防止電纜進(jìn)水、外保護(hù)套碰傷、壓傷、拉傷、彎傷電纜絕緣等的防范措施。如電纜頭的接地屏蔽線與電纜屏蔽層采用錫焊焊接,確保接頭牢固,接觸良好;如垂直的電纜保護(hù)管,在上端開口的封死電纜管在施工前做好地質(zhì)勘探工作,對(duì)于對(duì)電纜有一定危害的土壤地層區(qū)域做好相應(yīng)的防范工作,防止電纜被土壤中的化學(xué)物質(zhì)損傷;積極采用先進(jìn)機(jī)械及先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行施工。此外,還要做好與設(shè)計(jì)人員的交流,如對(duì)電纜敷設(shè)的區(qū)域特征進(jìn)行勘查,在適當(dāng)位置安裝避雷針,防止雷擊及過電壓擊穿電纜絕緣層。同時(shí)加大對(duì)施工人員的專業(yè)技術(shù)考核及培訓(xùn),提高工作人員的專業(yè)品質(zhì)和工作責(zé)任心,提高施工企業(yè)的管理水平。③工程項(xiàng)目管理部門和運(yùn)行部門要嚴(yán)把電纜線路工程驗(yàn)收關(guān)卡,以創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)樣板工程為目標(biāo),嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋處理,避免將隱患帶到運(yùn)行中去。④運(yùn)行部門應(yīng)加強(qiáng)電纜線路的日常巡視和維護(hù),防止電纜因外力造成損傷而出現(xiàn)故障,做好防水、防雷、防腐蝕、防過荷及過熱等工作,巡視時(shí)進(jìn)行溫度檢測(cè),并認(rèn)真填寫巡視記錄,防止電纜過熱損壞電纜絕緣。開展絕緣跟蹤監(jiān)測(cè),防止機(jī)械破壞或高溫、化學(xué)作用引起的絕緣老化問題,及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)排除。同時(shí)在日常巡維中注意電纜線路上有無挖土及重大建筑施工等情況,出現(xiàn)隱患險(xiǎn)情及時(shí)發(fā)現(xiàn)排除。⑤加強(qiáng)電纜設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)督管理上的技術(shù)創(chuàng)新。健全電力電纜施工全過程的質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)制,杜絕因偷工減料用舊電纜充替新電纜的情況發(fā)生,避免因施工不當(dāng)引起的電纜折斷、受潮等損傷。把具體工作具體任務(wù)落實(shí)到個(gè)人進(jìn)行業(yè)績(jī)考核,提高施工人員的工作責(zé)任心和質(zhì)量意識(shí),確保施工過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都按時(shí)按質(zhì)完成。
4 結(jié) 語(yǔ)
電力電纜發(fā)生故障是件很正常的事情,而且在電纜越來越廣泛應(yīng)用的今天,電纜設(shè)備及敷設(shè)環(huán)境更加多種多樣,電纜故障的原因和類別也層出不窮,做好電纜故障的預(yù)防和維護(hù)工作也就越來越困難,無論在理論上或?qū)嵺`上都必須加強(qiáng)探索和創(chuàng)新。要從規(guī)范做起,掌握電力電纜相關(guān)知識(shí)及電力電纜故障預(yù)防和維護(hù)的有效措施,電纜建設(shè)、施工和管理人員在自己崗位盡忠職守,做好自己本職工作,為電纜的安全運(yùn)行努力,也是為社會(huì)的繁榮穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵詞:35 kV;電力電纜;常見故障;防范措施
中圖分類號(hào):TM755 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)05-0091-02
近年來,在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的前提下,電力技術(shù)的得到了相應(yīng)的重視和發(fā)展,電力電纜已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。電力電纜已經(jīng)成為傳輸電力、分配能源的重要成員之一,它具有很多優(yōu)點(diǎn):較高的傳輸穩(wěn)定性、傳輸容量大、維修消耗低等。但是隨著經(jīng)濟(jì)和城市化的進(jìn)程加快,人們對(duì)電能的需求與日俱增,電力電纜數(shù)量的日益增加,電力電纜的負(fù)荷日趨加大,而電力電纜的安全性也慢慢的成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 35 kV電力電纜的常見故障介紹
隨著電力電纜數(shù)量和長(zhǎng)度以及負(fù)荷的增加,電力電纜故障也必然會(huì)相應(yīng)增加,這就要求我們電力電纜管理人員的管理技術(shù)和電力電纜維修人員的業(yè)務(wù)技術(shù)要有所提高,只有更好的管理方法和更先進(jìn)的維修手段,才能應(yīng)對(duì)更多更難的電力電纜故障,才能快速的維修好電力電纜,進(jìn)而達(dá)到減少電力電纜故障發(fā)生的目的,保證了人們的正常生活,也保障了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)利益。
電力電纜故障情況判斷是否正確對(duì)后續(xù)的維修故障有著至關(guān)重要的作用,如果說開始就判斷錯(cuò)了故障情況,那么后續(xù)的維修也必然是錯(cuò)誤的,盲目的。只有運(yùn)用合理的檢測(cè)技術(shù)和方法,來做出正確的故障判斷,才能使得后續(xù)維修及時(shí),保障經(jīng)濟(jì)利益和人們的正常生活。目前常用的檢測(cè)故障情況的手段,可以檢測(cè)出發(fā)生故障的電力電纜絕緣電阻值,根據(jù)數(shù)值的大小可以將電力電纜故障分為以下幾個(gè)類型。電力電纜故障情況示意圖如圖1所示。
①斷路故障。電力電纜受外部力量的影響或者破壞,電纜的一芯或者多芯發(fā)生斷裂,導(dǎo)致電纜與電纜之間、電纜與對(duì)地絕緣的電阻都在規(guī)定范圍內(nèi),但是電壓卻不能傳輸?shù)较鄳?yīng)的終端,這一類故障叫做斷路故障,它是開路故障內(nèi)的一種特殊情況。開路故障比斷路故障多一個(gè)情況:傳輸終端有傳輸電壓,但是負(fù)載能力卻比較差。如圖1所示H點(diǎn)的電阻Rk阻值無窮大,則說明H點(diǎn)處有斷路故障,相應(yīng)的傳輸電壓就無法傳輸過去。
②接地故障,電力電纜接地故障包括單項(xiàng)接地和多項(xiàng)接地故障。電纜導(dǎo)體連續(xù)性較好,當(dāng)電纜內(nèi)芯與芯的絕緣或者電纜一芯或多芯對(duì)地絕緣受損時(shí),絕緣電阻必然會(huì)減小,當(dāng)電纜特性阻抗的10倍大于絕緣電阻時(shí),這類故障就稱為低阻接地故障,反之則稱為高阻接地故障。如圖1所示,如果Rd=0時(shí),則故障情況為短路故障,M點(diǎn)發(fā)生了短路。
③閃絡(luò)故障。此類故障比較常見于電纜中端接頭或者電纜終端接頭內(nèi),這類故障也可以稱為封閉性故障。此類故障現(xiàn)象比較多,故障現(xiàn)象也不容易確定。在對(duì)電纜實(shí)施預(yù)防性試驗(yàn)的時(shí)候,試驗(yàn)電壓升高到一個(gè)數(shù)值,設(shè)定N點(diǎn)在較高電壓作用下,Rg=0,試驗(yàn)電壓一旦降低后,Rg就變成無窮大,就說明N點(diǎn)存在閃絡(luò)性高阻故障。這類故障在整個(gè)電力電纜故障中所占比例也較高,而且此類故障排查相對(duì)起來比較困難。
2 引發(fā)35 kV電力電纜常見故障的原因分析
引發(fā)電力電纜常見故障的原因有很多種,主要可以分為以下幾類。
2.1 機(jī)械損傷
由于機(jī)械外力而影響電纜甚至破壞電纜引發(fā)的故障,此類故障在電力電纜故障中所占比例最大,而且此類故障對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成的不良影響也極大,極易造成較嚴(yán)重的后果。隨著農(nóng)村城市化,城市化建設(shè)進(jìn)程加快,到處大興土木修建道路,這些施工中的挖土、搬運(yùn)、起吊過程中,很容易破壞原有的電力電纜,在有電力電纜支架的道路邊發(fā)生的交通事故,也容易導(dǎo)致電纜受到破壞,導(dǎo)致敷設(shè)好的電力電纜遭到破壞。有的雖然表面看上去沒對(duì)電纜造成損傷,但是電纜因?yàn)槭芰D壓等,造成了電纜內(nèi)部絕緣層和保護(hù)層的破壞。
2.2 絕緣層老化
因?yàn)殡娎|長(zhǎng)期處于輸電輸壓的工作環(huán)境下,電纜會(huì)發(fā)熱,環(huán)境的污染腐蝕以及機(jī)械外力的影響,使得絕緣層發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)和物理變化,導(dǎo)致絕緣能力降低。電纜的過電流過電壓運(yùn)行,電纜發(fā)熱嚴(yán)重,也會(huì)致使電纜絕緣受到損壞。
2.3 絕緣受潮
電力電纜絕緣因?yàn)橐恍┰驅(qū)е码娎|絕緣受潮,絕緣受潮對(duì)電纜產(chǎn)生極大地危害。引發(fā)絕緣受潮的原因主要有:
①機(jī)械外力損傷電力電纜。
②電纜摩擦。
③敷設(shè)在地下的電纜被蟲蟻啃咬,導(dǎo)致電纜外層保護(hù)層損傷,潮濕導(dǎo)致內(nèi)部金屬生銹,最后導(dǎo)致絕緣受潮。
④電纜制作工藝缺陷,電纜質(zhì)量得不到保證。
⑤電纜敷設(shè)位置不對(duì),靠近水源,容易引發(fā)絕緣受潮。
2.4 電纜頭故障
電力電纜中端的連接頭或者是終端連接頭經(jīng)常容易發(fā)生故障。如果說電纜的制作工藝不完善,電纜頭有雜質(zhì)等,通上電以后,雜質(zhì)的存在就會(huì)引發(fā)一些故障,例如:雜質(zhì)游離,發(fā)生樹枝放電。再者電纜接頭金屬屏蔽接地不良,引發(fā)接地電阻超過規(guī)定值,產(chǎn)生感應(yīng)過電壓,容易引發(fā)絕緣擊穿。
2.5 電力電纜的質(zhì)量問題
電力電纜的質(zhì)量好壞,直接決定著電力電纜的使用壽命和故障發(fā)生的幾率。影響電力電纜的質(zhì)量問題主要有幾個(gè)方面。
①電力電纜本身的質(zhì)量缺陷。電纜的制作材料不符合要求或者材料內(nèi)有雜質(zhì),制作工藝不完善。
②電纜保護(hù)層保護(hù)不嚴(yán)密,保護(hù)層材料有缺陷,易損壞。
③電力電纜的附件質(zhì)量有問題。
④電纜接頭質(zhì)量不好。
2.6 電力電纜的設(shè)計(jì)問題
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電纜時(shí),電纜本身存在問題和缺陷。例如:保護(hù)層設(shè)計(jì)出現(xiàn)漏洞,導(dǎo)致保護(hù)層保護(hù)不嚴(yán)密,電纜導(dǎo)體材質(zhì)選擇的不好,制作工藝不完善,敷設(shè)人員未根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況選擇正確規(guī)格的電纜等。
3 35 kV電力電纜故障的防范措施
①預(yù)防電力電纜發(fā)生故障的最根本辦法,就是要加強(qiáng)對(duì)源材料的把關(guān)和檢驗(yàn)。只有提高電力電纜以及電纜附件的質(zhì)量,才能做到初步預(yù)防故障發(fā)生,這是預(yù)防電力電纜故障發(fā)生的第一步。采購(gòu)電纜及電纜附件時(shí),一定要選擇優(yōu)質(zhì)材料生產(chǎn)的電纜;其次還要注重電纜的生產(chǎn)工藝,選擇更完善的工藝和更先進(jìn)的技術(shù)來制作電纜,做出更好的電纜及電纜附件;最后在電纜的驗(yàn)收方面,一定要嚴(yán)格要求,只有這樣,才能從根本上選出最優(yōu)質(zhì)的電纜。
②隨著人們對(duì)電力資源的大量需求,電纜數(shù)量也日益增多,這就給電纜的敷設(shè)帶來了巨大的考驗(yàn),也給施工人員帶來了困難。在電纜敷設(shè)時(shí),一定要嚴(yán)格按照要求來施工,設(shè)計(jì)出最適合的電纜敷設(shè)位置是電纜能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行的重要保障。對(duì)電纜防水、防腐蝕、防碰傷方面一定要做好防范措施,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員要嚴(yán)格監(jiān)督工程質(zhì)量,嚴(yán)格把關(guān)各項(xiàng)工程,認(rèn)真完成各項(xiàng)指標(biāo),確保電纜安全長(zhǎng)期的運(yùn)行。
③電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)電纜敷設(shè)位置,同時(shí)結(jié)合實(shí)際情況,兩者缺一不可。設(shè)計(jì)位置的好壞將直接決定電纜使用的時(shí)間長(zhǎng)短,保證電纜正常運(yùn)行的情況下,要盡可能的避免機(jī)械損害和環(huán)境損害。
④在特殊區(qū)域敷設(shè)電力電纜時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b避雷裝置,防止雷擊等自然情況對(duì)電纜的絕緣層造成破壞,從而影響電纜的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命。
⑤在施工結(jié)束后,對(duì)于工程質(zhì)量的驗(yàn)收一定要嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題或者安全隱患,立即要反饋給相關(guān)人員并及時(shí)進(jìn)行整改處理。
⑥電力電纜運(yùn)行維護(hù)部門應(yīng)該在電纜投入使用前就制定出詳細(xì)的日常巡檢內(nèi)容和維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,并且嚴(yán)格按照制定的計(jì)劃去實(shí)施,做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題,第一時(shí)間解決問題,并且對(duì)檢查的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄,做好防水、防腐蝕、防雷擊、防過熱等工作。
⑦針對(duì)在電力電纜線路上的重大施工,包括起吊、挖土、轉(zhuǎn)運(yùn)等施工項(xiàng)目,必須要求施工單位和電纜運(yùn)行部門聯(lián)系,電纜運(yùn)行部門派出專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)和指揮,只有這樣才能有效避免因?yàn)槭┕ざl(fā)的電纜機(jī)械損害。
4 結(jié) 語(yǔ)
在電力電纜被廣泛應(yīng)用到人們生活的今天,電力電纜故障的發(fā)生是一件很常見的事情,隨著人們電力資源需求的增大,電纜敷設(shè)的數(shù)量日益增加,電力系統(tǒng)設(shè)備和電纜架設(shè)方式的多樣化,這些對(duì)于我們電纜運(yùn)行部門都是巨大的挑戰(zhàn)和考驗(yàn),電網(wǎng)運(yùn)行管理人員一定要熟練的掌握有關(guān)電力電纜的各項(xiàng)知識(shí)和管理技能,維修維護(hù)人員也要通過不斷的學(xué)習(xí)理論知識(shí)和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)維修維護(hù)技術(shù),只有在技術(shù)上不斷學(xué)習(xí)、探索和創(chuàng)新,才能保證電纜運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和可靠性,保證電纜正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1] 李景福.電力電纜線路常見故障及其處理措施分析[J].中國(guó)電子商務(wù),2012,(6).
關(guān)鍵詞:電纜終端 應(yīng)力錐 故障處理
中圖分類號(hào):TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)10(c)-0083-02
電纜終端是用以將電纜導(dǎo)體和相關(guān)電氣設(shè)備連接的電纜附件,安裝于電纜末端。電纜終端作為電纜與電氣設(shè)備關(guān)鍵的連接設(shè)備,應(yīng)具有良好的密封性和絕緣性,應(yīng)滿足在長(zhǎng)期帶電運(yùn)行下良好的連接特性和電氣絕緣特性,能經(jīng)受在電氣系統(tǒng)中的過電壓等。由于電纜終端制作安裝過程必須在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,各個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境各異,且終端內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、電場(chǎng)集中,因此電纜終端制作對(duì)施工工藝要求極高,由于各種原因引發(fā)的電纜終端故障也頻繁發(fā)生。電纜終端的運(yùn)行質(zhì)量直接影響到電纜線路的安全運(yùn)行,在電纜及其附件故障統(tǒng)計(jì)中顯示,電纜終端的故障約占總故障量的70%左右。
每次電纜終端故障發(fā)生總會(huì)造成相應(yīng)電纜停電,隨之帶來的是造成大面積區(qū)域停電,由此造成直接或間接經(jīng)濟(jì)損失不可估量。電纜終端是電力電纜的連接的關(guān)鍵部位,也是電力電纜線路中的最薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié),是電力電纜故障的多發(fā)環(huán)節(jié)。為保障電纜線路零故障安全運(yùn)行,提高電纜線路的供電可靠性,總結(jié)電纜終端各類事故發(fā)生的原因是十分有必要的。該文通過對(duì)某變電站35 kV電力電纜終端高介電系數(shù)應(yīng)力管施工安裝工藝不到位引起電力電纜接地故障進(jìn)行深度剖析,并就電力電纜終端施工及維護(hù)過程中存在的常見問題進(jìn)行分析,進(jìn)一步規(guī)范和提高電力電纜終端制作工藝,加強(qiáng)施工人員在電纜終端制作過程中的制作水平,避免再次發(fā)生類似事故。
1 電纜終端事故經(jīng)過及原因分析
1.1 故障概況
某站#2主變35 kV高壓電纜終端型號(hào):26/35 kV戶外500~630 mm2,系2011年5月生產(chǎn),于2012年8月安裝就位;電纜長(zhǎng)度100 m,電纜終端為冷縮式戶內(nèi)電纜終端,電纜一側(cè)接主變35 kV出線,另一側(cè)接入室內(nèi)開關(guān)柜。2014年1月18日,調(diào)度值班人員分別發(fā)現(xiàn)該站#2主變組二次保護(hù)告警,顯示設(shè)備運(yùn)行異常,運(yùn)維人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)巡視,發(fā)現(xiàn)#2主變35 kV側(cè)電纜終端B相出現(xiàn)對(duì)地?fù)舸龤Ч收?,現(xiàn)場(chǎng)電纜終端完全燒毀,周圍可見絕緣材料被燒黑的碳質(zhì),故障相被燒毀僅剩導(dǎo)體連接部分,其余兩相無異常,運(yùn)維人員無法直接判斷電纜終端產(chǎn)生故障的原因。
1.2 故障原因分析
經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)電纜終端的外部尺寸設(shè)計(jì)合理,排除因外部尺寸設(shè)計(jì)不合理引發(fā)放電擊穿故障的可能;主變壓器和開關(guān)柜都是室內(nèi)設(shè)備,故障現(xiàn)場(chǎng)氣溫干燥,現(xiàn)場(chǎng)無積水,解剖電纜終端未發(fā)現(xiàn)終端有受潮痕跡,排除因受潮而引發(fā)水樹枝最終導(dǎo)致?lián)舸┑目赡?根據(jù)電纜終端發(fā)生故障的位置推測(cè)故障可能是由以下幾個(gè)方面原因引起:一是電纜主絕緣開剝時(shí)主絕緣表面刀痕過深,造成主絕緣絕緣強(qiáng)度不足,最終引發(fā)放電擊穿故障;二是終端屏蔽層處理工藝不好,使屏蔽層間產(chǎn)生感應(yīng)電流,在屏蔽層上形成較高的感應(yīng)電壓,造成絕緣老化并最終造成擊穿故障;三是電纜終端應(yīng)力錐部分尺寸處理不好,造成局部電場(chǎng)強(qiáng)度過高,最終引發(fā)故障。
由于故障相B相已經(jīng)無法判斷故障發(fā)生原因,對(duì)非故障相A相進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn),在非故障相電纜終端有明顯放電碳化通道,在主絕緣表面存在對(duì)電纜半導(dǎo)電絕緣屏蔽放電痕跡,對(duì)比非故障相進(jìn)行尺寸測(cè)量發(fā)現(xiàn)故障相故障區(qū)域與非故障相放電區(qū)域相同,可確定為同一故障。
通過對(duì)比電纜終端標(biāo)準(zhǔn)化制作卡對(duì)電纜終端尺寸進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)電纜終端的開剝尺寸不符合要求,放電點(diǎn)為電纜終端高介電常數(shù)應(yīng)力管與半導(dǎo)電屏蔽層搭接區(qū)域;由于開剝尺寸不符合要求,造成#2主變B相高介電常數(shù)應(yīng)力管與半導(dǎo)電屏蔽層沒有形成有效搭接,破壞了應(yīng)力管與主絕緣緊密的絕緣配合和電場(chǎng)分布,使應(yīng)力管作用失效,造成電纜半導(dǎo)電屏蔽層處電場(chǎng)畸變,過高的電場(chǎng)強(qiáng)度導(dǎo)致在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中造成局部放電,在主絕緣的絕緣薄弱環(huán)節(jié)逐步造成了絕緣擊穿。
1.3 電纜終端處理
從上面的分析可以發(fā)現(xiàn)電纜終端發(fā)生故障的主要原因時(shí)電纜終端的制作工藝存在問題,是一起典型的因制作工藝不到位引起的事故,需要進(jìn)行合理有效地整改。高介電常數(shù)應(yīng)力管(應(yīng)力錐)是電纜終端的應(yīng)力控制單元,是電纜終端的核心部位,這部分部件的制作工藝直接影響電纜終端的制作質(zhì)量,因此在制作電纜終端時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把握電纜的切剝尺寸,保證應(yīng)力管與半導(dǎo)電屏蔽層處可以形成最少20 mm的有效搭接部分,防止因終端收縮時(shí)應(yīng)力管與絕緣屏蔽層脫離造成搭接面不足引起故障。由于主變兩端電纜終端為同期安裝產(chǎn)品,對(duì)兩側(cè)電纜終端全部進(jìn)行了重新制作更換,在制作過程中嚴(yán)格按照電纜終端的制作工藝對(duì)電纜終端進(jìn)行制作,并經(jīng)過試驗(yàn)合格后投入運(yùn)行。
2 電纜終端常見故障及防范處理
電纜終端種類、形式、規(guī)格較多,質(zhì)量參差不齊,在施工過程中施工人員施工技術(shù)平也各不相同,電纜終端運(yùn)行方式和條件各異,致使電纜終端發(fā)生故障的原因也各不相同,該文對(duì)電力電纜終端主要常見的故障進(jìn)行總結(jié)分析。
2.1 機(jī)械損傷
由于電纜安裝環(huán)境周圍的硬物損傷,或施工遺留缺陷,造成對(duì)電纜終端保護(hù)不足,引起的機(jī)械損傷在電纜終端故障中占有一定比例。常見的電纜終端機(jī)械損傷通常分為以下幾類:(1)安裝時(shí)碰傷;(2)運(yùn)行時(shí)外力破壞;(3)環(huán)境惡劣老化等。在電纜終端的制作安裝過程中,應(yīng)配備電纜終端安裝專用工具,嚴(yán)格控制電纜終端防止受到機(jī)械損傷,杜絕盲目施工。
2.2 電纜施工工藝問題
由于電纜終端施工工藝問題造成電纜終端事故,占電纜終端事故中的很大一部分比例。通常常見的工藝錯(cuò)誤有以下幾種:銅屏蔽斷口處理不好、接地線處理結(jié)合不緊密、半導(dǎo)電層環(huán)切工藝不好、主絕緣表面處理不好等。對(duì)于電纜終端,電場(chǎng)最集中的位置是金屬屏蔽層的斷開處,在金屬屏蔽層斷開處造成電場(chǎng)畸變;產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是,在電纜金屬屏蔽層的斷開處形成了高電場(chǎng)應(yīng)力效應(yīng),在電纜絕緣層的表面形成電壓梯度,在越接近半導(dǎo)體屏蔽層的斷面處,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,形成在電纜運(yùn)行中電纜終端的薄弱點(diǎn),容易造成局部放電,并最終引發(fā)擊穿事故。目前針對(duì)電纜終端金屬屏蔽層斷開處電場(chǎng)畸變采用的手段是在屏蔽層斷開處加裝應(yīng)力錐,應(yīng)力錐的作用是改善金屬護(hù)套末端電場(chǎng)分布,降低金屬護(hù)套邊緣處電場(chǎng)強(qiáng)度,在10~35 kV冷縮式交聯(lián)聚乙烯電纜終端,經(jīng)常采用高介電常數(shù)材料制成的應(yīng)力管代替應(yīng)力錐,簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝,縮小了終端外形尺寸。
(1)銅屏蔽金屬帶斷口處理不好,斷口處存在尖角扎入主絕緣內(nèi),造成尖端放電并最終造成接地故障;在處理銅屏蔽層斷口時(shí)應(yīng)用PVC膠帶或小恒力彈簧將銅屏蔽層定位并固定,沿PVC膠帶或小恒力彈簧定位位置使用刀具壓出印痕,但不得將銅帶切斷,以免損傷內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然后沿印痕將銅帶均勻撕斷,撕斷銅帶過程中不得傷及外半導(dǎo)電屏蔽層和絕緣層;銅屏蔽斷口處要保證平滑整齊,外形應(yīng)為均勻的圓周,不得存在缺口及尖角,不允許銅帶尖角刺入外半導(dǎo)電層。
(2)接地線與銅屏蔽接觸不充分,導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)過熱燒毀;在處理三相終端分叉線接地線時(shí),應(yīng)用恒力彈簧將接地線進(jìn)行固定,鋼帶鎧裝應(yīng)與銅屏蔽分開接地,不得一點(diǎn)接地,兩條接地線應(yīng)錯(cuò)開一個(gè)角度。鋼帶鎧裝接地后,在恒力彈簧與鋼帶鎧裝外繞包#23絕緣膠帶,使銅屏蔽與鋼帶鎧裝接地部分保持絕緣。此外,接地線應(yīng)被防水密封條緊密包裹,防止水分沿接地線滲入內(nèi)部。
(3)剝除電纜外半導(dǎo)電層時(shí)環(huán)切刀痕或縱切刀痕過深損傷電纜主絕緣,導(dǎo)致電纜線芯與外半導(dǎo)電層絕緣距離不足造成緩慢放電并最終導(dǎo)致?lián)舸?由于開剝半導(dǎo)電屏蔽層主要采用刀具環(huán)切及縱切后將半導(dǎo)電屏蔽層撕開的工藝,這種工藝可以保證主絕緣表面殘存半導(dǎo)電顆粒較少,可以有效防止因半導(dǎo)電顆粒存在懸浮電位造成放電故障。剝除電纜外半導(dǎo)電層是電纜預(yù)處理過程中要求最高的一個(gè)步驟過程,因此需要謹(jǐn)慎操作。采用這種處理工藝時(shí),要求用刀剝除外半導(dǎo)電層時(shí),下刀2/3深,不能傷及電纜主絕緣層;半導(dǎo)電層的切口處要整齊。不能存在尖角,切口處不能有刀痕。去除半導(dǎo)電層時(shí),應(yīng)沿圓周方向撕去,半導(dǎo)電層去除完成后,應(yīng)完全打磨去除電纜絕緣表面上的刀痕。
(4)開剝后主絕緣表面處理不好,導(dǎo)致半導(dǎo)電顆粒嵌入主絕緣表面形成懸浮電位造成放電;在主絕緣表面處理過程中,如果存在主絕緣層被劃傷,或是主絕緣表面殘留黑色半導(dǎo)電顆粒,必須用絕緣砂布打磨干凈;處理過程應(yīng)先用120#粗砂布打磨主絕緣,再用240#細(xì)砂布打磨主絕緣,最后用砂布背面拋光主絕緣表面;在處理過程中絕對(duì)不可以用打磨過半導(dǎo)電層或金屬的砂布來打磨主絕緣,以避免導(dǎo)電顆粒污染主絕緣表面。
以上分析了電纜終端制作及安裝使用過程中經(jīng)常遇到的問題,此外在電纜終端制作的過程中還應(yīng)特別注意保持工作現(xiàn)場(chǎng)的清潔,同時(shí)應(yīng)該盡可能將電纜終端制作時(shí)間縮短,電纜開剝后一次完成,因?yàn)殡娎|開剝后在空氣中時(shí)間暴露的越長(zhǎng),空氣中的水分、灰塵等雜質(zhì)侵入電纜的可能性越大,影響電纜終端的質(zhì)量。
3 結(jié)語(yǔ)
這是一起典型由于在電纜終端制作過程中工藝缺陷引發(fā)的終端故障而引起的主變停電事故,其代價(jià)是巨大的,得到的教訓(xùn)也是極其深刻的,通過對(duì)事故原因的深層次進(jìn)行剖析,對(duì)電纜終端的制作、現(xiàn)場(chǎng)管理、運(yùn)行維護(hù)都有一定的借鑒意義。由于電纜終端生產(chǎn)廠家比較多,電纜終端的制作工藝及安裝方法也不盡相同,因此現(xiàn)場(chǎng)安裝制作電纜終端必須嚴(yán)格按照廠家提供施工圖紙及安裝手冊(cè)進(jìn)行電纜終端制作。安裝人員必須嚴(yán)格按照安裝手冊(cè)提供工藝進(jìn)行安裝,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)制作管理,并做好現(xiàn)場(chǎng)制作質(zhì)量記錄,現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)與施工工藝不符的情況應(yīng)立即制止并糾正。本文通過對(duì)本案例故障進(jìn)行剖析,并對(duì)在電纜終端制作過程中容易遇到的問題進(jìn)行了分析,提出了相應(yīng)的對(duì)策,給相關(guān)單位電纜終端制作施工提供了一定的參考。
參考文獻(xiàn)
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