引言
我国现代经济和科学技术在不断的发展中, 电缆的使用越发频繁, 在电力系统中, 电力电缆的运行可靠, 敷设在地下等隐蔽处不易受到外力的侵害, 从而也减少了事故的发生率;确保供电安全, 较少人身伤害;电缆的维护工作简单, 不用频繁检查;不需架设杆塔;同时还有利于提高功率因素, 在很多场合被合理的使用。
但在电缆的运行中, 经常会出现各方面的故障, 电缆运行的可靠程度, 对各大电力系统都有重要的影响, 这一点也越来越受到电力运行部门和使用部门的重视。分析电缆发生故障的主要原因, 掌握相关的电力电缆故障防范措施, 能及时发现电力运行中隐患, 预防意外事故的发生, 防止停电事故或者人员伤亡。为解决这项课题, 我经过积极探索和对故障电缆的分析研究判断, 也积累了一定的经验, 现对电缆故障发生的原因、性质和防范措施, 进行探讨。
1 故障电缆解体结构分析
1.1 电缆头制作工艺不当
电缆头的制作工艺不当, 会致使电缆头在运行中被击穿。其中, 有的电缆会在剥电缆时划伤电缆绝缘层;因接地线与电缆屏蔽层没有进行焊接, 最后导致接触不良, 在长时间的磨损使用之后, 电缆的主绝缘会被烧坏;如果电缆在制作时, 电缆结构没有密封好, 雨水或潮气进入电缆头造成短路。
1.2 电缆头附件存在质量问题
电缆头的质量不合格, 运行时应力锥处电场不均匀 (在电缆终端和接头中, 自金属护套边缘其绕包绝缘带或者套橡塑预制件, 使得金属护套边缘到增绕绝缘层外表间形成一个过渡锥面的构成件, 称为应力锥。应力锥的作用是改善金属护套末端的电场分布, 降低金属护套边缘处电场强度) , 经过长时间的运行, 电压局部会因为热量过高, 导致压力上升, 最后会把电缆头击穿。
1.3 其它原因
一些电缆在铺设时没有根据规定的施工方案进行, 电缆外皮被石块压破进水, 过路未穿保护管车辆碾压导致电缆击穿。还有的是因为电缆头被烧坏。
2 经过对故障电力电缆分析, 电力电缆因机械损伤、绝缘老化受潮、过电压, 施工质量低、长期超负荷运行等原因都会发生故障
我经过总结共得出以下故障种类及原因:
2.1 机械损伤
(1) 由于机械外伤引起的电力电缆运行故障, 在电缆发生的故障中占主要地位。有些机械损伤是很轻的, 可能在当时并没有出现损害, 但在长时间的使用和消耗过后, 就会形成故障。
2.2 绝缘受潮
绝缘受潮后, 电缆本身的耐压力下降, 电缆会因此出现故障。电缆受潮的主要原因有: (l) 因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良而导致进水。 (2) 电缆制造不良, 金属护套有小孔或裂缝。 (3) 金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔。
2.3 绝缘老化
变质绝缘老化会引起电缆耐压下降而产生故障。电缆老化的主要原因有: (l) 电缆介质内部的渣质或气隙, 在电场作用下产生游离和水解。 (2) 电缆长时间过负荷运行或电缆沟通风不良, 造成局部过热。 (3) 油浸纸绝缘电缆的绝缘物流失。 (4) 电力电缆超时限使用。
2.4 过电压
过电压会使有缺陷的电缆绝缘层发生电击穿, 引起电缆故障。其主要原因有:大气过电压;内部过电压。
2.5 电缆设计不良、选用材料不合理、工艺流程不合理
材料及产品质量缺陷主要表现在以下几点:电缆制造过程中护层上留下缺陷, 在包缠绝缘层过程中纸绝缘层上出现褶皱、裂痕、破口和重叠间隙等缺陷, 电缆附件在制造过程中出现缺陷, 在工艺流程中对绝缘材料的维护管理不善, 造成电缆绝缘层受潮、脏污和老化, 三头在制作过程中造成的质量缺陷等。另外, 电力电缆在制造过程中也存在利用旧电缆及附件的情况, 这种以旧充新或以旧补旧的做法虽然在利用材料、节约资金方面有好处, 但对设备完好率却影响很大。
2.6 其他原因造成的损伤
行驶车辆的震动或冲击性负荷也会让电缆的外壳破裂;中间接头或终端头的内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套;土地的沉降会让产生压力拉力, 拉断中间接头或导体。这种现象在人工岛表现尤为明显。人工岛结构相对松散, 主要是由吹沙而成。岛体局部每年都会有不同程度的下陷。地埋电缆便会随着岛体局部下陷而拉伸乃至拉断。尤其是长距离地埋敷设电缆。
3 预防电缆故障的措施
通过对故障电缆的解体分析, 我单位专门制定了相应的预防措施和考核制度。
3.1 预防措施
在剥电缆时, 要小心仔细。特别是剥半导体层时, 不得划伤主绝缘及半导体层, 必须严格按照规程要求施工;电缆头的接地屏蔽线与电缆屏蔽层要采用锡焊焊接, 不得使用缠绕压接方法, 以保证电缆安装牢固, 接触良好;在安装电缆头时, 应做好密封和防潮, 导体不能留的过长, 防止雨水进入;加强电缆线路的运行管理。要求对电缆线路勤巡视, 细检查, 按时进行温度测量, 防止因电缆头过热而引发电缆故障。
3.2 对电缆敷设施工人员进行必要的业务素质与技术的培训
对电缆敷设施工人员, 必须进行必要的业务素质与技术的培训和考核, 无相应级别资质的人员不得进行电缆安装施工同时对现场施工质量加强监督管理, 及时制止、纠正不符合标准的施工作业, 杜绝为抢工程进度而牺牲工程质量的行为, 确保电力电缆安装质量符合有关标准要求。
3.3 加强有关技术资料管理
施工竣工图要与现场实际情况相符且绘制规范并做到及时存档, 中间接头要标明坐标、接头方式等, 以便于日后对电缆进行有效、及时的维护、检修。
3.4 严把试验和验收关
严格按照有关标准要求对新装电力电缆进行试验、验收, 发现问题及时解决, 对各项技术指标试验不符合标准要求的严禁投入运行。
加强与管辖有关部门的信息沟通及技术交流, 严格规范建设单位的审批程序, 加大对现场施工单位的监管, 避免施工作业中的开挖、打桩等工作造成对电力电缆的损伤。
3.5 施工前进行积极的图纸会审, 与设计和
其他技术人员进行沟通, 在适当地点增加避雷器, 能有效的避免一定程度的大气过电压和内部过电压。
3.6 针对人工岛上的长距离电缆进行分析
尽量采取电缆沟的敷设方式, 避免因土地沉降而造成的拉伸危害。
4 结语
对电力电缆故障防范措施的研究是一项系统的工程, 无论是在理论上还是在工程实践上都还有很多问题有待解决。了解电缆发生故障的真正原因, 掌握电力电缆故障的有效防范措施, 对防范电缆故障具有重要的指导性意义, 对电力运行, 对使用单位的设备维护都有积极的作用, 同时对电力电缆进行故障诊断也具有很好的参考价值。
摘要：电力电缆常见的故障原因主要有机械损伤、绝缘受潮, 电缆设计不科学等。本文提出了电缆故障防范的具体措施。
关键词：电力电缆,故障原因,防范
参考文献
[1] 雍静:供配电系统, 北京, 机械工业出版社, 2003.8.
[2] 崔政斌:用电安全技术, 北京, 化学工业出版社, 2004.10.
[3] 王存莲:机电安全技术, 北京, 化学工业出版社, 2006.1.
[4] 袁维义:电机与电气控制, 北京, 化学工业出版社, 2006.
[5] 史传卿.电力电缆安装运行技术问答[M].北京:中国电力出版社出版, 2002-08.