電纜線路最大優(yōu)點是占地少、受自然災(zāi)害影響小,故已普遍應(yīng)用于10KV的電網(wǎng)線路工程當(dāng)中。但其不足之處就是如果出現(xiàn)線路故障,搶修較為困難,修復(fù)時間長。為保證電纜線路的安全運行,必須進(jìn)行有效的預(yù)控管理,提高班組運行人員巡視質(zhì)量和分析故障技能水平,采取有效措施對故障進(jìn)行處理,確保電網(wǎng)的正常及安全運行。
二、常見的電纜故障
1、機械損傷。由于城市建設(shè)管理不嚴(yán),施工不善等引起的,約占電纜事故的50%。
2、電纜保護層疲勞、龜裂、脹裂。這是由于電纜安裝條件不良,產(chǎn)品的制造質(zhì)量差,電纜長期過負(fù)荷等原因引起的,多半發(fā)生在中間接頭和終端頭附近的一段電纜上。
3、戶外終端頭浸水爆炸。這主要是由于施工和運行維護不當(dāng),造成終端頭凝結(jié)水結(jié)聚在電纜頭內(nèi),最終導(dǎo)致受潮擊穿,引起爆炸。
4、電纜中間接頭爆炸。這大都是過負(fù)荷引起接頭盒內(nèi)絕緣膠膨脹而脹裂,或是導(dǎo)體連接不良使接頭過熱而爆炸。
5、交聯(lián)聚乙烯電纜水樹枝劣化。這主要是在高溫下有水浸入電纜絕緣層,在電場作用下形成的樹枝狀物,將會導(dǎo)致電纜絕緣強度降低,促進(jìn)老化,縮短壽命。
6、電纜屏蔽銅帶斷裂。在屏蔽銅帶一端接地的電纜中,當(dāng)屏蔽銅帶斷裂時,非接地端的銅帶為非接地狀態(tài),該銅帶上將感應(yīng)出高電壓,有可能導(dǎo)致斷裂部位發(fā)生放電,引起絕緣破壞,嚴(yán)重時斷裂部位還會冒煙、冒火。
7、電纜護層故障。高壓單芯交聯(lián)聚乙烯能否安全可靠地運行,與其護層能否安全可靠運行關(guān)系密切。電纜護層采用一端接地時,要求該電纜的護層必須絕緣良好。當(dāng)電纜護層發(fā)生接地時,運行中電纜護層將受到交變磁場的作用,使直接接地端和電纜護層的絕緣不良處產(chǎn)生“環(huán)流”,使保護層過熱電纜主絕緣遭受破壞,最終導(dǎo)致電纜擊穿。
8、線芯屏蔽層厚薄不均勻產(chǎn)生的故障。電力電纜在緊壓過程中,容易產(chǎn)生尖銳毛刺。隨著運行電壓升高,導(dǎo)體表面電場增大,毛刺尖端電場嚴(yán)重畸變,導(dǎo)致電纜引發(fā)主絕緣樹枝狀放電。
9、過電壓導(dǎo)致絕緣擊穿。在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的雷電過電壓和內(nèi)部過電壓可能導(dǎo)致電纜絕緣擊穿,這在保護不完善的電纜線路中時有發(fā)生。對實際事故分析表明,許多戶外終端頭的事故,是由于雷電過電壓引起的,但電纜本身有缺陷更容易在雷電過電壓和內(nèi)部過電壓時發(fā)生擊穿事故。
10、電纜火災(zāi)事故。外界火源是引發(fā)電纜火災(zāi)事故的主要原因;但電纜本身的異常過熱也會引發(fā)火災(zāi)事故。
三、電纜線路故障原因分析
電纜故障統(tǒng)計分析表明,電纜故障的主要原因有外力破壞、電纜附件質(zhì)量、電纜施工安裝質(zhì)量)和電纜本體質(zhì)量四大類型。電纜附件故障類型包括介質(zhì)沿面放電和附件材料老化兩類,其中附件老化包括開裂或松脫和漏電起痕或樹枝狀炭化兩類;附件介質(zhì)放電的原因包括呼吸和電泳效應(yīng)、界面握緊力低及密封和絕緣結(jié)構(gòu)缺陷幾方面。
根據(jù)電纜及其附件的故障原因,積極采取主動預(yù)防措施和對策,消除電纜故障的各類可能源頭,能有效降低電纜發(fā)生故障的幾率。
四、 預(yù)防電纜故障的主要措施
1、選用質(zhì)優(yōu)的電纜本體
電纜本體的質(zhì)量包括各組成部分的材料、絕緣層的強度、同心度等。質(zhì)量較差的電纜主要表現(xiàn)在銅芯純度低、截面不足,絕緣層、護套層的厚度不均勻或不足。這些通過入庫檢測均可以發(fā)現(xiàn)排除,比較直觀易控,所占故障比例很小,可選擇生產(chǎn)條件和工藝較好的品牌廠家的產(chǎn)品,其質(zhì)量相對有保障。值得一提的是,庫存的電纜兩端應(yīng)密封處理,防止進(jìn)水或受潮,使用前再次檢查、測試絕緣電阻,發(fā)現(xiàn)進(jìn)水或受潮的,應(yīng)先行處理。
2、電纜敷設(shè)的質(zhì)量控制
保護電纜的物理特性是施工質(zhì)量的控制目標(biāo)。敷設(shè)過程中要采取措施保護電纜外皮不受損傷,彎曲半徑不得超過允許值,避開支架棱角或尖刺,電纜轉(zhuǎn)彎要有滑車過渡,進(jìn)出保護管要有光滑的喇叭口,保護管內(nèi)壁必須光滑,拖動要緩慢平穩(wěn),強行拖放電纜將會損傷外皮甚至主絕緣。
3、電纜中間接頭關(guān)鍵節(jié)點
中間接頭在電纜線路中承擔(dān)著電纜連接的功能,用于長度不足或者故障剪斷修復(fù)的對接,是電纜線路的重要附件設(shè)施,也是最為薄弱的節(jié)點。電纜附件要有良好的電氣性能和機械性能。電氣性能對材質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)有相當(dāng)高的要求,稍有偏差都將出現(xiàn)氣隙、吸潮或進(jìn)水,影響絕緣性能,改變電場分布,導(dǎo)致局部放電絕緣擊穿。
10 kV電纜中間接頭先后出現(xiàn)了繞包式、熱縮式、預(yù)制推入式和冷縮式,冷縮式以其方便快捷的安裝和優(yōu)異的電氣性能成為主流產(chǎn)品。采用熱縮或冷縮技術(shù)后,電纜終端頭運行情況非常穩(wěn)定。而電纜中間接頭對工藝質(zhì)量的要求很嚴(yán)格,控制或管理不當(dāng)都將導(dǎo)致較高的故障率。結(jié)合生產(chǎn)運行實踐,可將1 0 kV電纜冷縮中間接頭的故障原因及預(yù)防措施總結(jié)如表1所示。
電纜終端和中間接頭應(yīng)與電纜本體絕緣具有相容性,可采取加強絕緣、密封防潮、機械保護等措施,制作工藝也有嚴(yán)格的要求。電纜中間接頭制作這一關(guān)鍵工藝,推行持證上崗,要嚴(yán)格遵守制作程序和工藝,施工過程進(jìn)行全程拍攝,加強制作工藝的監(jiān)督和簽證記錄,保障電纜附件的施工質(zhì)量。
電纜中間接頭只占了電纜線路的極小部分,卻是最薄弱環(huán)節(jié)和故障頻發(fā)處,如果選用不當(dāng)或者制作缺陷,其帶來的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于附件自身價值。嚴(yán)格把握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選用運行經(jīng)驗良好的品牌產(chǎn)品,正確施工,控制質(zhì)量,電纜中間接頭故障是可以避免或減少的。
4、電纜外破的預(yù)防
電纜外破是電纜線路安全運行的最大克星,損害了供電企業(yè)和廣大客戶的權(quán)益。具有公用性質(zhì)的電力設(shè)施保護,需要供電企業(yè)和公眾共同參與保護?？刹扇∫韵聨追矫鎭眍A(yù)防電纜外破。一是采取措施提高電纜線路的機械強度。危險地段的電纜宜采用銅芯鎧裝:直埋電纜施工時應(yīng)覆蓋防護板:采用埋管敷設(shè)方式不僅維修方便,還有助于保護電纜。二是及時做好電纜線路的防護。電纜線路隱蔽于地下,要健全路徑走向的圖紙臺帳和路徑標(biāo)志、警示標(biāo)志,地下施工作業(yè)
場所增加巡查監(jiān)測次數(shù),對相關(guān)人員提供技術(shù)咨詢幫助(交代管線情況)和防護教育,督促地下作業(yè)人員采取措施保護電纜。三是采取強有力的法律手段來懲罰肇事者。地下施工作業(yè)必須履行地面開挖行政審批程序、管線咨詢交底、開挖保護管線措施。電纜線路的外破特征明顯直觀,全電纜的新加坡等國家的電纜防護值得借鑒,倒置舉證方,改由開挖單位舉證遵守了開挖程序和防護措施,否則挖壞電纜必須承擔(dān)責(zé)任和受到懲處,對防范電纜外破故障將會有顯著效果。
5、電纜過負(fù)荷過熱的預(yù)防
電纜過負(fù)荷運行將造成連接部件過熱燒壞,加速絕緣的老化龜裂,從而縮短電纜使用壽命,增加電纜線路事故率。為此,電纜運行中應(yīng)加強負(fù)荷和溫度的監(jiān)視,做好開關(guān)過負(fù)荷保護的整定,高峰時段開展測溫、測負(fù)荷及分析,重要回路還可利用與光纖測溫結(jié)合實現(xiàn)在線監(jiān)測電纜溫度,避免過負(fù)荷發(fā)熱運行。
電纜線路故障原因不僅包括電纜及其附件的自身質(zhì)量和施工安裝質(zhì)量,而且還包括維護和防護效果。只要正確認(rèn)識故障要因,從各方面采取主動的預(yù)防措施,加強管理,重點防護突出問題,電纜線路的故障可以大幅度降低,電纜線路的高供電可靠性就能充分顯現(xiàn)。
