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所屬欄目:電力論文 發布日期:2010-08-24 10:43 熱度:
【摘要】對高壓電力電纜的故障原因進行了深入分析,并有針對性地提出一系列有效措施,確保電力電纜安全可靠運行。
【關鍵詞】電力電纜;故障;應對措施
在電力企業中,電能的輸送主要通過架空線路和電力電纜,隨著社會和經濟的發展,電纜所占的比重越來越大。電力電纜作為電力系統的重要設備,它的安全運行具有重要意義。一旦發生故障它直接影響著機組的安全穩定運行,同時,也可能引發火災事故,擴大事故范圍,導致停電。尤其是在多雨、潮濕的夏季,電纜最容易受潮,從而導致電纜故障的發生。因此,如何確保電纜安全運行是擺在電纜檢修和運行部門面前的一個重要課題。
1、電纜故障分析
致使電纜發生故障的原因是多方面的,現將常見的幾種主要原因歸納如下:
(1)電纜中間連接頭、終端頭制作質量不高
在制作過程中,如果半導電層爬電距離處理不夠,制作時熱收縮造成內部含有雜質、潮氣等,在電纜投入運行后,都將使其中的雜質在強大的電場作用下發生游離,產生樹枝放電現象。
另外,如果導線的壓接質量不好,使接頭接觸電阻過大而發熱,或熱收縮過度等造成了絕緣老化,從而使絕緣層老化擊穿,導致電纜接地短路或相間短路,使電纜頭產生“放炮”現象,同時傷及附近的其它電纜。
(2)長期過負荷運行
由于電流的熱效應,負載電流通過電纜時必然導致芯線發熱,同時電荷的集膚效應以及鋼鎧的渦流損耗、介質損耗和絕緣介質損耗也會產生附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負荷運行時,導致產熱量大于散熱量,電纜溫度不斷上升,在高溫、壓力和電壓作用下就形成了絕緣損壞。尤其在炎熱的夏季,電纜的溫升常常導致電纜薄弱處和對接頭處首先被擊穿。在夏季和秋季,此類電纜的故障率較高。
(3)機械損傷
這類損傷主要有三個方面:直接受外力作用造成的破壞,主要有施工和交通運輸所造成的損壞;敷設過程造成的損壞,主要是電纜受拉力過大或彎曲過度而導致絕緣和護層的損壞;自然力造成的損壞,主要包括中間接頭或終端受自然力的內部絕緣膠膨脹作用所做成的電纜護套的裂損。
(4)過電壓
在電力系統中出現雷電過電壓和內部過電壓可能導致電纜絕緣擊穿,這在保護不完善的電纜線路中也時有發生。電纜本身有缺陷更容易在雷電過電壓和內部過電壓時發生擊穿事故。
(5)電纜外皮受電腐蝕導致電纜故障。
如果電力電纜埋設在附近有強力地下電場的地面(如大型行車、電力機車軌道附近),往往出現電纜外皮鉛包電腐蝕至穿的現象,導致潮氣侵入,絕緣降低發展為電纜絕緣破壞現象。
(6)地面下沉導致電纜故障。
此現象往往發生在電纜穿越公路、鐵路及高大建筑物時,由于地面的下沉而使電纜垂直受力形變。導致電纜鎧甲、鉛包破裂甚至折斷而造成電纜接地、相間短路和斷相等類型的故障。
(7)電纜運行環境差
如果電纜在隧道中長期被水浸泡,勢必將嚴重損壞電纜的絕緣強度,從而引發事故;如果電纜鄰近火源、熱源運行,也會造成電纜溫度過高、絕緣擊穿,甚至爆炸起火;如果電纜長期遭受化學腐蝕或電解腐蝕,會致使保護層失效,絕緣強度降低,導致電纜故障。
綜上所述,導致電纜故障的原因很多,但概括起來主要有三種:即惡劣運行環境所致、施工和檢修工藝質量差所致和電纜本身質量差所致。不管哪種原因所致,在正常運行中總是在所難免的。因此,快速準確判斷電纜故障,及時處理缺陷,恢復正常運行,也是我們探討和研究的對象。
2、電纜故障的應對措施
電纜故障的原因雖然很多,但是歸納到一點,就是電纜的絕緣強度降低了。因此,只要圍繞提高絕緣強度和加強絕緣檢測,采取有針對性的措施,減少甚至消滅電纜故障時有可能的。
(1)確保電纜連接頭和終端頭的制作質量
加強對電纜制作工人的培訓力度,提高其技術素質。在進行制作時,嚴格按照有關技術規程進行,以確保電纜連接頭和終端頭的制作質量。制作時要選擇適當時機,設法避免環境溫度、濕度、灰塵,甚至工作人員的汗液對電纜頭制作的不良影響,消除制作環節本身的事故隱患。
(2)科學調度,盡量避免電纜過負荷運行
《電力電纜運行規程》上規定,電纜原則上不能過負荷運行。調度和運行部門應制定有關制度,加強對電纜負荷情況的監測,保證電纜在規定的允許持續載流量上運行。
(3)防止外力損傷電纜絕緣
敷設電纜時,電纜溝上要有水泥蓋板封堵,不能過分減少電纜在安裝過程中的彎曲半徑,避免人為的電纜故障。在電纜線路附近施工時,應有熟悉電纜走向的人員在現場指導、監護,避免電纜受到外力損傷,保證人身安全。
(4)防止過電壓擊穿電纜
電力電纜的末端的金屬外皮應可靠接地。應經常用儀器檢測接地是否良好,注意分析掌握接地電阻的變化。如果接地電阻值超標,就意味著要么電纜接地不牢固,要么接頭部分有氧化問題出現。
(5)采取措施降低環境的影響
敷設電纜時,應根據實際地面建筑情況及周圍環境,選擇采用隧道敷設、電纜溝敷設、排管敷設、直埋敷設等方式,并嚴格按標準要求進行。例如,電纜鄰近火源、熱源運行時,敷設電纜時應避免電纜過于密集,這樣可防止溫度過高而造成的絕緣老化。當電纜線路上的局部土壤含有損害電纜鉛包的化學物質時,應該將該段電纜裝于耐腐蝕的管子內,并用中性的土壤作電纜的襯墊及覆蓋、并在電纜上涂以瀝青等。當電纜與電車軌道平行敷設時,二者距離不應小于2米,若不能保持這一距離,電纜應穿在絕緣的管中敷設。
對于已經運行的電纜線路,可采取如下措施:電纜鄰近火源、熱源運行時,可采取降溫措施,加裝通風裝置,或采用溫度檢測裝置,實時反映電纜的溫度狀況,有利于提早發現故障。電纜埋設在強電場地區時,應減少流向電纜的雜散電流,在任何情況下,凡是電纜金屬外皮與大件金屬物體接近的地點都必須有電氣絕緣,加強電車軌道與大地之間的絕緣,以限制鋼軌漏電。當電纜敷設在含有酸、堿等化學物質的土壤中,很難隨時了解電纜的腐蝕程度,通常,在已發現電纜腐蝕的地點或在地下有電纜線路的地面堆有化學物品并有滲、漏現象時,可掘開泥土檢查電纜并對泥土作化學分析,確定其損害程度,采取相應的補救和保護措施。
(6)對新運行的電纜,要嚴格施工和驗收
對電纜敷設的走廊,應加防火墻進行隔斷;電纜密集處應裝設防火隔板;電力室的電纜表面要涂防火材料,孔洞要用防火材料封堵,以限制可能出現的火災范圍。應按“電氣設備交接和預防性試驗標準”的規定進行試驗,且試驗合格。
(7)加強對電纜線路的運行管理
電纜的巡查不應少于每季度一次,巡查應包括以下內容:是否受到機械損傷;腐蝕及水浸情況;電纜頭絕緣套有無破損和放電現象;電纜外皮的溫度;電纜保護裝置是否完好。可利用紅外線測溫儀對電纜關鍵部位定期進行溫度檢測,同時做好記錄,歸入該電纜線路的運行檔案,夏季高溫天氣應縮短監測周期。應按照規程要求,對電纜進行預防性試驗,同時做好記錄,也歸入該電纜線路的運行檔案。
3、結束語
電纜故障產生的根源不是積患已久,就是管理不利,所以只要提高相關人員的主觀認識,采取得力措施,科學防范,精心維護,電纜故障是可以減少甚至杜絕的。
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文章標題:電力電纜故障分析及應對措施
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