電力電纜應用中的問題及防范措施

2018年03月17日

  電力電纜有運行可靠、供電安全、檢修維護工作 量小等優點。電纜的敷設分為直埋、沿電纜溝敷設、 沿墻沿電桿架設或懸掛等。適用于由于安全方面的考 慮和受環境條件限制不允許架設桿塔和導線的地方。但是,電纜一旦發生問題將難以查找,處理工作量大,危及系統的安全供電。因此,對電力電纜的各種問題 進行分析,積極預防問題的發生對于電力系統的安全運行是十分必要的。

電力電纜應用中的問題及防范措施

  一、 電纜接頭的問題分析

  統計表明:電力電纜接頭的問題占整個電力電纜 問題的40%以上,做好電線電纜接頭的問題預防工作 是十分必要的。 交聯熱縮電力電纜接頭結構和制作工藝雖然簡 單,但多為現場制作成型,而且工藝要求嚴格。接頭 質量的好壞,同附件材質、現場施工條件和施工人員的技術水平都有關系。由于交聯電力電纜的允許運行溫度高,對電纜接頭就提出了更高的要求,電纜接頭的發熱問題就更加突出。根據熱量公式:

  Q=o.2412 Rtt

  由式可見,當電流I、時間t一定時,接頭處的發熱量Q決定于接觸電阻Rt,規程規定Rt應小等長電纜電阻的1.2倍,否則接頭處的發熱量將隨接觸電阻的增大而增大。如果連接部位電接觸不良,在通過短路電流時,不僅會產生使接觸點發熱的熱效應,而且還會產生使接觸點推開的電動力效應,使接觸壓力松弛,甚至造成假接觸,短時間發熱量就會迅速增加,

  導致接觸點熔化?;蛘哂捎诮佑|電阻過大,溫升加快,使接頭的氧化膜加厚,如此惡性循環,使接頭的絕緣層破壞,形成相問短路引起爆炸燒毀。造成電纜接頭的問題的原因主要有以下幾種:

  (1)連接金具接觸面處理不佳。無論接線端子還是連接管,由于生產和保管的影響,有雜質、毛刺或氧化層,特別是鋁表面極容易生成堅硬又絕緣的氧化層,只有消除這些缺陷,才能保證電纜接頭的工藝質量。

  (2)導體損傷。剝切電纜絕緣層的強度較大,有時干脆用鋼鋸鋸,往往掌握不好損傷導體,這種損傷看起來不嚴重,但在線芯彎曲時會加劇,造成截面減小增加發熱。

  (3)導體連接時線芯不到位。導體連接時絕緣剝切長度要求為壓接金具孔深加5ram,否則會使導線端部形成空隙,僅靠緊具壁厚導通增加發熱。

  (4)導體連接壓力不夠。有的壓鉗壓模不能吻合,使壓接質量難保證。

  (5)電纜接頭被雷擊。有的電纜接頭處末裝避雷器,造成電纜接頭雷擊爆炸燒毀。經常測量電纜接頭引出線接點的溫度是檢查接點質量的有效措施,一般可用紅外線測溫儀進行。

  二、電纜的接地和短路問題原因

  電纜接地問題發生后,供電電壓將發生異常和過多的供電損耗。發生短路時,將停止供電并可能燒壞電氣設備。問題產生的原因有:

  (1)地下動土創傷,損傷絕緣。預防措施:施工區地下有電纜時不能使用機械施工,動土時必須采取有效的保護措施。

  (2)電纜選擇不合理,過載或過熱,動熱穩定不夠,造成絕緣損壞發生短路。預防措施:按規定選擇電纜,防止過負荷運行,配齊技術資料。

  (3)電纜被車輛等壓壞造成短路。預防措施:電纜與鐵路、公路、建筑物基礎、溝渠等交叉跨越和上桿、中間接頭等處應加電纜保護管。保護管內徑大于電纜直徑的1.5倍,管的長度應伸出鐵路、公路路面兩端各兩米。

  (4)機械損傷。如彎曲過度,因地沉而承受過大拉力等。預防措施:對危險地段采取防護措施。

  (5)過電壓損傷。因雷擊或其他過電壓使電纜絕緣擊穿。預防措施:安裝避雷器和完善接地措施。

  (6)護層受化學腐蝕或過熱損傷。預防措施:電纜路徑遠離腐蝕物,與各種管道的距離符合標準。電纜與地下管道接近或交叉的最小距離見下表l

  三、電纜中間頭產生劣化的原因分析

  電纜中間頭產生劣化主要體現兩個方面:一個是中間頭的接觸電阻逐步增大;另一個是中間頭絕緣電阻逐年下降,而漏泄電流逐年增大。這兩個原因,都能導致中間頭表面溫度的升高。中間頭劣化產生的原因是多方面的,其主要原因是:

  (1)電纜投入運行使用年限過長,已達到了使用年限,電纜本身及中間頭絕緣電阻呈逐年下降趨勢,達不到規定的標準值。

  (2)電纜經常滿載運行,由于電流熱效應產生熱量,導致中間頭溫度過高,加快了電纜中間頭的絕緣劣化。

  (3)電纜在運行中經常受到大電流的沖擊負荷或者受到用電設備問題而產生短路電流沖擊,造成中間頭的絕緣層忽冷忽熱,溫度變化頻繁,而且溫度差較大,引起絕緣變形發脆,加快了中間頭絕緣劣化。

  (4)電纜中間頭工藝不到位,連接管處的氧化膜沒有除凈或者作業人員手上有油污和灰塵,粘到線芯接頭處,增大了接頭處接觸電阻。在長期運行當中,接觸電阻逐步增大將產生較大的有功損耗,發生的熱量也越來越大,導致中間頭溫度過高,絕緣劣化加快。

  (5)電纜中間頭制作過程中,加熱熱縮管時,由于溫度較難控制,容易燒傷絕緣材料,因而降低絕緣電阻?;蛟诩訜徇^程中,因受熱不均造成端面有細小裂紋或者因密封不好進水受潮等,造成絕緣電阻逐年降低,而泄漏電流逐年增大。

  (6)因線芯連接管質量不好,薄厚不均或者與接頭不是十分匹配等,造成接觸面不夠和不良,在大電流負荷作用下,接頭處溫度過高加速了絕緣老化。

  四、電力電纜問題防范對策

  通過對電力電纜問題原因的分析,可以看出,要確保電力電纜安全可靠的運行,必須做好以下幾個方面的工作:

  (1)建立健全統一的電纜及其附件的質量標準和規范,確保對產品質量的控制;

  (2)在電纜終端頭、中間接頭的制作工藝中應強調對密封和防潮的要求;

  (3)對電纜敷設施工人員及電纜頭制作人員,必須進行必要的業務資質與技術的培訓和考核,無相應級別資質的人員不得進行電纜安裝施工,以保證電纜的安裝質量;

  (4)加強施工質量的監理,制止不符合標準的施工作業,杜絕為搶工程進度而犧牲工程質量的行為;

  (5)加強資料管理,施工竣工圖要規范齊全,中間接頭要標明坐標、接頭方式、質量技術要求,便于運行維護;

  (6)嚴把試驗和驗收關,改變施工與試驗由同一部門完成的生產管理模式;

  (7)與市政部加強信息交流,避免在其它施工作業中的開挖、打樁等工作造成對電力電纜的損傷;

  (8)加強設備巡視,對電纜頭制作要進行紅外測溫工作,對電纜標示樁、護欄等要進行定期維護;

  (9)結合計劃停電,進行電纜預試工作。

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