摘要:10kV电缆是电力电缆中较为常见的电缆类型,保障它的稳定运行是保障国家和人民用电需求的重要工作内容。对此,应对10k V电缆中容易出现的故障类型及原因进行充分的了解,并制定好有序的故障处理步骤,以便在故障发生后及时、准确地找到故障位置,并开展电力抢修工作,从而保障电力系统的安全运行。
关键词:10kV电力电缆;故障类型;故障原因;处理步骤
电缆可以分为电力电缆、信号电缆、船用电缆、计算机电缆等多种类型,10kV输电线路中的电缆属于电力电缆范畴。电力电缆的主要作用是电能和传输与分配,也是电力系统主干线中所必不可少重要部件。10kV输电线路是电力系统运行中一个十分常见的线路类型,但也常面临电缆故障等问题,对10k V电力电缆的故障原因进行分析,并有针对性地制定应对故障的行事步骤是十分重要的。
一、电力电缆的状态分析
电力电缆的基本结构大致是相同的。从外到内依次为保护层、屏蔽层、绝缘层和线芯四部分。线芯是电力电缆中的导体部分,主要用于电力的传导,也是电力电缆中的主体部分;线芯之后是绝缘层,绝缘层的主要作用就是隔离电气,因为绝缘层的材质不具有导电性,故而它能够最大程度地保障电能不干扰、不散佚,较为安全地在人们设置好的地点间输送和传递,它同样是电力电缆中不可或缺的重要组成部分;接下来是屏蔽层,一般来说,超过15kV的电力电缆都会设置导体屏蔽层与绝缘屏蔽层,这是为了进一步的电能屏蔽;最后是保护层,保护层是为了保障电缆不受外界水分及其他杂质侵扰,免得外力对电力电缆造成损坏。按照电压等级,电力电缆可以分为低压、中低压、高压、超高压和特高压五种类型,目前一些供电公司所使用为10kV电力电缆属于中低压型,即是指可承受电压值在3kV至35kV之间的电力电缆。
二、10kV电力电缆故障类型故障原因
(一)外护套穿孔导致故障
外护套穿孔指的是保护电缆不受自然水分及杂质等侵蚀的保护层在某一点失去防护作用,出现孔洞式损伤的情况。这种情况的主要原因应该包括机械外力造成的损伤以及电腐蚀和化学腐蚀等。比如机械损伤,主要是指电缆安装时造成的损害,可能是电缆安装人员不小心造成,也可能是没有按照技术要求进行安装。可能经过长期进一步侵蚀后此处保护层出现彻底破坏,从而使潮气得以侵入,电缆故障发生。电腐蚀则是指电缆埋设地附近有比较强的电场,会使电缆外皮腐蚀穿孔,从而对绝缘层造成破坏。化学腐蚀的情况一般发生在附近有酸碱作业或是煤气站散发苯蒸汽等条件下,电缆的铠装与铅包会出现长距离大面积的腐蚀。
(二)自然因素电缆故障
电缆故障一般可包括电缆变形、绝缘物流失以及闪络故障等。比如很典型的一种情况就是地面沉降,一般穿过铁路、道路和一些高大建筑的电缆容易因为这些区域的地面沉降出现变形、损坏等故障。主要是因为地面下沉后电缆在垂直方向的受力情况发生了改变,电缆外护套、铅包以及铠装等很容易发生破裂及折断,进行导致各种不同类型故障的发生。另一种自然状况就是地形的影响,比如地沟凹凸不平,电缆的高低落差比较悬殊,这就会导致处于电缆高处的绝缘油向着电缆低处运动,逐渐使高处的绝缘性下降,从而导致电缆出现故障。
此外,铺设电缆时的气候条件也很重要,如果气候条件比较恶劣,往往容易导致接头部分的封装物中有水汽等杂质混入,造成闪络性故障等。此外,过负荷运行以及电缆本身质量问题也是导致10kV电力电缆发生故障的原因,比如电缆长期运行造成温度升高,加之夏天的气温较高,就很容易导致薄弱处及对接头等被击穿。
三、10kV电力电缆故障处理分析
电缆在正常运行和检修作业中易受绝缘老化、绝缘受潮、电缆过热、机械损伤、护层腐蚀、过电压、材料缺陷、中间接头和终端头的设计制造工艺问题等影响而引发故障。针对不同的故障类型,有不同的处理方式。故障测寻则是根据检测到的故障状况确定故障性质及故障点。目前常见的故障点粗测的方法是电桥法和波反射法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过故障定点,运维人员就可对故障进行修复,从而使电缆恢复正常运行。接下来,笔者结合实践研究,就电力电缆故障处理方案进行简要分析。
(一)诊断故障属性
电缆出现故障以后,要对故障点进行排查和寻找,以便进行后续处理工作。首先,要对故障的性质进行诊断,对故障类型及严重性进行判断。目前看来,电力电缆故障大致表现为接地、断线和短路,具体包括单相接地、相间短路、三相短路和断线故障。一般来说,可以依照经验等首先进行比较粗略的诊断。
(二)提高电力电缆的运行环境
在敷设电缆管线时,供电公司或者施工企业要先考察周围的环境。如果环境中存在着腐蚀因素,就需要避开这些容易造成故障的因素。此外,还需要对环境中地质污染情况进行勘察,以便做好相应的防污染准备措施。例如,不要在化工厂或者地下水污染的地区通道敷设电力电缆。此外,电缆的类型需要进行严格的选择,要根据电网的运行环境来选择,并且要重视电缆以及电缆附件的质量,防止其被环境破坏腐蚀。另外,在电力电缆运行的周围,需要设置醒目的电缆标识,以防止人为的破坏,例如设置警示牌,为电缆的运行营造一个良好的环境。
(三)故障距离粗测
电缆故障的测距,比如用脉冲电流法以及低压脉冲反射等方法对故障距离进行测定。这个过程又叫做粗测,就是对故障发生点的具体位置进行粗略的测量和判断,依照电缆走向可以对故障大体方位进行判断,将其精确在一定范围中。一般来说,还可以在这个步骤之前确定电力电缆铺设范围中是否有施工等情况,有可能更方便地确定故障位置。
(四)故障距离精测
故障定点进行故障距离的精测。一般常采用放电声测等方法来对故障点进行精准定位。基本上到了精测环节后,找到故障点就比较容易了,此时应根据故障的具体类型尽快开展电力抢修工作,使得电力系统能够及时恢复运行。
(五)加强对电力电缆的维护与管理
在今后的工作过程中,供电公司需要对线路的负荷电流进行密切的监视,要防止过负荷击穿绝缘的现象发生。因此,需要建立专门的维护部门,制定定期巡检制度,安排专业员工去定期巡视电力电缆设备。如果发现故障,则需要及时上报,并提出检修计划。此外,对于存在安全隐患的电缆线路,要进行特殊的巡视检查,并且做好巡视记录,对线路的运行情况进行如实的填写。
结语
随着城网一体化建设工程的实施,10k V电力电缆运行故障率、维护率低,供电可靠行高等优点越来越多的在公司输配电线路广泛应用,10kV电力电缆常见的故障大致可分为短路、断路以及接地三种类型,造成电缆故障的原因是多方面的;电缆故障中比较关键的环节是对故障点的判别和寻找。
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论文作者:陈晓辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
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