摘要:在电力线路中,电缆所占比重正逐渐增加,是企业电网电力能源输送的动脉,是企业设备安全运行的重要设备,电力电缆正常运行与否关系到整个企业电力能源系统安全的稳定性,一旦电缆出现故障将造成严重影响和损失,甚至将会导致火灾、爆炸事故的发生。因此加强对电力电缆设备的运行维护和管理十分重要。
关键词:电力电缆;线路;运行维护;管理
随着国际国内各类企业的快速兴建,电能需求日益增高,电力电缆得到广泛使用,由于电缆使用寿命周期长、安全稳定性高,用户普遍存在在电力电缆的运行使用和维护保养事项上认识不足,而电力电缆一旦出现故障都将造成不可估量的损失,因此加强对电力电缆线路运行维护,做好电力电缆的管理工作,对预防电力电缆故障的发生,保证配电网运行的安全稳定性具有重要作用。特别是10KV以下等级的电力电缆应用广泛,本文主要以10KV以下电力电缆进行阐述分析。
一、电力电缆种类及技术要求
1、电力电缆主要种类
电力电缆按电压等级可分为低压电缆、中压电缆(中低压电缆泛指为35KV及以下)、高压电缆(110KV以上)、超高压电缆(275-800KV之间)、特高压电缆(1000KV及以上);按电流制可分为直流电缆和交流电缆;按绝缘材料可分为油浸绝缘电缆、塑料绝缘电缆、橡皮绝缘电缆。
2、电力电缆基本结构
电力电缆基本结构有线芯(导体)、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分构成;线芯是电力电缆的导电部分,用来输送电能,是电力电缆主要部分;绝缘层是将芯线与大地彼此隔离,保证电能输送,是电力电缆结构中不可缺少的组成部分。目前广泛使用的是10KV内电力电缆,详细分为导电线芯、内半导体、绝缘层、外半导层、铜屏蔽、填充物、内衬层、双钢带保护层、外护层。
3、电力电缆优点
一般采用沟道、桥架、埋地等方式敷设,线间距离小、不用架设塔杆、线间保持绝缘距离等,占用地面和空间少;受环境气候影响较小,运行可靠性高;分布容量大、维护工作量小、电击可能性小等。
4、电力电缆运行技术要求
电力电缆线路在正常运行的过程中,必须满足其电缆的相关技术要求方可保证电力电缆长周期稳定运行,满足其运行的基本技术条件是:
1)环境温度介于其绝缘层、保护层等运行条件。油纸绝缘类型的电缆线的额定负压时的最高允许温度为60℃,在短路时允许的最高温度为250℃;交联聚乙烯绝缘类型的电缆芯在额定负压时的最高允许温度为90℃,在短路时允许的最高温度为250℃,如若电力电缆长期在超过其材料允许温度时,将导致其绝缘性能降低,致使绝缘材料老化,电缆出现损坏而导致故障事故发生,所以对于运行中的电缆需要控制好芯线导体的允许温度,可以采用对电缆表面进行温度测量来保证电缆运行温度。
2)电力电缆承载的运行电压要保持在额定电压范围内,以低于额定电压115%为标准;运行承载的电流要求低于允许长期运行的最大电流。
3)电力电缆敷设沿线不得有沉降、挤压、磨损、尖刺、腐蚀、高温、刮碰等恶劣环境,如有上述环境应采取相应的保护措施,否侧将严重影响电力电缆稳定运行,甚至产生故障。
二、电力电缆的常见故障
(一)电力电缆故障可概括分为接地、短路、断线三大类,其常见故障主要有以下几种:
1、一相或多相线芯断线。此故障电缆芯线与芯线间短接不能导通,说明一相或多相芯线出现断线故障,无法输送电能;
2、一相或多相接地。此故障电缆芯线一相或多相与地之间导通,说明一相或多相芯线出现接地故障,分为高阻接地和低阻接地故障,接地电阻大于1000欧的为高阻接地,低于1000欧的为低阻接地。
3、两相或多相相间短路。此故障电缆芯线分为相间短路并接地故障和相间短路不接地故障。
4、电缆闪络故障,电力电缆运行中低电压时运行正常,电压高时会在某个电压范围值或一段时间后出现瞬间击穿绝缘层现象,造成闪络故障。
(二)电缆故障的直接原因是绝缘层被击穿,造成相间或对地短路,主要有以下几种情况:
1、电力电缆及附件质量问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电缆的隔层结构的材质和电缆使用的附件材质质量对电缆的绝缘层起到关键性作用,电缆绝缘层厚度、防水、防腐、防高温、耐压材料等使用是否否满足设计要求将直接影响电缆质量;电缆中间、终端头使用的附件质量、制作工艺是否符合设计要求,都将决定电缆的质量,一旦上述条件不满足都将导致电缆绝缘降低、电流增大引发电缆故障。
2、电缆运行使用环境问题。电力电缆在运输、生产运行环境中存在环境潮湿、化学腐蚀等都会使电缆绝缘层发生破损,电缆绝缘降低、电流增大引发电缆故障。
3、外力损伤问题。电力电缆在运输、敷设、运行使用过程中外力挤压、尖物刮伤、敷设弯角过大、机械挂碰、着火、电缆头制作时刀痕过深等外力原因使电缆绝缘层损伤,导致电缆绝缘降低、电流增大引发电缆故障。
4、过负荷运行问题。电缆长期超电流负荷运行,导致电缆芯线过热,绝缘层老化,绝缘性能降低击穿;运行时遭受雷击、短路接地等过电压冲击造成绝缘层损伤击穿,导致电缆绝缘层绝缘降低依法电缆故障。
5、电网谐波导致电缆绝缘击穿问题。电网系统广泛使用变频器、高频电源、系统接地产生谐振等原因造成电缆绝缘击穿导致电缆绝缘击穿故障。
三、电力电缆的维护管理
(一)电缆质量管理。
1、电缆质量验收注意事项。电缆敷设前需对出厂说明书、合格证、出厂试验报告进行检查验收;电缆敷设时隐蔽工程需有专人跟踪验收,需检查监理记录、敷设记录、质量验评记录等;检查电缆规格型号与设计相符,排列整齐、全线无损伤、标识牌清晰准确、接地点连接符合设计、中间头终端头符合制作规程;电缆垂直或转角大于45度处进行可靠固定、弯曲半径满足规程要求;沟内、隧道、桥架内清洁无杂物,照明通风排水良好,孔洞封堵严密、路径标识齐全;电缆交接试验符合规程要求。
2、电缆运输储存注意事项。电缆严禁与酸碱及矿物油类接触,必须进行隔离存放;储存的库房内不得有破坏绝缘及腐蚀芯线金属的腐蚀性气体;不的长时间存放在露天环境,电缆盘不得平放,存放时电缆头需做好密封;运输中严禁从高处扔下电缆盘、不得与坚硬物体接触运输,途中要对电缆盘进行固定,吊装时严禁几盘电缆同时进行,防止相互碰撞造成机械损伤;
3、电缆敷设注意事项。电缆敷设尽量远离热源,避免与蒸汽管道平行、交叉布置,如不可避免必须采取隔热措施,禁止电缆全线平行敷设在热管道上面或下面;架空敷设电缆时,电缆之间、电缆与周围建筑物之间距离要保证满足规程的规定,如若满足不了必须采取相应措施进行保护;电缆敷设时必须要留有余度,防止气温变化引起的热胀冷缩拉伸造成机械损伤;电缆敷设时转角弯度必须符合规程要求,不得存在超规程弯角、较劲情况;电缆在沟道等环境辐射中间部位尽量避免安装中间接头;电缆埋地敷设必须满足规程要求,不得敷设在腐蚀性较强的环境,如不可更改则必须采取护管等防护措施;严禁在较低气温的环境下(高于零下5度)进行敷设,如若敷设需要将电缆提前24小时存放在温度高于10度的环境加热,待电缆敷设时两个小时内敷设完毕。
4、电缆头制作注意事项。电缆头是电力线路中最薄弱环节,是故障发生率较高部分,且造成后果严重,所以电缆头制作必须严格按照规程执行、专业人员制作。基本要求是安装制作时需防潮,不应在雨天、雾天、大风天制作,气温低于0度时需采取保温加热措施;施工时保证操作人员手、工具、环境清洁,操作时不得做其它无关事(特别需要禁止抽烟);检查电缆头出厂日期,不得使用超期产品;三叉口内填充物保证填充饱满、不留有空隙;半导体剥制时不得下刀过深等。
(二)电缆维护保养内容及标准
电缆线路的运行维护主要工作包括线路巡视、维护、预防性试验、负载温度测量及缺陷处理等。
1、电缆线路巡视检查敷设路径周边是否有变化,是否发生新增加对电缆安全运行有影响的设备设施(如高温管线、腐蚀性气体等),桥架、沟道等是否有机械碰伤等。
2、巡视检查周期
a.电缆沟、隧道、电缆井、电缆架、敷设在土中的电缆每3个月至少一次,对于现场有施工等根据现场环境情况变化增加巡检次数;
b.电缆竖井内的电缆,每半年至少巡检一次;
c.水底敷设电缆检查测量河床的变化;
e.电缆终端头、中间头每季度检查一次,每三年停电检查一次。
3、巡检内容
a.检查电缆沟盖板、桥架框架、隧道、护管等有无破损、变形、腐蚀,线路标桩是否齐全;
b.检查电缆线路上禁止堆置瓦砾、矿渣、建筑材料、笨重物件、酸碱腐蚀性物料等;
c.检查电缆路径中转角是否有挤压、剐碰、磨损、开裂等
d.检查电缆终端头、中间头运行温度是否过高,与历史记录温度是否有上升,是否有放电声音;
e.检查终端头三叉口处是否有开裂、受力、漏胶等,检查中间头是否存在外护套开裂、两端是否漏胶等。
论文作者:班兴卫
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/8
标签:电缆论文; 电力电缆论文; 故障论文; 多相论文; 绝缘层论文; 环境论文; 规程论文; 《电力设备》2019年第4期论文;