摘要:高压电力电缆具有运行可靠性高、检修维护方便、以及占地面积小等优点在城市电网系统中得到广泛推广使用。为此,需要提高高压电缆运行的安全可靠性,确保110kV电网安全可靠、节能经济的高效稳定运行。由此可见,基于110kV高压电缆常见故障及施工技术的研究具有十分重要的意义。基于此,本文主要就110kV高压电缆施工相关问题进行分析探讨,以供相关技术人员参考借鉴。
关键词:110kV;高压电缆;故障;施工技术
引言:
如今,随着我国经济实力的提高,各个企业都得到了发展及扩张,电网建设也有了很大的变化,城市供电网的重要性要求电力线路供电具有更高的安全性、可靠性,且占用土地情况较为良好。但因为高压电力电缆的施工工作是一项复杂艰巨的工程,而且高压电缆在施工过程中受到多种因素的影响,故而出现一些故障。
1、110kV高压电缆故障形成原理
目前,高压电缆在实际的应用过程中开始出现电缆事故增加,输电线路可靠性受到威胁等问题。从实际的电力电缆运行及维护经验来看,在所有电缆故障成因中,电缆头故障是造成电缆事故的主要因素;其次,电缆本体以及接地线在使用过程中因为城市建设开挖等外力破坏是另外一个因素。其中,电缆接头故障通常发生在电缆的绝缘屏蔽断口位置,这是由于该位置为电应力集中的部位。在施工处理过程中若安装工艺、质量不能达到要求,例如绝缘填充剂处理不当、电缆内部结构存在杂质、气隙等问题时,会造成电场的分布极为不均,为电缆故障留下隐患。而在实际的运行过程中,这些部位一旦反复承受电压的冲击,达到对应水平之后,会对电缆的绝缘性能产生破坏,从而产生局部放电现象,并逐步扩大,从而造成电缆安全事故。
2、110kV高压电缆常见故障分析
2.1电缆会受到外力的破坏
随着城市规划建设的进一步进行,各地外力破坏电缆事故发生率不断增大。在电缆沟槽和隧道内的高压电缆,其相对不容易受到外力作用破坏;而直埋高压电缆由于其除了外绝缘外没有相应的保护所措施,加上敷设过程中没有标明电缆走向,导致其他管线工程在施工过程中,不能清楚辨析电缆走向,致使直埋电缆容易遭受到外力作用发生破坏。直接挖断或由于电缆周围堤基沉陷引起电缆受过大拉力进而引起击穿事故发生。
2.2电缆敷设方式不合理,绝缘层被破坏
在电缆敷设过程中因为对高等级电缆敷设技术没有充分掌握,部分施工人员根据10kV电缆敷设的相关技术和经验进行施工,导致高压电缆本体的绝缘层在施工的过程中被划伤,而环境中的半导电颗粒物质等在长期的使用过程中嵌入到绝缘层中,给后续电缆的正常使用造成影响。这种问题最为隐蔽,因为在施工后的实验过程中,由于划伤的深度不足以直接破坏绝缘层,交接试验时并不会被发现。但是在长期的使用过程中却会给高压电缆的使用留下隐患。
2.3电缆长期的超负荷运行
电缆在进行了长时间超负荷的运行之后,会出现产生的热量远远大于所散发的热量的现象,促使电缆的温度不断的攀升,这样在高温、压力和电压的共同作用之下就会形成绝缘损坏,电缆的温度上升通常都会导致在电缆线路薄弱的地方以及接口处首先被击穿。在夏季和秋季的时间里,这种电缆的故障尤为常见。
2.4电缆的质量缺陷
在电缆线路中,电缆及电缆附件两种材料质量的优劣,在一定程度上对电缆线路的安全运行产生直接的影响。由于电缆生产商在电缆生产过程中环境及工艺控制不严谨,导致电缆本体出现较多质量问题,如交联聚乙烯电缆中铝护套焊口不密实、绝缘层与屏蔽层共挤不均匀、绝缘出现气泡、电缆有刮痕等。
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2.4.1电缆附件存在质量缺陷。电缆附件存在的质量缺陷是预制件内表面粗糙、有气泡、杂质、厚度不均匀,密封涂胶处出现遗漏等。另外,施工单位在电缆头制作过程中不按工艺要求制作(如开线尺寸不正确、加温效果不达标、电缆打磨质量粗糙)也是电缆头存在质量问题的原因。
2.4.2电缆接地系统缺陷。电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱、护层保护器等部分。一般容易发生的问题主要是因为箱体密封不好进水导致多点接地,引起金属护层感应电流过大。
3、110kV高压电缆的施工技术分析
3.1电缆沟的挖掘
在挖掘电缆沟时,前期应对施工现场进行深入的调研、掌握第一手资料。当前,城市内的城下管线种类繁多,图纸资料同管道实际敷设往往大相径庭。所以,在挖掘电缆沟之前,应先挖掘样洞以确定电缆沟的实际挖掘路线,然后,再确定所挖掘电缆沟深、宽。除此之外,电缆沟内底部通常用软土和细沙作为垫层,厚度为100mm左右,电缆敷设完毕后,再铺厚度为100mm左右软土或细沙,最后,盖上盖板并回填泥土、逐层压实。
3.2电缆敷设
3.2.1控制电缆轴。电缆本质的重量较大,在敷设时,可能会出现电缆自动溜放的失控现象。需要在井口的位置预留一定的施工场地,一般情况下为15m×4m,再将电缆轴放置于距离井口lOm左右的位置,保持稳定,电缆轴直径约3m,能够放置2台大功率输送机,以预防可能出现的失控现象,还需要在各个位置配合监护施工人员,包括电缆轴处、人井口位置、工作井处等。
3.2.2电缆敷设。排管的电缆敷设顺序应是从上到下,防止施工过程中,损害到已敷设完成的电缆,也便于在工作井上设置电缆输送机。如果是采用机械设备敷设电缆,需要在牵引头的部位,或者钢丝网套与牵引绳之间的位置,安装活节与电缆头连接,避免出现电缆扭曲的情况。
3.2.3避免电缆受损。为防止电缆局部受力过大而损伤电缆,应控制最大牵引力。电缆转弯处,按牵引力= 侧压力×转弯处弯曲半径进行控制,电缆侧压力控制在3kN/m以下,当检测超过3kN/m时,需要适当调整电缆输送机及调整转弯半径。电缆允许弯曲半径为的最小值为20d,电缆很容易受到伤害,因此需要在电缆转弯的位置先安置转弯滑车,将电缆支撑起来,并起到导向的作用,配备专人进行施工监护。
3.3加强电缆生产制造质量监督检验工作及施工质量监督工作
结合工程实际情况,建立与高压电缆及附件相关技术规范相匹配的生产制造工艺、设计方案、施工工序、监理流程、交接与验收等技术标准与规范,确保110kV高压电缆具有较高产品质量和施工质量。为了确保工程使用的高压电缆具有较高生产制造质量,建设单位应指派专人到制造厂家进行监造,监造人员在实际工作中如发现生产技术、生产工艺等存在问题时,应立即要求厂家进行整改,直到满足相关技术规范要求为止。制造厂家应定期对所生产高压电缆产品采取抽样试验方案,将样品送到相关检测机构对其质量进行动态检验,确保出厂高压电缆具有较高质量水平。另外,在施工过程,施工单位必须严格按照相关规范进行,监理单位应充分发挥作用,做好巡视、见证、旁站、停工待检工作,并督促施工单位做好三级自检。
结束语:
总之,电力建设也成为了当今社会公共建设事业中极为重要的一部分,城市现代化建设步伐的加快使得电力电缆得到了广泛的运用。而由于在施工过程中会出现一些故障,因此,相关工作者应提出各种的应对与预防措施,选择最适合具体情况的解决方法,重视对电缆的管理和保护,减少损失,为电力企业的发展提供帮助,进而进一步推进我国经济的再度提升。
参考文献:
[1]洪跃保.110kV电力电缆故障的分析[J].城市建设理论研究,2013.
[2]王振权.高压电力电缆在施工中存在的问题[J].中小企业管理与科技,2011.
[3]刘兵.基于行波的电力电缆故障测距方法[J].高电压技术,2010.
论文作者:钟奇伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
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