摘要:高压电缆作为城区内主要变电站的进出线、重要用户与变电站间的重要供电联络线,其安全运行是电网可靠供电的重要保障。近年来,新建工程应用电缆的数量和范围均快速扩张,然而设计、运维、管理等人员对高压电缆应用的认识仍欠缺,超赶工期敷设电缆、不持证安装电缆接头等现象普遍存在,导致电缆故障频发。尤其是高压电缆接头,已成为故障高发点,严重影响了电网的安全可靠运行,造成的经济损失巨大、社会影响严重。
关键词:110kV电缆;中间接头故障;防盗对策
引言
随着我国社会经济的不断发展,电网建设速度愈来越快,电力电缆广泛应用于电网设备中,起到了不可或缺的作用。近年来,电缆因为外力损伤、绝缘受潮、化学腐蚀、长期过负荷运行、电缆接头故障、环境和温度以及电缆本体老化或自然灾害等因素引发大量的电缆事故。
1 110kV电缆头的分类
1.1预制式电缆头
预制式电缆头所用材料具有优良的性能,安装简便快捷,在安装时不需要加热,具有较好的弹性,有效的改善了界面性能。在当前低压和高压安装过程中是经常采用的一种中间接头方式。但采用预制式电缆头时,其对电缆绝缘层外径尺寸具有较高的要求,需要将过盈量控制在有效范围内,一旦过盈量过小时,电缆附件极易发生故障。但当过盈量过大时,电缆附件安装还会存在较大的难度。
1.2 热收缩电缆头
热收缩电缆头主要由聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯(EVA)及乙丙橡胶等材料共同组成,组成的共混物。针对于电场应用集中问题通常是采用参数控制法来达到缓解的目的,这种电缆头在具体应用过程中,具有安装容易、轻便、性能好及价格低廉等特点。
1.3 冷缩式电缆头
在电应用集中处理时一般采用几何结构法与参数控制法。其所使用的材料具有较好的机械强度,而且对电缆绝缘层外径要求不高,性价比较为合理。但在具体应用过程中,35kv及以下电压等级的冷缩式附件多采用工厂扩张式,其有限安装期为六个月,一旦超过安装期限,则会影响电缆附件的使用寿命。虽然66kv及以上电压等级的冷缩式附件采用的是现场扩张式,不受安装期限限制,但在安装时需要采用专用工具。
2 110kV电缆中间接头系列故障的原因分析
(1)电缆接头制作缺乏有效监管。虽各个施工项目均安排有监理或专业人员监管制作,但实际监管人员并无电缆制作经验或专业认知,监管过程流于形式,难以实现对电缆接头制作工艺的有效监管。(2)在高压电缆中间接头制作过程中,存在填料和树指没有拌匀的情况,在具体浇制时各种材料配合比例不科学,注模过快或是温度不适宜,从而导致环氧树脂混合物绝缘体内部有气孔。当模型结合面进入水和空气时,会影响绝缘密封性,导致电缆头运行时温度变化过大。另外,还存在直通铝压接管和导线的压接不合理的情况,这必然会造成电缆接触不良情况发生,运行时极易发生发热及老化现象。当电缆沟内存在较多的积水和污泥,或是施工过程中存在不合理的情况,在恶劣的环境下运行,再加之维护工作不到位,从而导致高压电缆中间接头故障发生。当中间接头外壳模型结合面不严实,存在裂缝,严重时存在环氧树指外泄的情况,这种情况下,中间接头固定外壳套模容易被烧穿,导致相间短路故障发生。(3)电缆接头在现场安装过程中,安装人员对电缆缺乏专业认识与系统培训,制作的电缆接头问题频出。
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3 110kV高压电缆中间接头故障对策
为了能够有效的减少高压电缆中间接头故障的发生机率,需要选择高质量的电缆附件,同时对于新工艺和新产品还要进行试验。选择可靠、稳定的连接金具。做好工作人员培训工作,努力提高工作人员专业技能水平,确保电缆施工和维护工作中做到认真、负责。并制定一系列的操作规范,强化质量控制,以此来确保电缆中间接头的质量,保证电缆安全、稳定的运行。对于高压电缆中间接头,需要采用正确的密封和机械保护,可以在接头位置搭砌接头保护槽和安装水泥保护盒,以此来防止接头内部渗入水分和潮气。通过科学对接头进行处理,可以有效的延长电缆接头的使用寿命。做好电缆金融屏蔽和接地处理,即科学焊接接地线,并焊接好两端盒电缆本体上的金属屏蔽及铠装带,确保终端头焊接的可靠性和牢固性。利用金属屏蔽,可以实现电缆故障短路电流的有效传导,并对电缆场对附近通讯设备的电磁干扰进行有效屏蔽。在对外半层体屏蔽处理过程中,需要保证外半导体端口的整洁和均匀,实现和绝缘的平滑过渡,同时还要在接头增绕半导体带,使其与电缆本体外半导体屏蔽搭接保持良好的连通性。利用外半导体屏蔽,有效的均匀电缆和接头绝缘外部的电场。在高压电缆中间接头施工过程中,需要合理对导线进行连接,即确保足够的机械强度,而且连接的地方不能出现尖角。在具体压接过程中,不仅要选择合适的导电率,而且机械强度也要与导体连接管的要求相满足,保证压接管径和被连接线芯外径的配合间隙保持在规定的范围内,在具体压接之前,需要利用导电胶涂抹在导体外表现和连接管内,并利用钢丝刷破坏掉氧化膜。对于连接管和芯线导体上的尖角和毛边需要利用锉刀或是砂纸进行打磨,至其表面光滑为止。
4 电缆被盗导致故障的处理措施及建议
运行中单芯电缆的金属护套应可靠接地,一旦完全悬空,就会通过电容分压在金属护层上产生很高的工频电压,对人身安全构成威胁,同时可能造成电缆击穿故障,严重的甚至会导致电缆沟道或隧道火灾。所以,一旦发生这种情况应立即进行处理。具体的处理措施可为:(1)加强对电缆线路的监测,尤其对交叉互联箱的温度、湿度、周边环境进行严格检察,确保在故障或意外发生时能及时发现、及时处理。对高压电缆线路范围加装标识牌,以方便运维人员定时定期地对高压电缆线路进行检修,同时也能预防意外性质的破坏产生。(2)加强防盗措施,安排运维人员对易发生盗窃的路段进行严密巡视和监控,对于设置在地面上的交叉互联箱体的基础孔洞卜层用防火材料封堵,上半部分用混凝土填充,将同轴电缆包封在内的方法,加大被盗难度。对于终端塔、终端场所的接地电缆,将电缆穿入塑料波纹管,然后采用在波纹管内灌注砂浆的方法,以减少电缆接地线被偷盗的概率。(3)带电检修。接地线、交叉互联线被盗后金属护套产生悬浮电位的危害性很大,因此仅仅立足于紧急情况下的处理是远远不够的。应采取有效手段防止类似的情况发生。但如果直接用接地线接地,瞬时放电电流很大,容易形成弧光放电,危及操作人员安全。应采用灭弧接地装置立即将悬浮金属护层单端接地,消除悬浮电压,暂时将金属护层单接地运行,然后停电或带电恢复为交叉互联双端接地方式。(4)前期设计时应当考虑到被盗风险,尽量在预安装阶段就设计好防盗措施,如在中间接头工井安装自动温度报警装置,安装智能防盗井盖等。
结语
在输变电电缆线路中,电缆中间的接头作为其中非常重要的组成部分,通过保持电缆接头连接的良好性,才能确保供电系统安全、稳定的运行。因此针对高压电缆中间接头中容易出现的故障要采取相应的措施加以防范和处理,保证电缆线路运行的可靠性。
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论文作者:陈照锋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/21
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