摘要：高压电力电缆对电力负荷的安全、稳定运行发挥着重要的作用。如果高压电力电缆在生产、施工、试验等环节中存在质量问题，在运行过程中受到运行环境的影响最终会导致电缆运行故障的发生，从而影响电气设备的可靠运行。本文就高压电力电缆故障原因及防范措施进行探讨。
关键词：高压电力；电缆故障；原因；对策；分析
1导言
随着国家经济社会的不断进步，电网建设得到了飞速的发展，而高压电力电缆作为电网设备的一部分，已经起到了不可或缺的作用。近年来，高压电力电缆故障的高频次发生已经逐步引起了电力企业的高度重视，本文着重对一起电力电缆故障进行了详细的分析，并提出了相应的防范措施，对高压电力电缆的安全稳定运行有现实的作用和价值。
2电缆引起火灾原因识别
本文对近年来电缆引起火灾事故的典型案例进行整理、统计，应用“故障树”技术对电缆火灾形成的原因进行辨识，由“电缆火灾起因”开始，向下逐层分析作图，识别出电缆火灾的风险主要有“电弧引燃”、“燃烧物引燃”、“火势延燃”等三个方面，建立了“电缆火灾形成原因”故障树。
3电缆火灾原因分析
通过分析不难看出，引起电缆火灾的主要原因有三点：电弧引燃、燃烧物引燃和火势延燃等。
3.1电弧引燃
一是对电缆接头爆炸引发电缆火灾的分析。引起电缆接头爆炸的因素有两方面，制作工艺差和长期过负荷运行。这两方面因素都会导致电缆接头爆炸，进而引起电缆火灾。如某供电局220kV线电缆接头制作时出现问题，运行中严重过热，电缆接头壳被炸开，跳闸后又自动重合并产生电弧；又如南方某变电站，由于环境气温过高，加上电缆长时间超负荷运行，导致电缆接头爆炸，引起变电站内电缆扯弧燃烧，十几栋居民楼全部断电。在统计的24个火灾案例中，由于电缆接头爆炸引发的火灾事故案例多达7个，占电缆火灾起因的29%，是引起电缆火灾的重要原因。二是对电缆护层悬浮电压过高而引起的电缆火灾分析。引起电缆护层悬浮电压过高的第一方面因素是接地系统被破坏，其中有两种情况：一是接地线被断开，二是接地箱被盗。接地系统一旦被破坏，护层的悬浮电压必将升高，护层击穿产生的电弧会导致电缆起火。如2007年底，南方某电业局，一杆塔上护层保护接地箱被盗，电缆护层直接接地电缆接地端被拆开，导致单端接地的电缆金属护套悬空，护套薄弱点击穿放电，放电的火花引燃外护套，导致工井内多根110kV电缆冒烟着火。又如某供电局110kV电缆线路多个接地箱被盗，电缆护层产生很高的悬浮电压，扯弧放电，电缆沟道着火。引起护层悬浮电压高的第二方面因素是接地系统安装错误，与接地系统被破坏一样会导致电缆护层悬浮电压升高，击穿的电弧引燃电缆。如某供电局在进行110kV电缆施工时，将原应单端接地的电缆两侧都装设成了保护接地，结果在刚一投运就发生了电缆对附近的金属构架闪络放电，电缆的外护套烧损。在笔者统计的火灾案例中，此原因占火灾起因的21.70%，成为引起电缆火灾的主要原因。三是对电缆绝缘击穿引发电缆火灾的分析。电缆的绝缘击穿有两方面因素：一是电缆绝缘老化；二是电缆受损。这两方面因素导致电缆绝缘击穿产生的电弧会引燃电缆。如某火电站因敷设低压电力电缆的电缆沟环境恶劣，致使电缆绝缘老化，导致在运行中电缆对沟道内金属支架闪络放电，引起电缆起火，造成多个发电机组因冷却、润滑系统停电而停运。又如某矿厂的矿车侧翻砸断电缆，使电缆短路产生电弧引起电缆着火。在笔者统计的火灾案例中，因绝缘击穿引发电缆火灾的案例达到5个，占火灾起因的21%，也是引起电缆火灾的一个主要原因。四是对重合闸操作引发电缆火灾的分析。根据规定，纯电缆线路不允许重合闸，因为一般情况下电缆发生故障后不能自恢复。如果电缆线路配置了重合闸装置，一旦电缆线路发生故障，重合闸不但起不到保护作用，相反会加大电缆短路产生电弧，致使电缆起火的概率增加。如某供电公司由于电缆接头安装质量不良造成电缆主绝缘击穿，重合闸使故障电缆两次通过短路电流，加大电缆着火的概率，造成电缆隧道内电缆起火燃烧约4h，烧毁220kV交联电缆5回，66kV交联电缆3回，电缆隧道损坏严重，其中数十米220kV和66kV XLPE电缆烧损后只剩下了裸铜导线。
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3.2燃烧物引燃
燃烧物引燃包括燃烧物落入沟道、在电缆工井或沟道内进行动火作业、在户外电缆周围堆积可燃物等三种情况。燃烧物燃烧时或动火作业时，产生的明火或高温渣滓落在电缆上都会导致电缆外护套起火。如流浪人员在某供电企业电缆沟上燃烧可燃物取暖，燃烧的高温塑料熔体流入电缆沟内，造成沟道内多条电缆被烧毁。又如某钢铁集团在电缆隧道盖板上切割槽钢，高温钢渣落入电缆隧道内，引起电缆着火，火灾持续燃烧约11 h，烧毁电缆933根。
4高压电缆故障防范措施
一是建立、健全统一的高压电缆及其附件的质量标准和规范，保证电缆质量。二是在高压电缆终端头、中间接头的制作工艺中，应强调密封和防潮的要求。三是电缆铺设及电缆头制作人员须经过业务资质与技术的培训和考核，保证电缆的安装质量。四是加强高压电缆施工质量的监理工作，制止不符合标准的施工。五是对高压电缆的试验和验收要严格把关。六是加强设备巡视，对高压电缆头的运行要进行远红外测温工作，并做好电缆的环境保护。七是结合计划停电，定期做高压电缆预防试验。
5防范高压电缆头发生故障的措施
一是电缆终端在制作时要防潮，平均气温低于0℃时，要有加热措施。二是应尽量选用有应力管的高压电缆终端头附件。电缆头制作时要可靠地密封，防止外界的水及导电介质侵入，引起爬电。三是热缩电缆终端头长期运行，应加强对电缆终端头的巡视检查，电缆头上的灰尘要及时清除。四是电缆的固定：电缆头做好后，在其安装接线时，电缆分支不能多次被弯曲、扭转。五是电缆头与导体连接质量须注意。以不锈钢螺栓为好压接时，保证接线端子平面与出线导体铜端面平行贴合。六是采用新技术、新材料，尽量使用冷缩电缆终端头。它性能优异，耐老化、防腐蚀，密封性能好，抗电痕性能好，硅橡胶弹性好，与电缆界面结合紧密，应力控制与绝缘复合为一体，保证电缆的安全运行。七是学习先进的电缆头制作工艺，加强电缆头制作培训，严格电缆终端头制作工艺，保证电缆终端头绝缘的电气性能，促使电缆运行更加可靠、稳定。
6落实高压电缆施工管理制度
一是制定相应的高压电缆施工管理制度，高压电缆施工规范，明确相关施工责任制。二是要对施工人员进行技术培训，提高高压电缆施工质量。三是高压电缆的铺设安装要设计合理的线路，电缆铺设方式要适时改变，不能千篇一律。
7提高高压电缆线路运行管理水平
一是在设计上高压电缆必须满足以下3个运行的要求：首先绝缘一定要合格。其次导体截面要足够。最后电缆的保护层要适应运行需要，与电缆所在的运行环境相适应。二是为高压电缆营造一个良好的运行环境：首先做好电缆线路保护，防止外力破坏。其次防止电缆遭受热机械力、震动和地沉的伤害。再次电缆的保护层要安装过电压保护器。最后高压电缆的一端要安装防止母线过电压的保护器。
8结论
为了确保高压电缆的安全运行，提高供电的可靠性，各氯碱企业应该加强高压电缆产品的质量管控，加强高压电缆铺设、施工、验收全过程的管理，定期安排投运电缆的维护工作，确保高压电缆健康运行。
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论文作者:刘世哲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：电缆论文; 高压论文; 火灾论文; 电弧论文; 电力电缆论文; 故障论文; 护套论文; 《基层建设》2018年第34期论文;