一、现场事故情况
某日，一现场巡检电工巡检时发现原本敷设在电缆桥架当中的高压单芯240mm2电缆从桥架中出来，在桥架外的管廊中挂着有几十米，沿线巡视发现从主变电站的出线到锅炉配电室沿线都有电缆挂在桥架外，是单芯240mm2的铜电缆，仔细查看桥架中该电缆大部分从桥架中出来。此电缆是锅炉配电室的电源进线，单芯电缆，三相电缆品字形排布，扎带困扎。电缆怎么会从桥架当中“蹦”出来呢？
二、事故分析
单芯240mm2的铜电缆每米重量约3KG，扎带每隔1米捆扎一下，电缆从桥架中“蹦”出来，按一米计算，需要克服自身重力影响（30N）和挣脱扎带的力量（180N），合计210N，蹦出桥架的高度按0.5米计算，至少需要做功105焦耳，长度几百米的电缆需要很多的力量，按200米计算至少需要21000焦耳的功。电缆如何受到或获得这么大的外力呢？联系到最近一次电力系统误操作接地事故，我们怀疑可能与此次事故有关。
误操作事故情况：锅炉热电高压配电室，10KV三段，10KVⅠ段母线单独运行，Ⅱ、Ⅲ段母线并列运行，发电机在10KVⅢ段母线并网发电，2#炉正常运行。因检修10KV I段与II段之间的联络柜，遂将10KV I段与II段之间的隔离柜下侧打接地线。一员工因操作失误，带接地线和隔离手车，因隔离柜无“五防”措施，另外正值生产系统开车过程，造成配电室I II段隔离柜发生短路故障，导致进线柜开关过流保护跳闸，发电机仍孤网运行，后短路点故障消失，发电机因超频，发电机后备保护跳闸。故障后查看报文及现场设施，发现接地线C相地线严重烧坏，B烧损坏较轻，A相无明显烧坏痕迹，说明发生接地短路时C相先接地，后又发生了B相接地，导致两相接地短路发生。
故障录波查询波形曲线数据：
故障录波可追忆故障发生前100ms的波形，波形显示故障发生前3#发电机运行电流为363A，故障发生期间发电机单相最大电流为1461.24A；
从故障录播波形（图1）可以看出：故障发生后341.7ms 302C2#进线开始跳闸，344.2ms 进线开关跳闸完成；
在进线开关分闸前（见图1）：线路电流A、B、C三相电流分别为13463.354A、10076.424A、10594.6A，发电机A、B、C三相电流分别为1199A、1252A、1224A；
再从故障录波图中可以看出：短路发生瞬间000ms II段电压突增、568.2msII段母线电压突降，到同时586ms时发电机三相电流从550A、255A、519A降到为10A左右，由此处可以判断：短路故障从开始到结束共续了586ms（降至10A是锅炉运行负荷电流）。
三、事故计算及结论
本次结合以上事故发生前后的电气数据，结合电磁学知识，即垂直于磁场中的导体，通电后会产生力，即安培力公式F=BIL。
电流取A相故障时电流13463.354A。
电缆长度取200米。
磁场强度B=µ0I/4πa=0.02049
（上式中a为场点到载流直导线的垂直距离，取电缆半径取14mm，品字排列，a取磁场强度公式电流I取13463.354-10594.6=2868.7A，µ0=4π× 10-7）
F=BIL=0.02049*13463.354*200=55174.7N
W=F*H=55174.7*0.5=27587 焦耳>21000焦耳
所以，综上得出结论：电缆“蹦”出桥架，是因为误操作带来的短路事故造成三根单芯电缆磁场突变，在大电流的作用下产生了巨大的安培力，使得电缆挣脱扎带的束缚“蹦”到桥架外侧。
四、事故预防
针对此事故，该公司要求相关的操作必须进行操作票制度，按照“四不放过”对事故进行分析、总结、学习。
参考文献：
[1]贾起民．电磁学：高等教育出版社，2001年
[2]程守洙、江之永．《普通物理学》：高等教育出版社，2006：P336
[3]赵凯华 陈熙谋．新概念物理教程-电磁学：高等教育出版社，2006：110
[4]张斌 傅为农 .试释安培力公式难以解释的现象：微电机，2015年8月
论文作者:李雪民,关敬敏,李纯赞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：电缆论文; 故障论文; 桥架论文; 事故论文; 发电机论文; 电流论文; 高等教育出版社论文; 《电力设备》2017年第30期论文;