電力電纜供電以其安全、可靠、有利于美化城市,獲得越來越廣泛的應(yīng)用。電力電纜多埋于地下,由于機(jī)械損傷、絕緣老化變質(zhì)及材料缺陷等原因,經(jīng)常會(huì)發(fā)生短路故障,如何快速尋找故障并采取應(yīng)對措施顯得比較重要。
一、電纜故障原因
電纜故障的最直接原因是絕緣降低而被擊穿。導(dǎo)致絕緣降低的因素很多,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),歸納起來不外乎以下幾種情況。
(一)外力損傷
由近幾年的運(yùn)行分析來看,尤其是在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中的上海浦東,現(xiàn)在相當(dāng)多的電纜故障都是由于機(jī)械損傷引起的。
(二)絕緣受潮
這種情況也很常見,一般發(fā)生在直埋或排管里的電纜接頭處。比如電纜接頭制作不合格和在潮濕的氣候條件下做接頭,會(huì)使接頭進(jìn)水或混入水蒸氣,時(shí)間久了在電場作用下形成水樹枝,逐漸損害電纜的絕緣強(qiáng)度而造成故障。
(三)化學(xué)腐蝕
電纜直接埋在有酸堿作用的地區(qū),往往會(huì)造成電纜的鎧裝、鉛皮或外護(hù)層被腐蝕,保護(hù)層因長期遭受化學(xué)腐蝕或電解腐蝕,致使保護(hù)層失效,絕緣降低,也會(huì)導(dǎo)致電纜故障?;挝坏碾娎|腐蝕情況就相當(dāng)嚴(yán)重。
(四)長期過負(fù)荷運(yùn)行
超負(fù)荷運(yùn)行,由于電流的熱效應(yīng),負(fù)載電流通過電纜時(shí)必然導(dǎo)致導(dǎo)體發(fā)熱,同時(shí)電荷的集膚效應(yīng)以及鋼鎧的渦流損耗、絕緣介質(zhì)損耗也會(huì)產(chǎn)生附加熱量,從而使電纜溫度升高。長期超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),過高的溫度會(huì)加速絕緣的老化,以至絕緣被擊穿。尤其在炎熱的夏季,電纜的升溫常常導(dǎo)致電纜絕緣薄弱處首先被擊穿,因此在夏季,電纜的
故障也就特別多。
(五)電纜接頭故障
電纜接頭是電纜線路中最薄弱的環(huán)節(jié),由人員直接過失(施工不良)引發(fā)的電纜接頭故障時(shí)常發(fā)生。施工人員在制作電纜接頭過程中,如果有接頭壓接不緊、加熱不充分等原因,都會(huì)導(dǎo)致電纜頭絕緣降低,從而引發(fā)事故。
(六)電纜本體的正常老化或自然災(zāi)害等其他原因。
電纜運(yùn)行故障是電纜系統(tǒng)在運(yùn)行過程中因自身的原因引發(fā)的故障。此外,還有施工時(shí),使電纜或附件受損或不符合相應(yīng)規(guī)范,引起日后電纜系統(tǒng)的故障。
二、電纜故障的防范措施
電纜進(jìn)水后干燥處理非常困難(如用熱氮?dú)饧訅捍祩?cè),一般也沒有配置相應(yīng)的設(shè)備。實(shí)際操作中,如果電纜進(jìn)水,只是鋸掉前端幾米,如整條電纜已進(jìn)水,就無法可取。因此,電纜進(jìn)水的防止,應(yīng)以預(yù)防為主,采用以下措施:電纜頭應(yīng)密封鋸掉的電纜端頭,無論是堆放還是敷設(shè),均要用塑料密封起來(采用電纜專用的密封套),防止潮氣滲入。電線敷設(shè)后要及時(shí)進(jìn)行電纜頭的制作。購買電纜時(shí),必須選擇質(zhì)量過硬的廠家。由于絕緣中的雜質(zhì)、氣孔等是水樹發(fā)生的起點(diǎn),因而電纜質(zhì)量的好壞對防止水樹老化至關(guān)重要。
加強(qiáng)電纜頭制作工藝的管理一旦電纜進(jìn)水,則最早出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象的往往是電纜頭,因而電線頭制作得好,可以延長電纜的整體壽命。如電纜在剝離半導(dǎo)體層時(shí),我們在半導(dǎo)體層上豎著劃幾道,然后像甘蔗剝皮一樣剝?nèi)グ雽?dǎo)體。但在用刀劃時(shí),若劃得太深,便會(huì)傷及絕緣層,給水樹的產(chǎn)生帶來機(jī)會(huì)。采用冷縮電纜頭3M公司的冷縮硅橡膠電纜附件,制作簡單方便,不用噴燈,不用焊錫。且硅橡膠電纜附件有彈性,緊緊地貼在電纜上,克服了熱縮材料的缺點(diǎn)(熱縮材料沒有彈性,在電纜熱脹冷縮的過程中,會(huì)與電纜本體間出現(xiàn)間隙,這就為水樹的發(fā)展提供了便利)。長電纜采用電纜分支箱鋼廠的幾條長電纜,每條長度在3km左右,對于這樣的電纜,除了做中間接頭外,我們還采用一至二個(gè)電纜分支箱,一旦其中的一段電纜進(jìn)水后,不會(huì)擴(kuò)散到其它段的電纜,而且在電纜故障時(shí)也便于分段查找。
采用PVC塑料雙壁波紋管該管耐腐蝕、內(nèi)壁光滑、強(qiáng)度與韌性良好,因而在電纜直埋敷設(shè)時(shí),可大大減少電纜外護(hù)套破損。電纜溝(管)與電纜井的設(shè)計(jì)由于條件的限制,電纜敷設(shè)均采用直埋或電纜溝形式,而且以直埋為多。電纜的試驗(yàn)電纜頭制作完成后,在投運(yùn)之前做一次高壓直流泄漏試驗(yàn)以后,一般只對變電所出線電纜做預(yù)試,其它電纜不做試驗(yàn)。因?yàn)椋冸娝鼍€電纜一旦故障,短路電流會(huì)對變電所設(shè)備造成很大沖擊,因而發(fā)現(xiàn)電線有問題,就要加強(qiáng)運(yùn)行管理及時(shí)調(diào)換。我們認(rèn)為,電纜故障的后處理,與電纜試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)故障的電纜,兩者處理起來一樣的麻煩:查找故障點(diǎn),甚至調(diào)換電纜。非計(jì)劃性停電、短路電流的沖擊優(yōu)點(diǎn)是:不做試驗(yàn)可延長電纜的壽命(有些電纜試驗(yàn)做出來不理想,卻依然可以運(yùn)行很長時(shí)間,況且直流試驗(yàn)后會(huì)增加電纜擊穿的可能),故障點(diǎn)比較明顯,易于查找。后者的優(yōu)缺點(diǎn)正好與前者相反。因此,對于不做試驗(yàn)的電纜用戶,我們著重做好其供電可靠性,事實(shí)上,新的《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中,對交聯(lián)電纜不再規(guī)定隔一定時(shí)間做直流耐壓試驗(yàn),只測絕緣電阻,因而更可簡化電纜的預(yù)防性試驗(yàn)。在實(shí)際工作中,電纜的故障類型和故障原因是多種多樣的,電纜故障產(chǎn)生的根源一般是積患已久和管理不善。所以只要提高相關(guān)人員的主觀認(rèn)識,采取得力措施,精心維護(hù),積極預(yù)防,電纜事故是可以減少甚至杜絕的。加強(qiáng)預(yù)防措施,以防范為主,是降低電纜故障率最有效的方式。加強(qiáng)對重要電纜線路的監(jiān)測,及時(shí)在故障前發(fā)現(xiàn)缺陷,從而減少電纜故障的發(fā)生,畢竟故障后測尋技術(shù)是種被動(dòng)的技術(shù),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如主動(dòng)的預(yù)防措施有效,這對保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行,提高供電可靠性有著重大意義。