陳強(qiáng)
摘要:由于電纜線路具有運(yùn)行維護(hù)簡單,不受外界影響、占用空間及面積小、安全可靠,相比較架空線路有著極大的優(yōu)越性。因此,10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路在城市配電網(wǎng)建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是,隨著電纜線路的增加,電纜故障也逐年遞增。因此,為了提高電力電纜的供電可靠性和安全性,有必要進(jìn)行電纜故障原因分析,并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜;原因分析;防范措施
1.10kV交聯(lián)聚乙烯電纜故障原因分析
由于受施工工藝、施工環(huán)境、運(yùn)行環(huán)境、產(chǎn)品質(zhì)量等因素的影響,10kV交聯(lián)聚乙烯電纜頭的故障原因也不同。電纜頭的連接管壓接量不足或線耳安裝緊固不到位,金屬連接部位的接觸電阻過大,溫升較大。隨著電纜頭運(yùn)行年限的增長,金屬連接部位的接觸面氧化加劇,氧化膜變厚導(dǎo)致接觸電阻增大,或運(yùn)行電流越來越大時(shí),電纜頭通流能力不足,均使金屬連接部位的溫度升高更快,最終導(dǎo)致金屬連接部位過熱熔化,電纜頭絕緣損壞。此外,施工環(huán)境未能滿足要求,粉塵較多,濕度較大,絕緣層表面潔凈度降低,又或者是電纜頭運(yùn)行過程中水浸受潮,均導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度減弱,絕緣層表面形成電樹枝,逐漸加速老化,直到放電擊穿等?,F(xiàn)將造成接頭處故障的主要原因歸納如下:
1.1尺寸錯(cuò)誤:施工人員未按圖施工,易出現(xiàn)電纜頭開剝尺寸錯(cuò)誤,導(dǎo)致已開剝電纜頭與電纜附件不匹配,常見的情況有主絕緣層、外半導(dǎo)電層開剝尺寸錯(cuò)誤,應(yīng)力管與半導(dǎo)電搭接不到位,電場得不到有效控制。
1.2開剝損傷:電纜頭制作過程中,由于施工人員技能水平不足,開剝外半導(dǎo)電層過程中誤傷及主絕緣,主絕緣表面出現(xiàn)縱向刀痕或外半導(dǎo)電層斷口處的橫向刀痕,導(dǎo)致電纜運(yùn)行過程中主絕緣出現(xiàn)沿面爬電或外半導(dǎo)電層斷口處的電場集中放電擊穿。
1.3安裝錯(cuò)誤:應(yīng)力管收縮后與兩端外半導(dǎo)電層搭接不到位,外半導(dǎo)電層斷口處的電場未能得到控制,形成電場集中現(xiàn)象。其次,包繞防水膠帶過程中,防水膠帶之間搭接不到位產(chǎn)生縫隙,導(dǎo)致水分滲入電纜內(nèi)部。
1.4接觸不良:連接管壓接不足,線耳螺絲緊固不到位,導(dǎo)致金屬連接部位接觸不良,電纜通流能力受到損害,運(yùn)行過程中金屬連接部位發(fā)熱甚至熔斷。
1.5雜質(zhì)污染:施工人員重復(fù)利用酒精紙,主絕緣清潔不干凈,涂抹硅脂膏過程中未穿戴一次性手套,手上殘留的雜質(zhì)污染主絕緣,導(dǎo)致主絕緣表面臟污,電纜絕緣強(qiáng)度受到影響。
1.6環(huán)境影響:在多塵、雨霧天氣下制作電纜頭,電纜接頭中含有塵埃和水分,電纜絕緣性能下降。其次,戶內(nèi)電纜終端頭運(yùn)行環(huán)境潮濕,電纜中間頭被水浸泡,運(yùn)行時(shí)間長了水分滲入電纜內(nèi)部。
1.7產(chǎn)品質(zhì)量:使用非標(biāo)電纜附件,過期電纜附件,電纜附件配件不齊全等情況,導(dǎo)致電纜中間頭制作安裝不合格,給電纜運(yùn)行留下安全隱患。
2.10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜故障的防范措施
根據(jù)以上電纜故障的主要原因,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際工作情況,為減少電纜故障的發(fā)生,應(yīng)采取一下預(yù)防措施:
(1)作業(yè)開始前,施工人員應(yīng)查看電纜附件安裝說明書,提前了解電纜頭開剝尺寸要求,附件安裝要求,確保制作完成后的電纜頭開剝尺寸正確,附件安裝正確;
(2)作業(yè)過程中,如施工人員開剝外半導(dǎo)電層過程中誤傷及主絕緣,應(yīng)重新開剝電纜頭,避免制作完成后的電纜頭存在安全隱患;
(3)為避免應(yīng)力管安裝錯(cuò)誤,導(dǎo)致與外半導(dǎo)電層搭接不到位,應(yīng)力管在收縮前,應(yīng)采用中心定位法和參照法,確定兩端主絕緣斷口中間的定位點(diǎn),再從定位點(diǎn)向電纜短端方向量取30CM作為參考點(diǎn),當(dāng)應(yīng)力管收縮到一半時(shí),從參考點(diǎn)向應(yīng)力管方向量取30CM,檢查定位點(diǎn)與應(yīng)力管中心點(diǎn)是否對(duì)應(yīng),再收縮完其余部分應(yīng)力管,確保應(yīng)力管與外半導(dǎo)電層搭接到位且對(duì)稱。其次,防水膠帶應(yīng)以二分之一的搭接量進(jìn)行包繞,不得留有縫隙,防止防水失效;
(4)施工人員在壓接完連接管前后,應(yīng)測(cè)量連接管壓接前后的連接管外徑,連接管壓接前后的外徑比應(yīng)滿足國標(biāo)要求的0.866d。另外,終端頭的線耳螺絲安裝應(yīng)擰緊,且線芯不得扭轉(zhuǎn),確保金屬部件連接點(diǎn)接觸良好,通流正常;
(5)施工人員不得重復(fù)利用使用過的酒精紙清潔主絕緣,每相線芯主絕緣的清潔應(yīng)采用新的酒精紙,酒精紙清潔方向應(yīng)從主絕緣斷口向外半導(dǎo)電層單向清潔,不得左右來回清潔,而硅脂膏的涂抹應(yīng)穿戴潔凈的一次性手套,硅脂膏涂抹方向也是從主絕緣斷口向外半導(dǎo)電層單向清潔,單向清潔方法可將殘留在主絕緣上的導(dǎo)電顆粒推離主絕緣,同時(shí)也避免了因清潔、涂抹方法的錯(cuò)誤將導(dǎo)電顆粒帶到主絕緣上;
(6)電纜敷設(shè)至電纜溝后,應(yīng)采用防水措施將電纜兩斷口密封好,防止電纜在制作前就已經(jīng)受潮或入水。其次,電纜頭的制作應(yīng)在無塵、濕度小于75%的環(huán)境下進(jìn)行,如條件不滿足可通過搭建帳篷,采取空氣凈化措施改善作業(yè)環(huán)境,保證電纜頭在制作過程中不受環(huán)境的影響。在電纜頭運(yùn)行過程中,電纜中間頭應(yīng)放置在電纜溝的支架上,不可直接放置在溝底,避免受溝內(nèi)積水浸泡,而對(duì)于戶內(nèi)終端頭,應(yīng)采取防潮封堵措施,防止水汽侵入柜內(nèi)。
(7)作為業(yè)主方,應(yīng)安排技術(shù)人員對(duì)電纜頭的制作過程進(jìn)行旁站監(jiān)督,及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正問題,或者是在施工人員作業(yè)之前,要求施工人員將電纜頭開剝情況和安裝情況進(jìn)行拍照或錄像,作業(yè)完成后將照片或錄像提交給驗(yàn)收人員審查,確保電纜頭制作合格;
(8)對(duì)于制作完成后的電纜頭,應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)或電纜震蕩波局放試驗(yàn),監(jiān)測(cè)其耐壓是否合格,是否存在局部放電情況;
3.結(jié)論
提高電纜運(yùn)行質(zhì)量,降低故障率是一個(gè)綜合而復(fù)雜的課題。隨著各地區(qū)城市化建設(shè)步伐的加快,城市電纜建設(shè)將成為電網(wǎng)建設(shè)中的重要組成部分。要進(jìn)一步提高施工質(zhì)量,需提高施工人員的技能水平,提升技術(shù)人員的技術(shù)水平,使他們能夠及時(shí)掌握電纜設(shè)備的新技術(shù)、新知識(shí)和施工要求,減少因施工工藝問題引起的電纜事故。同時(shí),組建一支高素質(zhì)的配網(wǎng)試驗(yàn)隊(duì)伍,提前預(yù)防、發(fā)現(xiàn)電纜存在的缺陷,減少電纜故障的發(fā)生。
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