電力電纜在運行中的常見故障

  電力電纜是用于傳輸電力、傳輸信息和實現(xiàn)電磁轉化的一大類電力產品,在當今電氣化的時代,電力電纜廣泛的分布于生活中的各個角落,涉及社會方方面面,凡是有人類活動的地方,都會有電力電纜的存在,社會中的交通、生產、生活及社會的發(fā)展都要電力電纜的帶動。面對日益增多的電力電纜,隨之而來的也有更多的電纜故障。學習、掌握各種預防和處理電力電纜故障的方法、技巧對現(xiàn)在的電纜建設、維護和管理人員來說是及其重要的。

  摘要:在現(xiàn)代化進程越來越快的今天,城市快速發(fā)展,城市電網電纜化已成為發(fā)展的趨勢,電力電網的安全運行直接影響著社會的穩(wěn)定、經濟的發(fā)展及人民的正常生活。隨著電力電纜的廣泛應用及電纜的長時間使用,電纜發(fā)生故障的幾率也越來越高。文章分析了電力電纜在日常運行中的常見故障及故障原因,并對防止電纜故障的預防措施進行分析和闡述。

  關鍵詞:電力電纜,故障,措施

  1電力電纜在運行中的常見故障

 、俳拥匦怨收稀k娎|一芯或者多芯接地,分為低阻接地和高阻接地,以10kΩ為界。②短路性故障。電纜兩芯或者三芯短路,一般常見兩相短路和三相短路。③斷路性故障。電纜一芯或者多芯被外部應力或線路短路破壞,造成電纜某一芯或者數(shù)芯發(fā)生斷裂,致使電纜之間或對地的絕緣電阻在規(guī)定范圍電壓卻不能傳輸?shù)浇K端。④閃絡性故障。該類故障主要發(fā)生在高壓試驗中,并且大多數(shù)在電纜接頭處或電纜終端位置發(fā)生。當所加電壓達到某一數(shù)值時擊穿,電壓低至某一值時絕緣又恢復。⑤綜合性故障。同時出現(xiàn)以上兩種或者兩種以上故障成為綜合性故障。

  2電力電纜常見故障的原因

  2.1機械損傷

  電纜本體發(fā)生機械外力破壞,這類故障在電力電纜事故中所占比例較大。且對電網安全運行影響較大,可能造成較嚴重后果。

  ①直接外力破壞電纜。多因為城市工程建設管理中疏忽漏洞,施工過程不善等引起的電纜故障。②自然現(xiàn)象造成的電纜損傷。地質災害如地震等會產生的過大拉力拉斷電纜,溫度太低也可能凍壞電纜附件,這些是不可抗拒的損傷。③地基下沉破壞電纜。電纜穿越鐵路及高大建筑物時,由于地基負重太大,會發(fā)生地基下沉現(xiàn)象,對電纜產生垂直方向上的拉力破壞折斷電纜或造成電纜中間接頭內部絕緣降低而發(fā)生擊穿。

  2.2化學損傷

  造成電纜化學損傷主要由于熱化學作用對電纜的破壞。

 、匐娎|管道鋪設不當,導致的電纜產生熱量無法有效散熱,及電纜長時間過負荷使用,造成電纜老化及絕緣損傷加速。②電纜長期過負荷使用很容易導致電纜過熱,電纜長期受高熱高溫,會使得部分的電纜絕緣碳化,這樣對電纜絕緣材料有很大損害,使其彈性減弱就很容易產生破裂損壞。③早期敷設的電纜如穿蛇皮管的直埋電纜及穿鋼管的直立電纜,當電纜為三芯電纜時,高負荷情況下會產生100℃的高溫,這種現(xiàn)象為渦流現(xiàn)象,對電纜損傷很大。

  2.3過電壓損傷

  過電壓一般會發(fā)生在已經有缺陷的絕緣處。在較大電壓情況下,擊穿絕緣層,損害電纜。如雷擊可產生極大的電壓,在電纜已有損傷的情況下,雷擊有可能擊穿電纜。但是總的來說,電纜對電壓有極強的承受能力,可承受較大的電壓,超過正常測試電壓的幾十倍以上。而且,電纜線路被雷擊的可能性也是很小的。根據(jù)實際的現(xiàn)場故障研究分析,在這些被擊穿處一般可見早已存在因其他因素所產生的損傷,而這些容易被過電壓激發(fā)而導致電纜絕緣擊穿的缺陷主要有:電纜內屏蔽層上有節(jié)疤或遺漏;絕緣層內有氣泡、雜質等;電纜絕緣老化嚴重。

  2.4絕緣受潮

  電纜絕緣受潮很容易對電纜產生極大的損害,也是電纜故障的主要原因之一。引起絕緣受潮的原因一般有以下幾種:

 、贆C械力能夠損傷電纜,進而造成電纜絕緣受潮,這與電纜本體損傷有一定關系,不過損傷程度較電纜本體斷裂稍輕,主要損傷外部保護層,沒有直接的電纜故障。但外面保護層受損使電纜更加容易受潮,倘若沒有及時處理,長此下去,最終會導致電纜故障。②電纜摩擦致使電纜損傷,長期下去會使電纜受潮。在隧道、掛鉤、支架處,電纜的金屬保護套會因熱脹冷縮引起摩擦,從而使電纜絕緣受潮。③蟲蟻啃咬電纜外層塑料保護層,致使電纜內部金屬物質生銹,繼而導致電纜的絕緣受潮。如白蟻喜歡生活在陰暗處啃吃木頭等,所以在森林或木頭堆放處容易發(fā)生白蟻啃壞電纜現(xiàn)象。④電纜制作材料及制造程序中的缺陷容易使得電纜的絕緣受潮。⑤電纜管道鋪設不當使得電纜進水也會導致電纜絕緣受潮。⑥電纜絕緣受潮的最主要原因是腐蝕引起的,一般都是指電纜金屬套被腐蝕,以化學腐蝕為主,少數(shù)是電解腐蝕。主要受周邊環(huán)境中化學成分影響所致,電纜敷設的周邊環(huán)境不良,如電纜線路附近土壤中含堿性或酸性的溶液,會導致電纜發(fā)生化學腐蝕。對于有金屬外套的電纜,當外面護層被損傷后,會很容易腐蝕內部金屬護套;電纜敷設位置的通風不良及干濕變化大,也會容易腐蝕電纜。

  2.5絕緣老化

  電纜長期的過電壓或過電流,在這種長久的電熱影響下,會使電纜絕緣降低及物質消耗最終會致使電纜絕緣老化。電纜絕緣老化也是電力電纜故障的一大原因,尤其在酷暑的夏季。如電纜選型不當,電纜長期在過電壓下工作,電纜附近有大量熱源,可能長期對電纜產生一定熱影響,能加速電纜的老化,電纜升溫更容易使絕緣薄弱處被雷電高電壓擊穿。另外施工人員的施工不當導致電纜接頭不緊、加熱不充分,致使電纜絕緣老化,絕緣性能降低,引發(fā)事故。

  2.6產品質量缺陷

  電纜線路中不可或缺的兩種材料是電纜與電纜附件,若電纜及電纜附件的品質較差,就會影響電纜線路的安全運行,主要表現(xiàn)以下幾個方面:

 、匐娎|本體質量問題。電纜制作出現(xiàn)偏芯,電纜制造材料不符合規(guī)定及標準,導致電纜絕緣層制作不精良,很容易產生損傷、裂縫,致使電纜壽命減短及故障,電纜使用芯不當可能導致進水發(fā)生短路等。②電纜附件質量問題。附件絕緣材料不符合規(guī)定要求,致使絕緣密封性不好,容易漏水,還可能出現(xiàn)絕緣受潮現(xiàn)象,使電纜絕緣性能減弱,壽命減短,容易發(fā)生電力電纜故障。③三頭制作的質量問題。制作電纜接頭的密封技術或制作工藝不當致使接頭不密封,或者施工過程處置不當致使接頭損壞等都可能出現(xiàn)電纜頭的質量問題,致使電纜故障。2.7設計不良

  電纜設計不良有電纜本身設計上的缺陷,如防水設計不嚴密,制作電纜選材不佳,制作過程中的工藝程度不高等。以及電纜規(guī)格型號選取不切合運行實際要求,如電纜電壓等級不符而發(fā)生故障等。

  3電力電纜故障的預防措施分析

 、購碾娎|采購開始,建設單位和采購部門要嚴把電纜及電纜附件材料的質量關卡,確保電力電纜及電纜附件品質過關、達標。擇優(yōu)采購運用新材料、新技術,應用更高的設計生產工藝生產出來的更耐高溫,絕緣性能更好的電力電纜及電纜附件。同時加強電纜設備材料的到貨驗收和抽檢工作,從源頭上把不合格、劣質電纜清除掉。②嚴格按照規(guī)定的安裝程序要求及《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》的要求進行施工,電纜線路施工質量的好壞直接影響著電纜是否能長期安全穩(wěn)定運行。做好防止電纜進水、外保護套碰傷、壓傷、拉傷、彎傷電纜絕緣等的防范措施。如電纜頭的接地屏蔽線與電纜屏蔽層采用錫焊焊接,確保接頭牢固,接觸良好;如垂直的電纜保護管,在上端開口的封死電纜管在施工前做好地質勘探工作,對于對電纜有一定危害的土壤地層區(qū)域做好相應的防范工作,防止電纜被土壤中的化學物質損傷;積極采用先進機械及先進技術進行施工。此外,還要做好與設計人員的交流,如對電纜敷設的區(qū)域特征進行勘查,在適當位置安裝避雷針,防止雷擊及過電壓擊穿電纜絕緣層。同時加大對施工人員的專業(yè)技術考核及培訓,提高工作人員的專業(yè)品質和工作責任心,提高施工企業(yè)的管理水平。③工程項目管理部門和運行部門要嚴把電纜線路工程驗收關卡,以創(chuàng)建優(yōu)質樣板工程為目標,嚴格按照國家有關的規(guī)范標準進行質量驗收,一旦發(fā)現(xiàn)問題及時反饋處理,避免將隱患帶到運行中去。④運行部門應加強電纜線路的日常巡視和維護,防止電纜因外力造成損傷而出現(xiàn)故障,做好防水、防雷、防腐蝕、防過荷及過熱等工作,巡視時進行溫度檢測,并認真填寫巡視記錄,防止電纜過熱損壞電纜絕緣。開展絕緣跟蹤監(jiān)測,防止機械破壞或高溫、化學作用引起的絕緣老化問題,及時發(fā)現(xiàn),及時排除。同時在日常巡維中注意電纜線路上有無挖土及重大建筑施工等情況,出現(xiàn)隱患險情及時發(fā)現(xiàn)排除。⑤加強電纜設計、施工、監(jiān)督管理上的技術創(chuàng)新。健全電力電纜施工全過程的質量監(jiān)督管理機制,杜絕因偷工減料用舊電纜充替新電纜的情況發(fā)生,避免因施工不當引起的電纜折斷、受潮等損傷。把具體工作具體任務落實到個人進行業(yè)績考核,提高施工人員的工作責任心和質量意識,確保施工過程中的每個環(huán)節(jié)都按時按質完成。

  4結語

  電力電纜發(fā)生故障是件很正常的事情,而且在電纜越來越廣泛應用的今天,電纜設備及敷設環(huán)境更加多種多樣,電纜故障的原因和類別也層出不窮,做好電纜故障的預防和維護工作也就越來越困難,無論在理論上或實踐上都必須加強探索和創(chuàng)新。要從規(guī)范做起,掌握電力電纜相關知識及電力電纜故障預防和維護的有效措施,電纜建設、施工和管理人員在自己崗位盡忠職守,做好自己本職工作,為電纜的安全運行努力,也是為社會的繁榮穩(wěn)定和經濟發(fā)展做貢獻。

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