华意电力是一家专业研发生产电缆故障测试仪的厂家,本公司生产的电缆故障测试仪在行业内都广受好评,以打造最具权威的“电缆故障测试仪“高压设备供应商而努力。
由于城市化进程的进一步加快,城市中架空线路对城市的合理规划形成了阻碍,尤其在人口密度较大的区域,架空线路的危险性非常大。因此目前在城市中电力电缆的应用逐渐增多,电力电缆是电力系统的重要组成部分,它的安全运行对电网运行的安全稳定性有非常大的影响。电力电缆一旦发生故障,若不及时发现处理,可能引发大规模的停电,甚至是火灾事故,扩大事故范围。因此加强对电力电缆故障的分析,采取有效的防范措施对整个电网安全正常运行意义非凡。
一、电力电缆故障产生原因分析
1.机械损伤。机械损伤是电力电缆故障产生的主要原因,该类损伤主要是由几方面因素导致的:
(1)直接外力对电缆的破坏。例如,在电缆周围施工或者是交通运输过程中造成电缆破坏,也包括盗窃电缆的活动。
(2)是在电力敷设过程中造成的破坏,例如拉电缆的力度过大,或者是电缆拖地摩擦等,使得电缆的保护层被破坏。
(3)因自然现象造成的损伤。如中间接头或终端头的内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套;装在管口或支架上的电缆外皮擦伤;因土地沉降引起过大拉力,拉断中间接头或导体。
2.电缆设计和制作不良。电缆设计和制作质量不达标也是电缆出现故障的重要原因:
(1)在电缆设计过程中,设计的半导电层的爬电距离不够,而在制作过程中会发生热收缩使得内部受潮或者是存在杂质,在应用过程中,在较强的电场作用下杂质就会出现游离,出现放电。
(2)在导线制作中,导线压接质量不好,会导致接头的电阻过大,产生热量,从而使绝缘老化,容易出现接地短路或者是相间短路,甚至对周围的其他电缆造成破坏。
(3)在电缆头制作中,如果外部天气为雨天、雾天,或环境湿度较大,那么制作的电缆头受潮的几率会上升,电缆头的绝缘水平随之降低,从而出现“爆炸”情况。
3.过电压。当电缆的保护系统不完善的时候,可能会因为内部过电压和雷电过电压将电缆的绝缘击穿。另外当电缆制作本身存在较大缺陷的时候,发生过电压的时候也较容易被击穿。
4.超负荷运行。电流具有热效应,这样就导致在电流通过的时候,电缆的芯线势必发热,加上电荷的集肤效应、介质的损耗等也会产生一定的热量,所以电缆的热量会增高。长此以往,电缆运行中产生的热量要大于其自身散热量,电缆温度不断升高,加上电压的作用经常产生绝缘损坏,尤其在夏季,外部温度加上电缆自身温度,往往会导致电缆薄弱处出现损坏。电缆超负荷运行造成的损坏主要有以下几个方面:
(1)造成导线接点的损坏;
(2)加速电缆保护绝缘的老化;
(3)使电缆铅包膨胀,甚至出现龟裂现象;
(4)使电缆终端头受沥青绝缘胶膨胀而涨裂。
5.环境因素。电缆埋地过程中引发故障的环境因素有两点:
(1)当电缆埋设在有强力地下电场的地方时,经常会出现电缆的外皮被腐蚀击穿的情况,这样潮气进入电缆,产生较大的破坏力。
(2)电缆在穿过一些高大的建筑物时,可能会因为地面下沉使得电缆在垂直方向上的受力变化,出现铅包破裂、电缆铠甲破裂等,形成相间短路、接地短路等情况。
(3)在电缆的运输、储存、敷设和运行中被水侵入,发生绝缘老化现象,特别是当导体温度较高时,导体内的水分引起的渗透老化更为严重。
二、电力电缆故障预防措施
1.重视电缆、连接头的质量。解决电缆本身的质量问题是预防故障出现的根本方法之一,电力设计和制作人员必须要有专业的知识和技能,电缆制作公司要加强对工人的技能培训。在具体的制作过程中要按照技术规范进行,尤其是要保证连接头的质量。在实施中要合理控制工作环境,避免温度、湿度等对电缆质量产生的不利影响,彻底消除制作环节存在的质量问题。
2.加强电缆敷设质量验收。在电缆敷设过程中对于走廊等部位要进行防火设置,在电缆安装较为密集的部分要设置防火隔板,电缆室的电缆上要涂防火材料,总之要从根本上防止火灾的产生。在电力电缆施工完毕之后,相关单位要按照电气设备质量检验标准进行试验,确保施工质量合格。
3.减少机械损伤。防止机械损伤就是要对电缆做好保护措施。在电缆敷设时,电缆沟上一定要封盖水泥盖板,确保电缆安装的弯曲半径在规定范围之内。在施工现场,施工人员要熟悉电缆走向,减少摩擦,做好现场监督,避免人为原因破坏电缆。电缆的敷设深度要在离地面1.2m以下,必要时可以在最下层铺30cm厚的细沙。另外要隔一段距离设置电缆走向标,提示周围施工避开电缆。
4.做好过电压保护措施。为了降低过电压对电缆产生的损伤,要保证电缆末端的金属外皮能可靠接地,同时要经常性对接地电阻进行检测,确定接地情况。当发现接地电阻值过大,则需要考虑是电缆出现了问题,可能是电缆老化,也可能是接头出现氧化,给予针对性处理。
5.积极控制环境因素。电缆故障与环境因素有非常密切的关系,要有效降低环境因素对其的影响,在电缆敷设时要注意如下几点:
(1)确定合理的敷设方式,按照地面建筑和周围的环境,判断是选择排管敷设,还是电缆沟敷设。例如,当电缆线路上的土壤具有腐蚀性的时候需要将电缆装在耐腐蚀性的管道中敷设。
(2)确定位置。电缆与周围物体位置不合理也会造成电缆损坏,要确定合适的距离,例如在电车轨道和电缆路线平行时,两者之间的距离应该大于2m。
(3)当电缆与温度较高的物体接近,需要增加降温装置和温度检测装置。当电缆处在强电场地区时,要加强绝缘性。
6.避免超负荷运作。根据电缆运行相关规定,电力电缆一定不能超负荷运作,这就要求相关部门尽快制定更加具体的管理制度,实时检测电缆负荷情况,保证电缆负荷在合理范围内。对于超负荷情况要及时报告和整改。
7.实施定期运行管理。定期的运行管理能有效降低电缆故障造成的损失。有关部门要形成定期巡查电缆的规律。(1)对电缆是否有机械损伤情况、水浸情况、破损情况、放电情况等进行检查。可以采用红外线测温仪对电缆的关键部位温度进行检测,并记录归档,在夏季要加大巡查力度。(2)为防止电缆终端头套管出现污闪,采取定期清扫套管措施。在污秽严重的地区,要对电缆终端头套管涂上防污涂料,或者适当增加套管的绝缘等级。另外,针对薄弱部位要做好预防性试验。
三、电力电缆故障的查找处理措施
电力电缆故障出现之后会引发较多的问题,实践中要针对不同的情况给予正确的处理措施。(1)电力电缆出现故障之后,要对故障现场进行分析,专业人员确定故障类型,找出故障的原因,然后组织人员对故障进行处理。(2)电力电缆故障经常会引发火灾,正确的处理首先是切断电源,将火扑灭。当火灾形势比较严峻时,需要组织周围人员撤离,寻求专业救援队伍。(3)通过排查确定故障点之后,首先应该将正常电缆和故障电缆隔离开,防止故障电缆对其他电缆产生破坏。之后可以根据原因进行正确处理。
四、结语
总之,电力电缆故障产生的原因是多方面的,除了与电缆本身质量、施工质量等有较大的关系之外,也与后期维护、运行环境等有关系。要保证电缆的安全运行,需要在电缆制作环节、施工环节以及运行环节加强对危险因素的控制,将故障发生率降到最低限度。另外,针对电力电缆运行中产生的故障,要根据发生原因采取合理的处理措施,避免故障造成严重的后果,尤其要预防电缆故障导致的火灾的发生。