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摘要:随着经济与科技的快速发展,人们对电力的需求越来越大,多年来我局经过统计分析发现,10kV配电电缆故障的多发于电缆接头部位。而在实际的使用中电缆接头总是出现各种故障,本文针对电缆接头常见的故障原因进行了分析,并针对这些问题阐述了防范技术,为以后电缆接头工作的顺利进行提供了参考。
关键词:电缆接头;常见故障;防范技术
一、电缆接头的常见故障
(一)故障统计
东宁电业局配网设备事故分析工作显示,2009年施工质量不良引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的35%。2010年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的47%。2011年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的53%。2012年施工质量问题引起的电缆接头故障占电缆接头故障总量的46%。
(二)典型故障
2011年10月29日,河北变10kV河北线速度保护动作跳闸。故障发生后,线路运行单位抢修人员及时赶到现场进行故障抢修工作。经现场试验检查,故障发生在某商场电缆中间接头处,故障性质为运行击穿。故障电缆中间接头为交联纸绝缘对接头,电缆路径长度为682m。
二、电缆接头的常见故障原因分析
(一)机械损伤
电缆绝缘受外力作用易造成破坏,电缆接头压接紧、加热不充分等都会引起接头受损,当接头密封不好和机械损坏会引起接头进水受潮。在安装过程中出现接头材质不均匀有尖角会使得电阻变大。从而影响到日常生活。在电缆接头处会出现发热现象比较严重的情况,在这种情况下就会使得电缆老化,电缆绝缘部分出现碳化。当电缆接头处的材料不合格时,就会加速这一现象的发生。在电缆中往往会出现三芯电缆,这时在接头处就会很容易产生涡流电流,这样就会产生巨大的热量,增加了对电缆的损伤。一些穿进管道的电缆,经常出现管口部位绝缘击穿,损坏电缆内部的绝缘,导致过电压击穿绝缘;雷电过电压和内部过电压亦易造成电缆绝缘击穿。
(二)接头过热
电荷集肤效应以及涡流损耗、绝缘介质损耗都会产生附加热量,从而使电缆温度升高。当电缆负载电流通过电缆时,电缆接头的温度会从100摄氏度上升到140摄氏度,这便会引起芯线温度也会上升到90摄氏度,导致芯线发热,过高的温度会加速绝缘老化,以致绝缘被击穿。当接头质量不达标时,压接不紧、接触电阻过大,电缆接头温度长期过高时就会将绝缘层破坏,这样极易导致火灾的发生。当温度升高时,在电缆内部就会发生一系列电费氧化问题。在电缆接头处就会发生氧化膜加厚的情况,随着产生的电阻增大,这样一来就又使得接头处的材料发生化学变化,使得绝缘材料碳化,这样一来原本绝缘物就会导电,从而导致了故障的发生。
根据《电力电缆运行规程》规定,10kV黏性线绝缘电缆表面温度不得超过45℃,当运行在45℃时,其电缆芯温度已达到60℃。长期超负荷运行的电缆,容易出现绝缘老化、铅包鼓胀、裂纹和漏油等现象,易造成电缆故障。
(三)绝缘受潮
目前大多数的电缆均是埋在地下的,由于地下长期密封,这样极易导致电缆的绝缘受到破坏,在环境中,中间接头部位往往会受含土壤酸碱度比较高的溶液的化学成分腐蚀的严重影响,进而发生化学腐蚀。由于受天气、温度、湿气的影响,绝缘很容易受潮,在隧道、挂钩、支架处,由于电缆制作材料及制造程序中工艺不精使得电缆接头外部保护氧化膜保护部到位,电缆接头的金属性被放大因热胀冷缩引起长期电缆摩擦,就会使电缆接头受潮。除此之外,电缆头是电缆线路中最薄弱的环节,电缆头绝缘胶溶解、开裂,电缆的中接头压接不紧、焊接不牢等原因,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
(四)工艺不良
在对接线端子与连接管的生产和保管过程中,由于受各种因素的影响,管体内壁常有杂质、毛刺和氧化层的存在,这些都会对导体的连接质量产生影响。在进行生产时一些施工人员不了解连接的机理,没有严格按工艺要求操作,就会造成连接处达不到电气和机械强度。在三头制作的质量问题中电缆接头可能会出现密封不紧密或者制作工艺水平不合格使接头密封不好。在施工过程中使用劣质的接头增加了电缆接头故障的发生率。在电缆接头制作过程中工艺水平不达标,如防水措施设计部严密,电缆接头材料的制作不合理。不同的电缆规格混用,没有按照实际要求来生产产品等。这样就造成了电缆接头不符合要求及等级不够的情况,从而导致故障的出现。
三、防范技术
(一)选型要符合场所和设备的要求
在进行电线电缆生产和线材加工时由于绝缘材料的差异会呈现出不同的特点,因此要加强对这些特点的认识,这对材料的选型和产品质量的控制有极大的帮助。在对电缆的选取上要根据当地的实际环境进行选取,要充分了解土壤和地下水的侵蚀程度,对于侵蚀严重的要增加防护层。为了防止电解腐蚀,还应加强电缆的包皮与周围金属部件的绝缘。
(二)严格遵守要求和步骤进行安装
在进行电缆的安装中,要严格按照一定的程序进行,尤其是对接头的安装,一定要注意易出现问题的地方的防范,做到这些便需要经验丰富且专业的人员进行,因此要加强施工人员业务素质及技能的培训,并对其技能进行考核,无相应级别资质的人员不得进行电缆的安装敷设,提高施工人员的专业素质和工作的责任心,提高管理层的管理水平来防止事故的发生。做好防止电缆在施工过程中遭到损坏,主要有防范电缆进水,外保护膜碰伤、压伤、拉伤等措施。在进行电缆接头制作时,要确保电缆接头的密封性,加强质量监管,防止因质量问题造成不必要的危害。
(三)加大电气线路的检测力度
健全电力电缆施工过程的质量监督管理机制,加强电缆接头的设计方面的创新能力。采用电力电缆在线监测装置对电网中主要电缆进行实时监测,可做到实时掌握电缆的实际运行状态。在进行安装前要对电缆材料进行质量检查,保证材料质量完好,安装中要注意每个环节,保证质量,对于容易造成危害的地方严加注意,严加防范,安装完毕后要加强阶段性的检修,防止因出现老化问题而为被及时发现而造成极大的安全事故。
(四)加强日常运行维护工作
日常监管工作是指在一定时期要对电缆、土壤、环境温度进行检测,防止因电缆状况不良而出现故障。技术人员要定期对埋藏在土壤下的电缆进行检查,通常按照3个月重点检查1次,6个月开展全面检查的原则,同时要对检测的结果及时进行记录,根据出现的问题提出解决方案。
结语
随着人们用电量的加大,电缆很容易发生过热现象,在这种情况下如果接头出现问题就会很易发生火灾,造成重大灾害,所以必须了解电缆接头故障的各项原因。加强对电缆接头故障的防范,将危害从源头得以解决,为人们的用电安全提供保障。
参考文献:
[1]周腊吾,韩慧.电力电缆运行故障防范措施[J].大众用电,2014,2.
[2]兰晓英.解决电缆接头的常见故障原因及防范技术[J].科学时代,2014(22).
[3]周明,李志强,刘静.浅谈电力电缆的故障原因及防范措施[J].新疆电力技术,2013(1).