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        電纜施工和使用中常見問題及預(yù)防措施

        2015-02-18 03:26:44趙士林張繼鵬岳紅濤
        電線電纜 2015年3期
        關(guān)鍵詞:單芯并聯(lián)電纜

        趙士林,張繼鵬,岳紅濤

        (特變電工股份有限公司新疆線纜廠,新疆 昌吉831100)

        0 引言

        在中、低壓電力電纜的敷設(shè)放線、驗(yàn)收試驗(yàn)、通電運(yùn)行中,有時(shí)會(huì)突發(fā)一些問題和故障,對(duì)電纜的施工進(jìn)度、安裝質(zhì)量和電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成影響。對(duì)這些問題的分析和處理,不但涉及到電纜的制造、敷設(shè)驗(yàn)收、運(yùn)行管理、附件安裝,還涉及到了電纜載波、電纜零序電流阻斷等相關(guān)電工技術(shù)。問題的現(xiàn)場處理單靠電纜制造或使用單位努力往往無法得到妥善解決。因此分析這些問題發(fā)生的原因,并采取正確的處理方式進(jìn)行預(yù)防,對(duì)保證電纜線路供電的安全穩(wěn)定性具有現(xiàn)實(shí)意義。

        1 電纜局部扭曲

        1.1 問題描述

        某公司訂購電纜NH-YJV 0.6/1 kV 5×10長度3 000 m、60227IEC53(RVV)300/500V 4×2.5長度4 000 m,全部為整段裝盤交貨??蛻衄F(xiàn)場放線過程中放線盤上卻出現(xiàn)了電纜局部扭曲變形現(xiàn)象,見圖1。

        1.2 原因分析

        圖1 電纜扭曲變形圖片

        經(jīng)查,此類問題主要出現(xiàn)在小規(guī)格、大長度整盤供貨的電纜。主要原因是電纜盤內(nèi)電纜制造過程殘余的扭力,在電纜放線過程中因慣性作用,致使電纜盤的旋轉(zhuǎn)放線速度比電纜本體的牽引速度快,所以沿電纜的軸線產(chǎn)生了后推力,使電纜盤內(nèi)的電纜松動(dòng),電纜殘余扭力反復(fù)和積累,造成局部區(qū)域的電纜出現(xiàn)扭曲變形。

        1.3 預(yù)防措施

        (1)在遇到此類小規(guī)格、大長度電纜整段裝盤訂貨時(shí),要事先與客戶進(jìn)行溝通,爭取將電纜的供貨長度控制在1 km以內(nèi),以減小電纜扭曲變形問題出現(xiàn)的幾率。

        (2)要在廠內(nèi)控制好電纜盤制造、線盤卷繞環(huán)節(jié),釋放制造過程中產(chǎn)生的軸向應(yīng)力,防止盤內(nèi)出現(xiàn)過大間隙。

        (3)當(dāng)電纜放線過程出現(xiàn)局部扭曲變形現(xiàn)象后,將電纜返廠重新復(fù)繞、排線,消除扭力。

        2 35kV單芯電纜熱擊穿

        2.1 問題描述

        某電站采購三根YJV62 26/35 kV 1×300的單芯非磁性鎧裝電纜,線路長度1 800 m,直埋敷設(shè)。線路敷設(shè)驗(yàn)收合格運(yùn)行供電6天后,發(fā)生兩相短路接地故障。開挖故障區(qū)發(fā)現(xiàn)三根電纜局部分別穿入了三根封閉性鋼管,穿管長度長達(dá)6 m,電纜的兩相故障點(diǎn)都位于所穿鋼管內(nèi),開挖后的現(xiàn)場故障情況見圖2。

        圖2 YJV62 26/35 kV 1×300電纜故障開挖后情況

        2.2 原因分析

        GB 50217—2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中5.4.1第2條規(guī)定,交流單芯電纜以單根穿管時(shí),不得采用未分割磁路的鋼管;同時(shí)GB 50303—2002《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中第15.1.1條也規(guī)定,三相或單相的交流單芯電纜,不得單獨(dú)穿于鋼導(dǎo)管內(nèi)。因交流單芯電纜穿入帶有磁性的封閉性鋼管內(nèi)敷設(shè),通交流電后會(huì)在鋼管內(nèi)產(chǎn)生持續(xù)渦流,對(duì)電纜加熱,造成電纜發(fā)生熱擊穿。

        2.3 預(yù)防措施

        (1)應(yīng)向客戶提供電纜使用說明書,要求客戶在交流場合使用單芯電纜時(shí),嚴(yán)禁穿入鋼管使用。

        (2)交流單芯電纜在剛性固定時(shí),禁止采用鐵絲捆扎,宜采用鋁合金等不構(gòu)成磁性閉合回路的夾具。

        (3)交流單芯電纜因穿越道路等情況需要局部穿管進(jìn)行電纜防護(hù)時(shí),宜采用非磁性材料的金屬管或非金屬管,如硬質(zhì)塑料管等。

        3 中壓電纜終端電擊穿

        3.1 問題描述

        中壓交聯(lián)電纜終端安裝前處理工作做得不夠精細(xì),極易產(chǎn)生電擊穿故障。近年來電纜冷縮終端在電纜線路中的安裝使用數(shù)量日趨增加,其安裝的便利性和使用的優(yōu)越性不言而喻,但電纜終端故障還時(shí)有發(fā)生。冷縮電纜終端擊穿解剖外觀情況見圖3、圖4。

        圖3 10 kV電纜終端絕緣表面臟污造成擊穿

        圖4 35 kV電纜終端絕緣表面爬電導(dǎo)致?lián)舸?/p>

        3.2 原因分析

        電纜終端頭電擊穿主要是由終端頭安裝工藝不當(dāng)而造成電場集中及爬電擊穿,常見情況如下:

        (1)銅屏蔽層和半導(dǎo)電層斷開處有尖角毛刺未處理平整;

        (2)電纜外半導(dǎo)電屏蔽層剝切后,絕緣表面沒有清除干凈,產(chǎn)生沿面放電;

        (3)安裝附件時(shí),應(yīng)力管與絕緣的搭接少于20 mm,交聯(lián)電纜因內(nèi)應(yīng)力處理不良,通電后會(huì)發(fā)生較大收縮,產(chǎn)生氣隙。

        3.3 預(yù)防措施

        (1)嚴(yán)格控制電纜的剝切尺寸。

        (2)半導(dǎo)電層斷面應(yīng)光滑平整,與絕緣層的過渡應(yīng)光滑。

        (3)剝切的絕緣層表面要徹底打磨清理干凈。

        (4)附件尺寸與待安裝的電纜尺寸要符合規(guī)定要求。

        4 電纜余長圈繞熱擊穿

        4.1 問題描述

        電纜敷設(shè)時(shí)若電纜預(yù)留長度較長,再加上處理方式不當(dāng),則常造成電纜在預(yù)留段發(fā)生熱擊穿故障。某企業(yè)10 kV電纜敷設(shè)后預(yù)留段過長,局部采用大量盤圈堆積碼放方式敷設(shè),通電后發(fā)生了熱擊穿,具體情況見圖5。

        圖5 10 kV電纜局部堆積碼放造成熱擊穿故障

        4.2 原因分析

        電纜局部盤圈堆積碼放敷設(shè),相當(dāng)于多根電纜密集并行敷設(shè)。根據(jù)GB 50217—2007《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄D,敷設(shè)條件不同時(shí)應(yīng)按電纜允許持續(xù)載流量的修正系數(shù)表D.0.4和D.0.6的規(guī)定進(jìn)行校正。本案例中現(xiàn)場的電纜實(shí)際碼放堆積層數(shù)為10層,電纜之間無任何間隙。參考GB 50217—2007標(biāo)準(zhǔn)中表D.0.4給出的土中直埋6根電纜并行,電纜之間凈距為100 mm的電纜載流量修正系數(shù)為0.75。顯然,電纜預(yù)留盤圈敷設(shè)處電纜的實(shí)際載流量允許值,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于了電纜正常允許載流量,如電纜還按正常允許載流量長時(shí)間通電使用,必然會(huì)導(dǎo)致電纜在盤圈處出現(xiàn)過熱擊穿燒毀。

        4.3 預(yù)防措施

        (1)根據(jù)電纜的實(shí)際敷設(shè)情況,對(duì)電纜的實(shí)際允許載流量進(jìn)行校正,保證電纜的正常工作電流不超過電纜的實(shí)際允許載流量。

        (2)在施工中把多余電纜的大部分去掉,只在電纜兩端留下幾米做Ω形或S型敷設(shè)?;蛘卟捎闷渌绞?,避免形成多層密集敷設(shè)狀態(tài)。

        (3)對(duì)多種敷設(shè)情況應(yīng)取最苛刻的條件驗(yàn)證,并驗(yàn)算電纜的型號(hào)及規(guī)格是否合適。

        5 特殊情況

        5.1 故障誤判

        客戶、業(yè)主、施工單位這三方有時(shí)對(duì)電纜工程線路交接驗(yàn)收培訓(xùn)不到位,在中壓電纜線路絕緣測試或通電前,未將電纜線路中串聯(lián)的中間高壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開或閉合,誤判電纜存在短路或斷線故障,動(dòng)用電纜故障測試儀盲目查找電纜故障,因此造成高壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜內(nèi)元件擊穿與損壞。本企業(yè)曾遇到該類問題三起,都曾攜帶全套電纜故障測試儀行程上千公里,查找假故障長達(dá)半個(gè)月,始終找不到問題所在,后客戶將電纜線路第一施工接線人叫到現(xiàn)場,才最終協(xié)助發(fā)現(xiàn)了問題。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)客戶高壓聯(lián)絡(luò)柜內(nèi)二次儀表及高壓保險(xiǎn)均因查找故障過程電擊損壞。

        客戶現(xiàn)場電纜故障誤判問題是客觀存在的,電纜線路敷設(shè)后的交接驗(yàn)收培訓(xùn)工作必須做到位,以避免人員犯常識(shí)性錯(cuò)誤,造成不必要的損失。

        5.2 電纜并聯(lián)使用

        目前在電力客戶中,對(duì)于中、低壓交流電力電纜采用并聯(lián)使用方式占到一定的比例,運(yùn)行中發(fā)生燒毀的故障時(shí)有發(fā)生。觀察客戶現(xiàn)場選用并聯(lián)的電纜型號(hào)規(guī)格,長度都能保持一致,但缺乏使用過程中對(duì)每一相上并聯(lián)的兩根或多根絕緣線芯實(shí)際運(yùn)行電流的監(jiān)控和測量數(shù)據(jù)記錄,往往給事故的原因分析及后續(xù)處理造成麻煩。

        電纜并聯(lián)后用于交流場合,其電流的實(shí)際分配是按電纜的阻抗來分配的。電纜的阻抗包括電阻(分直流電阻和交流電阻兩部分)和電抗兩部分,因此每相交流電流分配在同相上的每根并聯(lián)電纜中的實(shí)際大小,除了和導(dǎo)體直流電阻有關(guān)外,還與電纜的交流電阻、電抗有關(guān),包括電纜兩端線鼻子與開關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻的大小的影響。因此,并聯(lián)使用的電纜,其每根電纜中實(shí)際分配電流情況比較復(fù)雜。

        采用型號(hào)規(guī)格和長度一致的電纜進(jìn)行并聯(lián)后用在交流場合,每根絕緣線芯通過的電流大小,必須采用鉗形電流表或加裝測量儀表進(jìn)行測量驗(yàn)證,并留存相關(guān)檢測運(yùn)行記錄備查。此舉一方面可提前發(fā)現(xiàn)和處理并聯(lián)通電的電纜出現(xiàn)嚴(yán)重偏流和三相電流不平衡現(xiàn)象,消除事故隱患;另一方面也為后期電纜故障的原因分析,提供了第一手資料。

        5.3 低壓電纜鋼帶鎧裝接地

        許多客戶在使用0.6/1 kV鎧裝電力電纜時(shí),電纜兩端鋼帶都是懸空敷設(shè),并未做接地處理。這樣雖然在電纜處于正常通電使用時(shí),不一定發(fā)生問題,但當(dāng)電纜出現(xiàn)故障電流或三相電流不平衡時(shí),鎧裝層因感應(yīng)電勢可能會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)可能燒毀護(hù)層,因此低壓電纜的鋼鎧必須接地良好。

        6 結(jié)束語

        作為電纜制造廠家,在遇到客戶反映的問題時(shí),一定要深入到客戶現(xiàn)場,對(duì)問題原因做深入調(diào)查分析和研究,而不能簡單草率地將問題原因歸咎于客戶,與客戶一味爭執(zhí)。在客戶現(xiàn)場,要學(xué)會(huì)充分利用自己掌握的電纜知識(shí)、技能及各種信息資源,盡一切努力,幫助客戶找到解決現(xiàn)場問題的辦法和途徑。

        作為客戶,在現(xiàn)場出現(xiàn)問題時(shí),也不能簡單地認(rèn)為就是電纜存在制造質(zhì)量問題,一定要具體問題具體分析。問題解決不了時(shí),要及時(shí)通知電纜制造廠家的技術(shù)人員前來共同分析解決;同時(shí),要規(guī)范完善現(xiàn)場電力運(yùn)行記錄和檔案的留存和管理。

        相信,通過電纜制造廠家和客戶的長期溝通交流,共同努力合作,一定能減少客戶現(xiàn)場電纜線路出現(xiàn)問題的幾率,同時(shí)也將使電纜生產(chǎn)廠家的制造質(zhì)量和服務(wù)水平得到持續(xù)改善提高。

        [1]蔣陸肆.施工放線時(shí)線纜內(nèi)端頭子外伸原因及其解決方法[J].電線電纜,2004(1):38-39.

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        [4]GB 50217—2007電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [5]GB 50168—2006電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

        [6]GB/T 12706—2008額定電壓1kV到35kV擠包絕緣電力電纜及附件[S].

        [7]GB 50303—2002建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

        [8]梅正南,鐘 凌,邵進(jìn)勇.35 kV電力電纜半導(dǎo)體層快速剝離的工藝方法[J].安徽電力,2010,27(2):47-48.

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