简介:摘要近年来,随着我国城市化进程和小城镇建设的不断加强、电网结构的持续改善,电力电缆接地的设计、安装、施工、运行维护等方面的问题日渐突出,已经成为影响电网系统安全、可靠运行的重要因素。对此,本文以高压电缆为例,首先介绍了电力电缆构成,随后对电力电缆接地存在的问题进行了探讨,旨在满足电力电缆接地与电力系统发展的各种需要。
简介:摘要:电力电缆接地的工作是非常系统且复杂的,一旦出现问题将会给人的生命安全及财产造成无法挽回的严重后果。本文主要论述了电力电缆接地存在的问题以及解决的措施。 关键词:电力电缆;接地;问题;解决措施 1高压电力电缆的接地方式 1.1单芯电力电缆的接地 单芯电力电缆一般适用于电缆单位电量大或者电压超过 35kV时的情况,这跟单芯电缆的构造其实有很大的关系。单芯电缆在进行电力的输送时,主要是通过它自身的金属层以及铠装层来对电力进行感应。采用单芯电缆实际上是为了节省电能,减少能源浪费和抑制电力隐患。我们知道如果电缆的两端同时接地,电缆的铠装层和屏蔽层就会因此而出现电力回路现象。电力回路一旦形成,就会产生感应的电流,而且我们不可以忽视这个电流。根据研究发现,这个电力回路所形成的电流量可以达到线芯电流的一半以上甚至更多,电流量一旦增加,自然而然就会产生热量,并且两者之间是正比的关系。发热也是需要电能的,所以会耗费大量的电力资源,同时热量还会击穿电缆薄弱的绝缘的地方,这就会产生安全隐患。为了尽量避免这种情况的产生,通常采用的办法是电缆一端接地,假如线路较长,可以根据情况的特点,采用交叉或者是中间分点互联的方式连接整个线路。一端接地的电缆并非是完美的办法,因为电缆金属层以及铠装层接地会产生其他的问题:一旦出现例如雷击等特殊情况时,会产生高电流,产生强电压,电缆的金属层和铠装层包裹的未接地端这时就要承担巨大的电流电压的冲击;一旦系统发生短路,那么之前强大的电流由于不能很好地经过电缆的传输,会产生较高的电压,电缆的绝缘保护层会因此承受不住高电压的冲击出现爆裂的现象,这也会造成电力安全的隐患。在进行电缆的一端接地时,我们必须要采取相关措施来限制经过电缆的电压,并且尽量要根据电路的实际来合理安排电缆的连接和接地,最常见的例如增加电缆保护层保护器,防止绝缘层的破裂。 1.2三芯电力电缆的接地 三芯电力电缆的使用是针对 35kV以下的工程,相对于单芯电缆,三芯电缆的要求要低一些。根据我国电力装置安装的规范,三芯电缆的接地两端必须要连接好,包裹接头的金属层和铠装层必须要互相连接,不允许出现中断,而且连接处一定要绝缘。在电力电缆的终端,我们要注意在每根电缆的金属屏蔽层和铠装层都要用焊锡的接地线分别加以导出,以便实现接地线的良好接地。三芯电缆的接头一般是要注意接头两侧的连接,为了避免电缆的不正常工作,主要是由于连接不当产生的电热导致的危险。还有当出现三相电流不平衡的时候,三芯电缆很可能会因为感应电流产生强烈的放电现象,严重时就会造成电缆表层的烧毁现象,所以电缆的铠装层一定要保持连接良好。一般的三芯电缆的接地方式都是采用两端接地法,如果我们能保证三芯电缆中三个电芯的电流相等,就能保证电缆的正常运行。因为,三芯电缆的三个线芯电流相等,就能使它们的向量和为零,只有向量和为零才不会产生电力磁场,电缆两端的金属层以及铠装层不会产生回路,自然避免了感应环流的产生。即使线芯的电流不相等,通过金属层和铠装层的电阻抗性,同样能避免感应环流的产生。 2电力电缆接地存在的问题 2.1高压电缆接地不良,形成电力电缆事故 高压电缆接地问题较为复杂,接地不良因素颇多,主要表现为:①接地线焊接不牢。高压电缆接头制作工艺简单,方便安装施工,因此使一些单位员工忽视了接头制作质量,对接地线焊接不重视,导致事故。②铜带屏蔽层过流能力较弱。采用铜带屏蔽电缆的铜带厚度至少应为 0.12mm(单芯线)和 0.1mm(三芯线),规定在电缆制造时,要求铜带连接应熔焊或铜焊,但在电缆施工中发现一些公司生产的电缆采用锡焊,更有甚者采用搭接后包以塑料自粘带加以应付。目前我国电缆制造行业对中低压电缆金属屏蔽层截面计算方法,没有考虑铜带搭接后引起的接触不良情况情况,这种计算方法对于新生产的电缆比较适合;但在运行或存放一定时间后会由于铜带松动、氧化等原因,使搭接处电阻增大或接触不良。易造成短路电流不是按轴向流动,而是沿螺旋方向流动,此时,屏蔽层的电阻主要取决于铜带厚度和总长度。这些因素都会造成接地不良现象。③接地线接触不良。近年来电缆线及其附件已形成配套供应,厂家为了降低成本,附件配套接地线的长度只有 500mm左右,做完电缆头后所剩很短,只能就近接地,多数是接在电缆卡具的固定螺栓上,由于油漆和锈蚀等影响,也会产生接地端子接地不良的现象。 2.2高压电缆接地断线,形成电力电缆事故 其主要形成的原因有以下几点:①铜带屏蔽层意外损伤或断裂,造成电力电缆的事故。②电力电缆本身接触不良,大电流冲击的烧断,造成电力电缆的事故。③电力电缆接地线焊接、绑扎不牢或端头固定时接地线受力后与电缆屏蔽层脱离,造成电力电缆的事故。④电力电缆的接头处进水、进潮、腐蚀、电解造成断裂等因素,造成电力电缆的事故。⑤高压电缆因客观因素无法接地等现象,如在一些特殊环境,城市街道、矿山、井下及城市供电的箱式变电站等处,由于条件等限制,只能借助高低压电缆的屏蔽层、护套及低压电缆的零线形成复合的接地网,这样就会形成高压电缆金属屏蔽层断裂或接地线脱离,容易造成高压电缆无接地,从而形成电力电缆的事故。 3电力电缆接地注意事项 3.1要正确选用电缆 随着市政建设的大力发展,各种楼房高层、超高层建筑的崛起,单相用电设备的大量增加,电网中的电气设备不断增加,所以经常出现三相负荷不平衡现象等,使得电能在运行中会经常产生谐波扰动,造成三次谐波的存在。一般负荷三相电流相等时,其基础波相位角互差不会超 120度,它在中性线上的矢量和为零。但是各相的三次及其倍数谐波在中性线上却处于同一相位,它们的波,不是互相抵消,而是互相叠加。当谐波电流含量大或超载时,中性线电流可能等于甚至超过相线电流,从而引起电气火灾等隐患。所以,为保证供电更安全、更可靠,无论是高压电缆还是低压电缆,无论用于何种场所,均应注重电缆的质量,选用质量良好的电缆。 3.2切实提高电缆施工质量 据调查显示,在所有的电缆事故中,有百分之七十是因电缆接头损坏、短路等情况造成的设备爆炸和火灾,给人们的生命财产带来了巨大的威胁。因此,在施工中使用的电缆接头的寿命要大于电缆的使用寿命,避免因接头寿命过短而失效后带来电缆故障;电缆接头的额定功率和额定电压一定要高于电缆的额定功率和电压,防止出现因接头功率和电压低于电缆的功率和电压而造成接头因电流通过量太大而被烧毁的情况。此外,在电缆安装施工时接头若是出现有焦煳味、冒烟或者温度过高的情况应及时关掉电源,停止作业,避免继续运行而造成接头起火烧焦。并且,电缆接头尽量不要安装在电缆槽、电缆夹层、电缆盒内,若是条件限制必须安装在电缆槽、电缆盒以及电缆夹层之内,则要安装接头监测设备,进行实时监测,确保接头的正常工作,并且还要对这种情况进行登记。 3.3加强电缆运行监测力度 为了确保电力电缆线路的安全、可靠运行,避免一些紧急事件或电力电缆故障影响到人民群众的正常生活和社会的稳定,必须加大电缆运行的监测力度,做好电力通讯管线设施的安全防护工作。对此,政府主管部门以及运营管理企业,一定要严格遵守国家电力电缆通讯管线等设施保护的相关法律法规,通过有效的运行监测工作来有效预防各种安全问题,明确和落实安全管理中的各项职责,确保电缆运行的安全性、稳定性和可靠性。 3.4重视对电缆的维护与保养 因为电缆故障很多都是由于缺乏保养和疏忽大意引起的。为了避免电力电缆接地存在的缺陷、隐患以及引发电缆接地故障的可能性,必须要重视电力电缆的维护与保养工作,建立起完善的电缆维护与保养制度,能够根据电缆的接地问题原因以及运行状况,及时制定有针对性的预防措施。例如,保持导体接触面的清洁与平整,可以将接触电阻保持在较低的水平,从而提高电缆接地的保险系数。 4结束语 总之,电力电缆接地装置大都具有一定的隐蔽性,使其在后期维护与运行管理存在一定的专业性和特殊性,电缆接地的好坏更是与电力系统的运行状况和人身安全息息相关。因此,电缆施工与管理人员一定要充分认识到电缆接地的重要性以及存在的各种问题,通过自身的学习和经验的不断积累,不断提高在实际工作中的专业能力,为我国的电力事业做出更大的贡献。 参考文献: [1]慕娇娇 .有源补偿消弧线圈在电力电缆接地系统中的应用研究 [D].南宁:广西大学, 2014: 20. [2]杜伯学,李忠磊,张锴,等 .220kV交联聚乙烯电力电缆接地电流的计算与应用 [J].高电压技术, 2013,( 05): 1034-1039. [3]刘煜 .关于电力电缆接地存在的问题与应注意事项探析 [J].科技创新与应用, 2013,( 21): 155. [4]王林,宋雅楠,赵啟旸,等 .某 500kV变电站站内独立避雷针接地改造分析 [J].电瓷避雷器, 2016,( 02): 85-89.
简介:摘要:高压电力电缆具有维护工作量小、稳定性高等特点 ,但是在电力电缆长时间的运行过程中以及其他外界因素的影响 ,再加上检修工作中存在的不规范操作 ,很容易使其出现故障问题 ,在对故障进行诊断处理的时候 ,需要检修人员快速、准确的找到故障位置以及对故障的性质进行归类 ,以便于高压电力电缆能迅速的恢复正常运作本文从分析高压电力电缆的故障原因 ,阐述了故障的测寻方法和防范措施。 关键词:高压电力;电缆故障;诊断技术 1导言 随着人民生活水平的提高,高压电力电缆已经广泛应用于各个领域。供电正常已经发展为企业运行和人们正常生活的重要条件,高压电力电缆一旦出现故障,将直接导致整个电力系统的故障,影响企业的正常运转和人们的正常生活。因此了解电缆的故障原因、快速寻找电缆故障源并解决电缆故障问题显得尤其重要。 2高压电力电缆故障原因 在长时间的运行过程中 ,高压电力电缆受到多种因素的影响 ,其故障原因主要有电缆质量问题、超负荷运行、施工故障和机械损伤。 2.1电缆质量问题 自身质量问题是高压电力电缆故障出现的最主要的原因高压电力电缆暴露在室外 ,常常处于潮湿环境中 ,长时间处于此环境中 ,使得电缆很容易进水受潮 ,其绝缘性能很难保证 ,容易发生击穿事故 ,故障一旦出现必会威胁设备安全 ,甚至人身安全。 2.2超负荷运行 随着用电量的增加 ,电缆长期处于超负荷运行状态在电缆正常运行过程中 ,由于其暴露在空气中 ,尤其是在高温环境下超负荷运行会使电缆产生大量热 ,严重影响电缆寿命 ,加速电缆老化 ,电缆绝缘性下降 ,击穿事故也很容易发生 ,存在大量隐患。如果运行环境恶劣 ,有腐蚀气体、高温热源等的存在会进一步降低电缆保护层的寿命 ,使得隐患发生的概率增加。 2.3施工故障 在电缆安装施工过程中往往存在不严格按照规范施工的现象 ,这些施工不当使得电力电缆出现表面破损、连接接头密封不良、导体连接管接触不良等问题 ,无论是电力电缆表面破损还是中间接头密封不好等其他原因 ,都使得高压电力电缆的绝缘性能受到影响 ,容易使高压电力电缆内部进水 ,影响电缆使用寿命 ,严重影响电缆安全稳定运行 ,容易发生安全事故。 2.4机械损伤 无论是电缆安装还是运输过程中 ,都容易对电缆产生机械损伤 ,使得电缆接头和导体绝缘受损。由于机械损伤引起的电缆事故占电缆总事故的一半以上。 3高压电力电缆故障的测寻方法 寻找高压电力故障源的方法必须与故障性质相适应,不能盲目的选择测寻方法。在粗测前必须首先确定故障的性质和发生故障的原因,这样才能在最短的时间内找到故障源,同时不损坏检测设备,因为不当的测寻方法会损坏测试仪器。主要是确定故障电阻是高阻还是低阻;是否为短路断线,是单项还是多项等。 3.1测声法测寻高压电力电缆故障源 顾名思义,测声法是根据声音来寻找故障源的一种方法。故障时,电力电缆会发出不同的声音。测声法主要适用于因电缆的线芯发生闪络放电而出现的故障。使用测声法寻找故障源需要准备直流耐压的相关设施工具,因为测量过程中需要使高压电力电缆中的电容器的电压值达到要求,这些设备可以对电缆中运行的电容器充电,当电压值达到要求后,检测设备的放电间隙就会给故障位置的线路放电,进而对绝缘层放电,从而发出滋滋的声音。当电缆设置在平地上时可以直接用测声法寻找故障源,但当电缆敷设于地下的时候必须采取相应的措施保障工作人员的人身安全。 3.2电容电流法测寻高压电力电缆故障源 高压电力电缆在运行过程中,电容存在于线芯对地和相邻线芯之间,并均匀分布于电力电缆中,而且电容量随电缆长度的增大而增加,电容电流法可以根据以上规律准确的测出电力电缆的故障源。用该种方法寻找故障源需要准备一个交流毫安表、一个电压表和一台单项调节器。检测过程中需要测量电缆每一项的芯线电容电流值,通过计算故障线芯和运行正常线芯的电容电流值的比值即可大致判断故障源的位置。运用电容值得计算公式可以得到相应的结果,实际上电容电流的比值就是电缆线芯故障位置的电容量和正常芯线电容量的比值。 4高压电力电缆故障的防范措施 结合高压电力电缆故障原因分析 ,为了确保高压电力电缆的安全稳定运行 ,最大程度地降低故障几率 ,我们要积极采取防范措施 ,不断改善高压电力电缆的使用寿命和运行状态。 4.1要高度重视高压电力电缆故障问题 ,安排专门的维护人员加强对电力电缆日常运行的维护检修 ,对电缆的运行参数制定详细的档案 ,定期进行安全检查 ,加强高压电力电缆施工管理 ,对于电缆的故障频发地点 ,增加维护人员的日常巡检 ,严格落实责任制度。 4.2加强公司各个部门之间的沟通联系 ,积极通过协调会议 ,明确高压电力电缆的施工位置和注意事项 ,全面协调所有的施工部门 ,在施工过程中注意保护电力电缆设备制定完善的危险点控制和辨别方案 ,在一些危险位置安排专门的技术人们进行监护 ,定点、定时进行巡查。 4.3高压电力电缆施工单位要做好技术交底工作 ,每天施工之前都要明确作业内容和作业任务 ,加强电力电缆的安全管理 ,确保施工质量。 高压电力电缆故障不仅影响人们正常的工作和生活,而且给人们带来了巨大的安全隐患。为了提高电缆运行的安全性和稳定性,同时保证人们的人生安全,需要故障诊断人员采取相应的预防措施预防电缆故障。在实际电力电缆管理工作中要加强电缆的日常维修,增加电缆安全检查次数,尤其是故障位置的电缆,记录并归档各项参数。同时加强公司各部门的工作交流,明确电缆的施工位置及注意事项,避免在施工中损坏电缆。 5 结束语 高压电力电缆是电力系统的重要组成部分,一旦出现问题,会造成整个电力系统故障,影响正常的工作和生活。而且电缆在长时间使用下很容易发生故障,由于产生故障的原因有很多,寻找故障源有一定的难度。因此分析和研究高压电力电缆的故障原因和测寻方法对快速找出故障源,消除故障,提高电缆运行的安全性和可靠性有很重要的意义。 参考文献 [1]赵鹏勃 .220kV高压电力电缆故障检测及原因分析 [J].科技创新与应用 ,2016,(34):205. [2]李玲 ,李康康 ,吴洁 .电力电缆故障探测技术分析与应用 [J].山东工业技术 ,2016,(22):157. [3]吕玉彬 .高压电力电缆的故障测寻分析 [J].科技创新与应用 ,2016,(15):185. [4]徐林涛 ,左述鹏 .高压电力电缆的故障及诊断处理分析 [J].科技创新与应用 ,2016,(07):189.