海底電纜的故障檢測(cè)及修復(fù)工藝探討

摘 要：文章旨在對(duì)海底電纜的故障檢測(cè)方法以及修復(fù)工藝做出研究，分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了故障的類型，并以XLPE這一類型的電纜為例，詳細(xì)探討了海底電纜的修復(fù)工藝、海底電纜的連接方法、海底電纜修復(fù)之后的檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：海底電纜；故障檢測(cè)；修復(fù)工藝

1 海底電纜故障發(fā)生的原因及類型

1.1 海底電纜故障發(fā)生的原因

從造成海底電纜發(fā)生故障的原因來看，其實(shí)是多種多樣的，從海底電纜自身來講，其所采用的材料，制造工藝，在敷設(shè)的時(shí)候沒有按照規(guī)范等，都會(huì)最終對(duì)電纜運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響，從而一系列受電、受熱的問題造成電纜老化過快，最終嚴(yán)重影響了電纜的使用性能。在長(zhǎng)期的實(shí)踐中，經(jīng)過了不斷地運(yùn)行試驗(yàn)之后，我們基本上可以確定，造成海底電纜發(fā)生故障的絕大多數(shù)原因都是受到外力的影響，在外力的作用下，致使電纜受損。當(dāng)然，也存在海底生物對(duì)電纜造成的局部腐蝕問題等。需要指出的是，這里所說的外力作用，主要包括了拋錨、擠壓、拉拽、摩擦、地殼運(yùn)動(dòng)以及由于潮汐能而造成的電纜移位等等。

1.2 海底電纜故障的類型

從故障出現(xiàn)的主要部位來看，主要包括了三種，第一種是線芯短線故障；第二種是主絕緣故障；第三種是保護(hù)層故障。從故障發(fā)生的性質(zhì)來看，主要包括了兩種，第一種是低阻故障；第二種是高阻故障。需要指出的是，對(duì)于低阻故障來講，它所指的是故障點(diǎn)的絕緣電阻降低至這一電纜自身的直流電阻的值，最低限度可以降低至0，這種類型的故障我們也稱其為短路故障。對(duì)于高阻故障來講，毫無疑問，它所指的是故障點(diǎn)的直流電阻和這一電纜自身的直流電阻值相比較起來，更高，由此產(chǎn)生的故障就是高阻故障。從高阻故障的類型來看，主要包括了斷路故障、高阻泄露故障以及閃絡(luò)性的故障等等。

2 海底電纜的故障檢測(cè)

我們?cè)趯?duì)海底電纜實(shí)施故障檢測(cè)的時(shí)候，必須要通過三步來實(shí)現(xiàn)，第一步，故障診斷；第二步，預(yù)定位；第三步，精確的定位。具體來講，在有故障產(chǎn)生之后，首先需要做的就是要采用測(cè)絕緣電阻的方式，來對(duì)故障所屬的性質(zhì)做出診斷。在這之后，結(jié)合故障的基本類型，有針對(duì)性的采用與之相對(duì)應(yīng)的方式實(shí)施故障檢測(cè)。

3 海底電纜的修復(fù)方法

3.1 海底電纜的修復(fù)工藝

對(duì)于海底電纜來講，其類型也是多種多樣的，不同的電纜類型所使用的工藝方式當(dāng)然也是不一樣的，在本文的研究當(dāng)中，我們只針對(duì)XLPE這一類型的電纜來進(jìn)行研究。同時(shí)需要注意的是，海底電纜的修復(fù)工作都是需要在船上來操作的，所以，對(duì)風(fēng)速以及海浪都有要求，通常風(fēng)速應(yīng)該小于等于5級(jí)，海浪應(yīng)該小于等于0.5米。在這樣的情況下，我們?cè)趯?duì)XLPE電纜進(jìn)行修復(fù)的時(shí)候，其工藝順序應(yīng)該是：在電纜有故障產(chǎn)生的時(shí)候，第一步，需要對(duì)故障點(diǎn)做出正確的定位；第二步，把故障電纜找出來；第三步，為故障電纜裝上浮標(biāo)；第四步，由潛水員來針對(duì)故障做出探查；第五步，在探查的基礎(chǔ)上，潛水員進(jìn)行電腦的切割，并對(duì)電纜標(biāo)號(hào)，即1號(hào)電纜以及2號(hào)電纜；第六步，在電纜的切割處把防水組件安裝好；第七步，先把1號(hào)電纜拉至修理船甲板上面，并對(duì)故障做出驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上，把故障點(diǎn)以及損壞點(diǎn)還有進(jìn)水的部分都予以切除掉，之后，再把1號(hào)電纜和浮標(biāo)一起放回到海底；第八步，同樣的把2號(hào)電纜也拉至修理船的甲板上面，并對(duì)故障做出驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上，把故障點(diǎn)以及損壞點(diǎn)還有進(jìn)水的部分都予以切除掉，同時(shí)，把防水密封工作做好后，針對(duì)剩余的電纜做出測(cè)量，并在電纜的末端把放水的工作做好，最終就可以把2號(hào)電纜和浮標(biāo)一起放回至海底；第九步，針對(duì)備用電纜，進(jìn)行長(zhǎng)度的計(jì)算，再將2號(hào)電纜拉至修理船的甲板上面，將其和備用電纜進(jìn)行連接，等到連接好之后，、再把1號(hào)電纜也拉上修理船的甲板上面，并將其和備用電纜進(jìn)行連接，最終全部將其放回至海底；第十步，等到所有工作做完之后，實(shí)行最終的測(cè)試。

3.2 海底電纜的連接方法

從海底電纜的連接方式來看，主要包括了十三步：第一，由潛水員在水下，把發(fā)生故障的海纜鋸斷后，把浮標(biāo)拴上，浮標(biāo)和電纜之間在進(jìn)行連接的時(shí)候，我們所采用的鋼絲繩應(yīng)該大于等于10毫米，同時(shí)將其拼接牢靠。第二，由潛水員使用高壓水槍沿著海纜的走向，從海底泥沙中，把海纜沖出來，海纜需要沖出的長(zhǎng)度應(yīng)該按照水的深度，按照電纜能夠彎曲的半徑，按照故障點(diǎn)等來進(jìn)行。第三，利用電纜故障點(diǎn)的浮調(diào)，來把故障海纜調(diào)出去，將其在作業(yè)臺(tái)上面做好固定。第四，在距離故障點(diǎn)1米的地方，把故障的電纜切除掉，使用規(guī)格為2500V兆歐表，來把電纜的絕緣測(cè)量出來。如果所測(cè)出來的電纜絕緣要比200兆歐小的話，那應(yīng)該繼續(xù)切除，一直切除到這一值高于200兆歐為止。第五，在工作架上面，把即將要實(shí)施對(duì)接的海纜固定好。第六，把海纜保護(hù)鋼鎧撥剝開，一直到鋼絲回返均勻的把點(diǎn)老護(hù)卡緊固部分的錐心包住為止，之后將其緊扣住外套。第七，把緩沖尼龍袋曲調(diào)，并把纏繞于海纜線芯上面的屏蔽袋予以松開，之后把兩端電纜，把三條芯線予以錯(cuò)開，錯(cuò)開的距離應(yīng)該在25厘米至30厘米之間，確定好這一位置之后將其據(jù)掉。需要注意的是，對(duì)于兩邊的海纜來講，必須要是一樣的，其根本目的就是要使得對(duì)接之后的三個(gè)接口的位置可以保持在相互交錯(cuò)的關(guān)系，這樣一來，就不會(huì)出現(xiàn)一大塊的問題，最終使得過熱故障得到避免。第八，潛水員應(yīng)該使用無水的酒精來把手洗干凈，在這之后，把20厘米的半導(dǎo)層剝除，把5厘米的絕緣層剝除。再使用砂紙將其磨平，把線芯的氧化層予以清楚，最終使用無水酒精將其洗干凈，等到保證沒有雜質(zhì)之后，就可以把絕緣帶纏繞好。第九，把兩邊對(duì)接的線芯穿入至壓接管，對(duì)其實(shí)行壓接，等到全部把三相線芯壓接完畢之后，再使用無水酒精清洗。第十，這一步需要做的就是進(jìn)行絕緣帶的纏繞，具體來講，就是在離半導(dǎo)層5厘米的位置，使用高壓防水絕緣膠帶，來進(jìn)行纏繞，一直纏繞20層至25層左右，在這之后，纏繞高壓絕緣聚氟乙烯絕緣白膠帶，總共纏繞20層左右，再用聚富乙烯膠帶進(jìn)行纏繞，總共纏繞10層至15層左右，最后再用玻璃絲白粘帶進(jìn)行纏繞，總共纏繞8層至10層左右。第十一，需要做的就是把電纜屏蔽帶恢復(fù)好，同時(shí)，通過錫焊接的方式，來把接合處焊接好。第十二，需要做的就是電纜護(hù)卡的安裝，并把所有的螺栓都緊固牢。第十三，將溫度在50攝氏度的瀝青，由護(hù)卡天窗處進(jìn)行澆注，等到瀝青在電纜護(hù)卡中全部充滿之后停止。其根本目的就是要促使接頭處的絕緣強(qiáng)度得到有效提升，促使其防腐能力得到提高。

3.3 海底電纜修復(fù)之后的檢測(cè)方法

等到電纜接頭全部制作好之后，需要做的就是，先運(yùn)用兆歐表，來把三項(xiàng)絕緣的數(shù)值測(cè)量出來，所測(cè)得值的范圍應(yīng)該在1000兆歐以上。在這之后，就進(jìn)入到直流耐壓試驗(yàn)過程中，在15千伏之下，進(jìn)行10分鐘的穩(wěn)壓測(cè)試，如果在這一過程中，漏電的電流低于75毫安至80毫安之間，就代表了這一電纜是合格的。

參考文獻(xiàn)

[1]岑旭，莊宜銘.10kv油紙絕緣海底電纜故障分析[J].電力與電工，2011，03：54-55+65.

[2]彭波，黃福勇，王成，王峰，段肖力，葉會(huì)生.110kv電力電纜故障定位及分析[J].湖南電力，2012，02：24-26+62.

[3]王昆，李敏雪，生宏，王靖，繳春景.海底電纜的故障檢測(cè)及修復(fù)工藝[J].光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù)，2012，04：39-42.

作者簡(jiǎn)介：朱曉光（1987，8-），男，江蘇南通人，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：海纜技術(shù)。