電力電纜故障分類及其預(yù)防措施綜述

祁菲

【摘要】：電力電纜故障通常有設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)維四個(gè)方面原因。電纜線路設(shè)計(jì)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求，電纜選型要正確，應(yīng)重視單芯電纜在鐵磁材料中能量損耗和金屬護(hù)套的接地方式，電纜導(dǎo)體截面應(yīng)滿足輸送容量和系統(tǒng)短路電流熱穩(wěn)定要求。電纜及附件的制造必須符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，原材料經(jīng)試驗(yàn)合格，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)都要符合規(guī)定。電力電纜故障大多數(shù)是因安裝或運(yùn)維出了問(wèn)題而造成的。在安裝方面，必須遵守工藝規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書，一絲不茍。

【關(guān)鍵詞】：電力電纜；設(shè)計(jì)；故障；綜述

引言

電力電纜是重要的輸配電設(shè)備，一旦發(fā)生故障導(dǎo)致線路停電，其所造成的經(jīng)濟(jì)損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電纜線路維修的直接經(jīng)濟(jì)損失，而且往往帶來(lái)很大的社會(huì)影響。因此，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)千方百計(jì)做好技術(shù)管理工作，確保電纜線路正常運(yùn)行，盡量避免在運(yùn)行中發(fā)生故障。

1、電纜線路設(shè)計(jì)應(yīng)遵守設(shè)計(jì)規(guī)范并符合使用要求

1.1電纜選型不當(dāng)

電纜選型是電纜線路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。首先，要根據(jù)使用要求確定電纜的額定電壓U/U0（Um）、結(jié)構(gòu)及絕緣水平。其次，應(yīng)按照敷設(shè)環(huán)境選擇電纜的護(hù)層結(jié)構(gòu)。有防火要求的變配電站電纜層、電纜隧道、橋架及電纜溝等場(chǎng)所，應(yīng)選用阻燃型電纜。這些地方電纜密集，如果是非阻燃型電纜，當(dāng)一根電纜發(fā)生故障燃燒時(shí)，可能引燃鄰近電纜，以致造成大批電纜被燒毀的惡性火災(zāi)事故。

1.2忽視單芯電纜在鐵磁性材料中的能量損耗

（1）交流單芯電纜穿鋼管敷設(shè)。《規(guī)范》541條規(guī)定：“交流單芯電纜以單根穿管時(shí)不得采用未分隔磁路的鋼管。”這是因?yàn)樵谏鲜銮闆r下，電纜在運(yùn)行中由于電磁感應(yīng)作用，會(huì)導(dǎo)致鋼管中產(chǎn)生能量損耗。確有多起這樣的事故案例：在電纜穿越城市道路的工程中，將3根單芯電纜分別穿3根鋼管，電纜投運(yùn)不久即造成鋼管中的電纜因嚴(yán)重過(guò)熱而使絕緣擊穿的故障。（2）單芯電纜在鐵磁性材料中的渦流損耗。交流單芯電纜以鍍鋅角鋼為支架，會(huì)引起渦流損耗，使支架上出現(xiàn)異常的溫升。因此，往往要求將3根單芯電纜呈緊貼品字形排列，以減少損耗。為了完全避免這種損耗，推薦選用以不銹鋼、鋁合金或高強(qiáng)度復(fù)合材料制作的電纜支架。

2、電纜和附件制造必須符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1原材料質(zhì)量有問(wèn)題

按照工廠生產(chǎn)技術(shù)要求，原材料應(yīng)經(jīng)過(guò)檢測(cè)試驗(yàn)合格后方可選用，不能使用不合格的原材料，也不能使用次品、等外品等。有保質(zhì)期限規(guī)定的原材料，不得超保質(zhì)期使用。

2.2產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程有問(wèn)題

未按照工廠生產(chǎn)工藝要求，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，致使電纜絕緣層塑化不良、焦燒，絕緣層中形成氣泡、含雜質(zhì)，絕緣層擠包不密實(shí)、絕緣厚度不符合要求等。

2.3產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)有問(wèn)題

在生產(chǎn)過(guò)程中，未按規(guī)定對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，或者檢測(cè)得到的產(chǎn)品主要性能指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)不符。為避免電纜和附件在制造過(guò)程中留下隱性缺陷，制造廠生產(chǎn)和監(jiān)督部門應(yīng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程嚴(yán)格把關(guān)；電力部門作為產(chǎn)品使用單位，對(duì)用于重要線路的訂貨，在與制造廠協(xié)商一致的情況下，應(yīng)派遣工程技術(shù)人員駐廠監(jiān)造，在生產(chǎn)廠對(duì)產(chǎn)品的例行試驗(yàn)、抽樣試驗(yàn)及出廠試驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)督。

3、電纜和附件安裝必須符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

電力電纜故障大多數(shù)是因安裝或運(yùn)維方面出了問(wèn)題而造成的。因此，對(duì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)特別加以關(guān)注。

3.1安裝不良導(dǎo)致電纜故障

電纜安裝一般包括電纜驗(yàn)收、電纜運(yùn)輸、土建工程、電纜敷設(shè)、電纜附件安裝、電纜試驗(yàn)等六項(xiàng)內(nèi)容。在電纜和附件安裝過(guò)程中留下隱性缺陷，或使電纜受損，以致日后引發(fā)電纜故障的情況，常見(jiàn)的有以下幾種。（1）在進(jìn)行電纜接頭作業(yè)時(shí)，環(huán)境不符合要求，如濕度高、灰塵多等，導(dǎo)致接頭絕緣水平下降。（2）未嚴(yán)格按照工藝程序操作，或安裝技工技術(shù)不熟練，導(dǎo)致出現(xiàn)諸如電纜屏蔽層和絕緣層未按規(guī)定尺寸剝切，絕緣表面半導(dǎo)電層未清除干凈等情況。

3.2預(yù)防措施

（1）加強(qiáng)專業(yè)管理，規(guī)范施工流程。切實(shí)貫徹GB50168—2006《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》、有關(guān)工藝規(guī)程，以及施工企業(yè)編制的電纜敷設(shè)接頭安裝作業(yè)指導(dǎo)書。（2）在電纜附件安裝中，每一個(gè)操作步驟都應(yīng)符合工藝規(guī)程要求，不能有半點(diǎn)疏忽，同時(shí)要重視操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，實(shí)行持證上崗制。（3）加強(qiáng)附件材料驗(yàn)收檢查，電纜附件的各部件幾何尺寸必須與電纜本體相配合，誤差控制在允許范圍內(nèi)。（4）實(shí)行嚴(yán)格的工程監(jiān)理制度。由外包施工單位安裝的工程，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，設(shè)專人負(fù)責(zé)監(jiān)管，并做好隱蔽工程中間驗(yàn)收。重要的高壓電纜線路安裝施工，應(yīng)有較高素質(zhì)的技師現(xiàn)場(chǎng)把關(guān)，關(guān)鍵工藝務(wù)必做到一絲不茍。

4、切實(shí)做好電纜線路的運(yùn)行維護(hù)是預(yù)防電纜故障的關(guān)鍵

（1）對(duì)電纜線路運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視。電纜線路的載流量應(yīng)根據(jù)電纜導(dǎo)體的允許工作溫度、電纜各部分的損耗和熱阻、敷設(shè)方式、并列回路數(shù)、環(huán)境溫度及散熱條件等計(jì)算確定。過(guò)負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體溫度過(guò)高，使電纜絕緣受損，嚴(yán)重時(shí)可能形成“熱擊穿”。運(yùn)行單位應(yīng)對(duì)電纜線路實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視，并利用紅外熱成像儀以非接觸的方式，對(duì)運(yùn)行中的電纜線路設(shè)備進(jìn)行溫度檢測(cè)，判斷是否有某一點(diǎn)溫度過(guò)高或溫度分布異常。（2）對(duì)高壓交聯(lián)聚乙烯電纜線路實(shí)行局部放電（簡(jiǎn)稱局放）在線檢測(cè)，即對(duì)電纜絕緣狀況進(jìn)行有效的、不間斷的監(jiān)控。近年來(lái)，很多電纜運(yùn)行管理單位開展了電纜線路局放在線檢測(cè)研究，取得了很好的成效。高壓交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣中的局放從起始到形成擊穿通道有相當(dāng)長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。在電纜線路運(yùn)行狀況下，一般在電纜接頭及終端處進(jìn)行局放檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)到的沿電纜金屬屏蔽層傳播的局放信號(hào)，可以對(duì)電纜設(shè)備內(nèi)部潛伏的故障隱患進(jìn)行預(yù)判。如果檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電纜線路上某一部位出現(xiàn)超過(guò)正常允許值的局放信號(hào)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢修處理，消除缺陷，阻止絕緣局放的繼續(xù)發(fā)展，從而確保電纜線路安全可靠運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)航母遼寧艦艦長(zhǎng)張崢在一次演講中，講到世界航母發(fā)展史上曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的一些事故案例。接著他說(shuō)，“靠什么規(guī)避？只有依靠科學(xué)的規(guī)程，嚴(yán)格的訓(xùn)練，冷靜的頭腦和嫻熟的技能”。這句話用來(lái)規(guī)避電力電纜線路故障也是很確當(dāng)?shù)摹?/p>

【參考文獻(xiàn)】：

[1]陳紅云.10kV配電線路檢修及危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（34）.