全過程保障電纜工程安全

大慶油田昆侖集團(tuán)有限公司 趙繼忠｜文、圖

電纜在油田、民用、電網(wǎng)以及工廠中都有著非常重要的價值，電纜的安全即為配電網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力的一個主要標(biāo)志。近年來，電纜故障所造成的安全問題時有發(fā)生，同時由于電纜工程大多為地下隱蔽的工程，在排除地下電纜故障時難度很大，因此想要確保電纜工程安全，就需要科學(xué)、安全的應(yīng)用電纜，從電纜的選擇、敷設(shè)方式、安全控制以及安全維護(hù)等多方面入手，全過程保障電纜工程安全。

某企業(yè)電纜施工現(xiàn)場

電纜的選擇

在選擇電纜時，通常需要根據(jù)實際供電回路裝置的基礎(chǔ)參數(shù)選擇電纜載流量。但需要特別注意的是，電流極值、正常狀態(tài)下工作導(dǎo)體的平均溫度、電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的溫度極值以及短路時的溫度等制約因素，往往會影響電纜的載流量，同時也從根本影響電纜截面的擇取。如果沒有考慮上述因素，將很可能會直接影響電纜的壽命，甚至?xí)谔囟l件下導(dǎo)致事故的發(fā)生。

另外，在選擇電纜的過程中，還要分析電纜所處環(huán)境的日照狀態(tài)、季節(jié)、溫差、地質(zhì)條件以及土壤地標(biāo)物質(zhì)的阻熱狀態(tài)等相關(guān)因素。尤其在具有潛在的火災(zāi)危險環(huán)境中，例如在油田中敷設(shè)電纜，就需要選擇阻燃型電纜，同時還要基于危險條件的實際情況有針對性地選擇敷設(shè)形式，比如在可燃?xì)怏w站附近最好擇取明敷形式進(jìn)行敷設(shè)，以便于維修。

電纜的敷設(shè)

電纜敷設(shè)的形式會從根本上影響電纜的工作狀況，因此對于不同的電纜敷設(shè)形式，要根據(jù)所處的環(huán)境、回路的負(fù)荷等級等實際情況，采取有針對性的處理措施，以實現(xiàn)安全運(yùn)維的基本要求。例如，直埋敷設(shè)技術(shù)，需要依附于電纜的走向進(jìn)行設(shè)計，可采用分段敷設(shè)的措施，階段長度預(yù)留出一定距離。直理敷設(shè)的區(qū)域可進(jìn)行畫線處理，并在此基礎(chǔ)上標(biāo)示出相對主要的技術(shù)點(diǎn)，進(jìn)而保障敷設(shè)的準(zhǔn)確性。在直埋敷設(shè)過程中，若存在顯著的故障點(diǎn)，則要鋸斷電纜部分，重新駁接新的電纜，并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行敷設(shè)工作，以確保電纜直埋敷設(shè)的安全性及效果。水下敷設(shè)技術(shù)，具有一定的難度，不但需要電纜具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，還要側(cè)重于電纜防水的安全性，要采用保護(hù)套以確保水下敷設(shè)的安全性及穩(wěn)定性。水下敷設(shè)前期，需要側(cè)重于測量水體流速，敷設(shè)的區(qū)域盡可能選擇水體流速相對較慢的區(qū)域，以減少水流對電纜安全性的影響。在進(jìn)行水下電纜敷設(shè)時，除了要提前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，構(gòu)建安全穩(wěn)定的敷設(shè)空間外，還要規(guī)避水下環(huán)境的干擾，以確保水下電纜敷設(shè)的順利進(jìn)行。同時在敷設(shè)過程中，還要規(guī)范吊放工作，避免出現(xiàn)摩擦、碰撞等安全問題。

另外，對于電纜構(gòu)筑物敷設(shè)來說，大多都會沿著電纜溝與廊道敷設(shè)。電纜溝主要包括室內(nèi)及室外兩類，前者常見于電纜相對聚集的建筑，一般外層都會選用鋼蓋，同時在下方設(shè)計一些受力的鋼肋支撐，從根本保障其安全運(yùn)維；后者則需要根據(jù)其稱重大小予以有指向性的設(shè)計。在電纜較多的狀態(tài)下，應(yīng)盡可能擇取廊道（即封閉型）敷設(shè)，并在特定區(qū)域設(shè)人孔、料孔，以及照明設(shè)施等，以方便檢查維護(hù)。

安全控制

為了更好地確保電纜敷設(shè)工作的安全性，避免安全問題的發(fā)生，責(zé)任單位應(yīng)重點(diǎn)從構(gòu)建責(zé)任機(jī)制、加強(qiáng)現(xiàn)場安全審核兩方面做相應(yīng)的安全控制。

構(gòu)建責(zé)任機(jī)制

責(zé)任單位應(yīng)基于電纜敷設(shè)流程，構(gòu)建相應(yīng)的責(zé)任機(jī)制，在各崗位上安排相關(guān)的責(zé)任人。例如，由項目經(jīng)理及安全經(jīng)理等人員，專門負(fù)責(zé)電纜敷設(shè)過程的生產(chǎn)安全，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，進(jìn)而確保敷設(shè)現(xiàn)場的安全性。通過建立責(zé)任機(jī)制，可以有效約束相關(guān)工作者，對工作人員起到一定的規(guī)范及指導(dǎo)作用。同時，在此過程中，還要大力協(xié)調(diào)電纜敷設(shè)中的各項工藝，以防止出現(xiàn)不安全的因素。

現(xiàn)場安全審核

安全審核工作是確保電纜敷設(shè)過程安全的重要手段，同時能夠?qū)Ψ笤O(shè)操作流程進(jìn)行有效控制。具體來說，在電纜敷設(shè)前，審核工作負(fù)責(zé)人必須檢查相關(guān)敷設(shè)人員的資質(zhì)，遵循“持證上崗”的基本原則。在敷設(shè)過程中，敷設(shè)工作者必須要穿戴好相應(yīng)的個體安全防護(hù)裝備，例如，安全帽、絕緣手套等。同時，在現(xiàn)場安全審核工作中，相關(guān)單位必須嚴(yán)格進(jìn)行全面的技術(shù)交底，以使敷設(shè)工作者掌握操作工藝，避免發(fā)生安全問題。

準(zhǔn)備敷設(shè)的電纜

安全維護(hù)

電纜維護(hù)是確保電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的先決條件。在實際運(yùn)行過程中，不論是高壓電纜，還是低壓電纜，在工程、安裝以及運(yùn)行環(huán)節(jié)都可能會因短路、過載運(yùn)行以及老化等因素引發(fā)故障或事故。在實踐中，相關(guān)責(zé)任單位通常來說，可通過以下4種方法，做好電纜的安全維護(hù)。

第一，測聲法。所謂測聲法就是根據(jù)電纜放電的聲音進(jìn)行查找、確認(rèn)故障，此舉措對于高壓電纜中導(dǎo)體及絕緣層的閃絡(luò)放電情況效果較好。具體原理不在此贅述，簡單來說，就是當(dāng)檢測設(shè)備中電容器充電到一定電壓值時，在故障處會產(chǎn)生“滋滋”的火花放電聲。對于明敷設(shè)電纜憑聽覺即可直接查找，若為地埋電纜，則需要確定并標(biāo)明電纜走向，再在雜噪聲音最小的時侯，借助音頻放大設(shè)備進(jìn)行查找，當(dāng)聽到放電聲最大時，該處即為故障點(diǎn)。需要注意的是，使用該方法務(wù)必要注意安全，在試驗設(shè)備端和電纜末端測試時必須設(shè)專人監(jiān)視。

工作人員進(jìn)行電纜敷設(shè)前的準(zhǔn)備工作

第二，電橋法。通常來說，在確定故障性質(zhì)后，需要根據(jù)不同的故障，選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉頊y定故障點(diǎn)的具體位置。電橋法是目前應(yīng)用較為廣泛的一種測距方法，其主要是通過測出電纜芯線的直流電阻系數(shù)，并在此基礎(chǔ)上測量電纜的基本長度，然后根據(jù)電纜長度和電阻的比例計算出故障點(diǎn)。

第三，電容電流測定法。電纜在運(yùn)行環(huán)節(jié)，各導(dǎo)體間、導(dǎo)體對地均具有一定的電容，此電容基本處于平均分布的狀態(tài)，電容量和電纜長度為正相關(guān)，電容電流測定法就是根據(jù)這一原理對故障點(diǎn)進(jìn)行測定。一般來說，在測量過程中，只要保證電壓不變，電流表讀數(shù)準(zhǔn)確，電纜總長度測量精確，其測定誤差通常比較小。

第四，零電位法。此方法也就是電位對比，可以有效地應(yīng)用在較短的電纜導(dǎo)體對地故障中，具有測量便捷，計算簡單的優(yōu)勢，不需要精密儀器和復(fù)雜計算。測量原理簡單來說，就是將電纜故障芯線與等長的比較導(dǎo)線并聯(lián)，在兩端加電壓時，相當(dāng)于在兩個并聯(lián)的均勻電阻絲兩端接了電源，此時，一條電阻絲上的任何一點(diǎn)和另一條電阻絲止的對應(yīng)點(diǎn)之間的電位差必然為零。因此，當(dāng)測試儀表的正極在比較導(dǎo)線上移動至指示值為零時的點(diǎn)與故障點(diǎn)等電位，即故障點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)。

結(jié)語

綜上所述，電纜在運(yùn)行過程中，不論是高壓電纜亦或低壓電纜，在工程、安裝以及運(yùn)行環(huán)節(jié)很容易通過短路、過載運(yùn)行以及老化或等因素發(fā)生故障或事故。針對上述問題，我們可通過測聲法、電橋法、電容電流測定法以及零電位法等措施對其予以安全維護(hù)，采用相適應(yīng)的安全維護(hù)方式，不僅可以深化維護(hù)的有效性，同時可以提高安全性。電纜在油田、民用、電網(wǎng)以及工廠中都有著非常重要的價值，直至今日，電纜的安全生產(chǎn)即為配電網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行能力的一個主要標(biāo)志。因此電纜的安全性從根本影響相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。所以需要科學(xué)、安全的應(yīng)用電纜，進(jìn)而確保工業(yè)及民眾的生命及財產(chǎn)安全。