電纜故障分析與預防

　　摘要:對過分析風力發電企業現場電纜常見故障，提出了相應的改進措施，杜絕類似事件發生。
　　關鍵詞:電纜 故障 措施
　　中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0141-01
　　發展新能源是我國應對氣候變化和推動節能減排的重要舉措。在國家政策的支持和鼓勵下，風電近年來發展迅速。風電機組與火電機組相比，分布上顯得比較分散，因此集電線路較多。有的發電企業根據實際情況一部分野外配電線路采用電纜敷設。近一段時期個別風力發電企業站內、外電纜頻繁發生故障，不但造成電纜的損壞，而且少發了大量電量，嚴重影響了安全和效益。
　　1 現場實例
　　(1)某發電企業場內部分集電線路為地埋電纜。由于地埋電纜在施工期間管理不到位，缺乏明顯的地面標識、埋深標識和走徑圖，在工程交工時沒有地埋電纜走向圖，因不明確電纜走向導致無法添加電纜標識。由于地面上的標識嚴重缺失，地方有關部門在修路時將地埋電纜挖斷。由于地埋電纜埋的深度不夠，農民在春季耕種時，犁自家的地時把電纜耕壞的事件時有發生。(2)某發電企業地埋電纜在施工期間管理不到位，不明確電纜中間接頭的位置，由于電纜中間接頭較多，而且施工單位施工質量差，沒有按照電纜中間接頭施工工藝要求進行施工。遇大雨天氣，土壤中進水后導致電纜絕緣降低，使電纜對地放電并發生相間短路。(3)某發電企業生產期間通訊電纜管理不到位，電纜長期暴露在地表上面。由于周圍有毛草和樹叢，因各種因素野外發生火災時，將電纜燒斷。
　　2 現場電纜運行的主要問題
　　(1)電纜隧道、溝道內積水比較普遍，有許多電纜經常被水浸泡，不能及時有效地排出積水。(2)野外地埋電纜，防護措施不健全，如沒有警示標志，常常被工程施工人員挖斷。電纜走向和電纜中間接頭位置不清，沒有電纜清冊。(3)電氣配電柜、盤的電纜穿孔處封堵、主控室的進出電纜群孔洞的封堵沒有進行或封堵不嚴，有的耐火隔層太薄且不堅固，不少廠用易燃木板承托密封填料；有的單位在擴建階段，對運行設備的電纜孔洞長期不予封堵。再者，電纜貫穿通道中設置的阻火隔墻，普遍是用磚塊之類硬性材料構成，豎井孔洞多用鋼絲網與水泥、石棉泥之類牢固凝固，在增添新電纜時拆除后不易恢復，因此，這項措施有待改進。(4)在施工中，不夠重視電纜敷設質量，諸如敷放不整齊、任意交叉，動力電纜和控制電纜沒有分層或分開敷設。地埋電纜不符合要求。(5)制作電纜頭不符合工藝要求、不按規定設置電纜卡具或用線扎綁塑料電纜等等，不僅給運行管理帶來困難，往往還遺留故障隱患。特別是有許多電纜長期處在泥水環境中，如果中間接頭制作工藝不良，絕緣嚴重受潮后，會造成接地或擊穿短路。(6)目前各種型號的風機消防自出廠后，僅僅依靠塔筒底和機艙上邊的滅火器，沒有報警和自動滅火裝置。尤期風機塔筒內的電纜沒有封堵，各層間沒有刷防火涂料。
　　3 電纜故障原因
　　(1)屬于電纜本身的情況。如過負荷及短路電流長時間作用下，電纜絕緣老化著火、電纜接頭接觸不良局部發熱導致著火、中間接頭工藝質量不過關導致放電等。
　　(2)屬于外部因素的情況。如野外放荒或森林草原火災將暴露在地面上的部分電纜引燃；修路等工程作業將橫跨道路的地埋電纜挖斷等。
　　4 預防措施
　　4.1 做好電纜故障預防
　　4.1.1 要保持電纜有一個良好的運行環境
　　電纜隧道和電纜溝在排水時通風要好，要暢通。廢水和廢氣不能讓其流入電纜隧道和電纜溝內。那些將電纜溝蓋板的縫隙全部填充封閉起來；把電纜防火板封閉起來；把電纜防火門長期的處于封閉狀態等方面將會影響到電纜的散熱和通風方面，這樣就會使電纜的絕緣加快了損傷、老化。
　　4.1.2 要保證電纜預防性試驗的質量
　　電纜預防性試驗必須嚴格按《電力設備預防性試驗規程》的要求進行。這里所說的是，不要光看試驗數據合格是否，還要將數據進行分析比較。可以跟有著相同數據的電纜比較，還可以跟其自身以往的數據比較，來探求其數據變化的規律，來判定是否繼續運行。
　　4.1.3 要加強對電纜頭的監視和管理
　　電纜頭一般都是現場手工制作的，受到手工制作上的分散性和現場條件上的限制的影響，電纜絕緣最為薄弱的環節就是電纜頭，所以就要加強這方面的管理和監視，這是對電纜防火的重要一環，終端電纜頭不要放在電纜溝、電纜隧道等等方面的夾層。對于放在這些夾層內的動力電纜終端頭，中間的接頭部分要進行登記造冊，最好用遠紅外測溫儀進行定期監視測溫，發現有不正常升溫時，要及早退出運行，以免在運行中著火。另外，對于中間接頭和電纜終端頭都有防火隔離措施，以確保電纜頭萬一著火不牽連其他電纜。
　　4.1.4 防止外部環境著火引燃電纜
　　很多電纜分布在野外，如果管理不善，很容易遭受外力或火災的破壞。要設置線路深埋標識、走廊標識、走徑圖，在地面上明顯位置做好地埋電纜的醒目標志。加大宣傳力度，對周圍人群開展宣傳教育，使大家了解保護地下電力設施的重要性，提高周圍人群電纜防護的安全意識。
　　4.2 防止電纜火災延燃的措施
　　4.2.1 要有完整的防止電纜火災延燃的設計
　　對于已投運的電纜必須結合現場實際情況進行防火設計。設計的原則是：用封、堵、隔的辦法保證單根電纜著火不延燃到多根電纜(電纜進入電纜溝、電纜隧道、電纜槽盒、電纜夾層的管口要嚴密進行防火封堵，防止單根電纜或少量電纜著火竄延引燃大量電纜)；電氣盤、柜著火不延燃到電纜溝；電纜溝著火不延燃到電纜隧道；電纜隧道著火不延燃到電氣控制室、電氣配電裝置的電纜夾層；一個電氣室著火不延燃到其它室；一臺機組的電纜著火不延燃到其它機組。電纜溝、電纜隧道內電纜要用防火墻分段，動力電纜與控制電纜之間應設層間耐火隔板等。切忌不作設計就讓施工隊伍隨心所欲地施工。
　　4.2.2 必須保證防火材料是合格產品
　　選用的防火材料必須是經國家技術鑒定合格，并由公安部門頒發生產許可證的生產廠家的產品。最好是找信譽好的廠家和產品。而且產品到現場后還應該抽樣做簡易的耐火試驗，以防不合格的產品混入防火工程中。
　　4.2.3 必須保證防火封堵的嚴密性
　　防火封堵不嚴密，就失去了封堵的作用。特別是電纜多的地方，最好用軟堵料以保證封堵嚴實。如果要更換電纜應在更換電纜后把破壞的封堵及時還原，時刻保證封堵的嚴密性。
　　4.2.4 必須保證防火材料封堵的厚度
　　封堵材料的厚度不夠，電纜著火后火會串延燒穿封堵的材料。通常封堵材料的厚度應和封堵面電纜的根數成比例，電纜的根數愈多封堵應該愈厚。例如對于電纜隧道里電纜阻火墻的厚度一般不應小于240mm，阻火墻要比電纜支架寬100mm以上，阻火墻兩側還要有不小于1000mm的阻火段(可用防火涂料、防火包等)，才能有效地防止電纜火災的串延。
　　4.2.5 必須保證防火封堵有足夠的機械強度
　　電纜著火，特別是發生電氣短路會引起空氣的迅猛膨脹，產生一定的沖擊力，沖壞機械強度低的防火封堵層，使防火封堵失去作用。所以防火封堵須有足夠的機械強度。例如電氣盤底等大的電纜空洞的封堵，一般應有鋼筋等材料作為骨架。
　　總之，只要電纜防火的工作做好了，電纜火災就可以避免，即使發生電纜火災，也會使火災損失減少到最