曾明會
(國網湖南省電力公司龍山縣供電分公司 湖南龍山 416800)
配電電纜常見故障分析及其維護防范措施
曾明會
(國網湖南省電力公司龍山縣供電分公司 湖南龍山 416800)
配網電纜是整體電力系統的神經脈絡,配網電纜將各個電力組成部分構成了一個系統的整體。配網電纜狀態的好壞,直接關系著整體電力系統的安全、穩定運行。但受人員、操作、外力等各種因素的影響,配網電纜會出現各種類型的故障,直接影響著所涉區域內人們的生產生活,甚至是造成電力事故的產生,因此,有必要對配網電纜常見各類故障進行總結,并有針對性的提出相關防護策略,以減小故障產生的幾率,從而保證電力系統的正常運行。
配電電纜;常見故障;維護措施
作為電力系統中重要的一個組成部分,配網電纜扮演著十分重要的角色,而隨著配電網電纜數量的不斷增多,范圍逐漸擴大,加之各種外力因素的影響,難以避免會有各種各樣的故障發生,對電力系統的穩定性有著較大的影響,并且據相關數據顯示,配網電纜故障占有較大的比重,所以,為了進一步提高配網運行的穩定性,務必要不斷總結配網電纜出現故障的原因,并有針對性提出防范措施。
配電電纜通常指由多根或多組導線絞合而成,導線之間相互絕緣,外包有高度絕緣覆蓋層的電纜,在電力系統中用以傳輸和分配電能的電纜產品。其主要構成如圖1~2所示。在電力系統中配電電纜能夠有效連接不同的電氣設備,并在其中起到傳輸和分配電能的作用,而由于其自身具有安全性較高,維護工作的量較少,穩定性較高,能夠有效提高電能的質量等優點,因而在電力系統中被廣泛的運用。現階段,所有的供電故障中,電力電纜所產生的故障占總故障比重的比例較大,作為連接各種電氣設備、傳輸和分配電能的電力電纜,以其安全、維護工作量少,穩定性高,有利于提高電能的質量等優點,已經得到越來越廣泛的應用。目前,電力電纜所產生的故障在所有供電故障中占了相當大的比重。因而電力電纜使用和運行過程中最為關鍵的一項技術就是快速、準確的對故障點進行判斷。

圖1 配網電纜的構成(三芯交聯聚乙烯電纜)
除了一些不可抗的自然因素導致配電電纜出現故障外,配電電纜出現事故的主要原因有以下幾點:
3.1 配電電纜過負載故障

圖2 配網電纜的構成(單芯電纜的基本結構)
此故障主要是指設備自身具有的容量跟安裝點所需的實際容量要求不想一致,或者變壓器出現了偏相運行穩定問題,使得電纜出現超負荷運行,導體的溫度會不斷升高,絕緣性有所降低,嚴重時還會將設備燒毀。而當導體的溫度過高時,會導致電纜的絕緣層老化的速度加快,保護電纜的金屬護套會出現膨脹和變形的狀況,此外,導線接頭處的電阻過大,電纜在實際運行過程中,接觸點在遇高溫后會發生氧化,從而易被燒斷。當電壓過度時,絕緣層則會出現閃絡、爆碎的溫蒂,更有甚者會擊穿絕緣層,這些都會對電纜的使用壽命產生影響,導致電纜出現短路或者斷路的問題。
3.2 電纜本身的質量問題產生的故障
電纜自身的質量一般分為電纜本體的質量以及附件的質量兩方面的問題。通常電纜自身存在問題主要原因有:①未對電纜的生產過程進行嚴格的監控,導致電纜絕緣體中混入空氣,有氣隙存在,或者電纜的絕緣層暴露在空氣中受潮,導致電纜在運行過程中絕緣層易被擊穿;②設計電纜接線不夠合理,導致引線與引線之間接觸不良,或者引線跟設備的端子間未能夠較好的接觸,使得接觸電阻過大,導致設備的端子易被燒毀,從而毀壞了接線柱。而電纜的附件存在質量問題的主要原因有:①絕緣瓷件逐漸老化,絕緣度不斷下降,絕緣層出現裂紋或者折斷等問題,這就容易導致線路接地出現問題,或者很容易導致線路出現短路的問題;②絕緣層的冷縮頭和熱縮頭兩者的厚度不夠均勻,密封不夠巖石,或者在絕緣層內部有氣泡雜質存在;③此外,熔斷器等相應的開關設備上的觸頭接觸不良,損壞或者燒毀的觸頭,設備存在著缺相運行,這些因素都會導致配電電纜運行出現問題。
3.3 操作故障
在配電系統的運行過程中,會出現人為操作不當或者維護不當的問題,導致系統難以正常的運行,發生這一問題的主要原因在于:①未正確的安裝保護設備,使得保護設備出現拒動以及誤動的問題,對設備造成了損害,從而引發越級跳閘的事故。②未對電路系統運行周邊環境進行及時的清理,將那些會對配電系統的安全造成影響的物體以及樹木及時的清除,導致配電系統的安全運行存在著較多而對安全隱患,難以正常的運行。③未正確的安裝設備,或者安裝的不夠牢靠,都會導致帶電體與帶電體之間的相互距離較短,或者帶電體跟大地之間的間隙不足,使得線路出現間歇性的接地短路問題,這些不正確的操作方式,都會導致設備被損壞,或者出現相間短路的問題。④未及時做一些預防性的試驗或者未及時的對設備進行維護,導致設備留下較多的事故隱患,設備運行的安全也就得不到保障,事故的發生率也會逐漸增加。
3.4 電纜腐蝕及老化故障
電纜出現腐蝕以及老化的故障原因如下所述:①電纜長期處在一個酸性的環境中,使得電纜的絕緣層不斷被氧化,或者電纜長期靠近熱源環境,都會導致電纜出現腐蝕的問題。②電纜長期暴露在一些惡劣的天氣環境中,都會導致電纜被腐蝕,而后安全性有所降低,絕緣層很容易被擊穿,出現短路的問題。③雷電對電纜進行襲擊,電纜的終端以及套管的表面會出現過電壓的問題,使得電路的瞬間電流增大,對電纜造成損壞。
3.5 電纜機械故障
電纜的機械故障一般指的是機械損傷類的故障,常見的故障類型有:①城市建設或工程施工誤傷電纜;②電纜被偷盜;③以及其他自然現象損傷電纜的情況,比如某些較劇烈的地質現象。電纜機械故障通常易于識別,且便于查找發生故障的根本原因。
4.1 預防配電電纜的過負載故障
①設計電纜的負載時,要選擇高低壓的設備容量,以確保設備能夠按照我的正確。而為了能夠應對夏日用電高峰,以及每天電力負荷較高的時刻,則可以根據前幾年用電量為參考,對負荷進行預測,以便為電纜的橫截面積和配套開關留有一定的裕量。②做好配電線路的巡視工作,尤其在夏天樹木生長較快的時期,要對線路運行周邊的環境進行清理,確保其安全性,對于違章的建筑以及影響其安全運行的樹木要及時的清除,避免留下較多的安全隱患,做到及時發現問題,及時的解決問題,從而有效保證配電線路不會出現過載的問題。
4.2 應對電纜本身的質量問題產生的故障
①在使用和更換電纜時,采購部門要對電纜的質量給予高度的重視,選擇質量較好的產品,以提高電纜的整體運行質量。②進行電纜的連接時,對于那些多股絞線跟設備端子進行相連的地方,要使用設備線夾或者接線鼻子,為了能夠有效確保熔斷器的泄漏距離跟配電線路的絕緣得到較好的配合,一般會在其固定處加裝一片槽型瓷絕緣子瓶,同時要確保槽型瓷絕緣子跟熔斷絕緣子以及熔斷器套管之間留有一定的空氣間隙而對距離。③做好電纜質量的檢查工作,利用肉眼觀察或者儀器檢測的方式,對設備進行檢查,做到早發現,早清除。
4.3 操作故障的預防
一般來說電纜的操作故障發生的主要原因都是人為操作而造成的,因而要做好相關工作人員的技術教育和能力考核工作,提高工作者的責任心,使其對操作事故了如指掌,合理的對防護保護設備進行安裝和檢查,定期的對帶電體之間的相互距離以及帶電體對地的間隙進行檢查,避免線路間出現間歇性短路的問題。
4.4 配電電纜絕緣腐蝕故障及其防范措施
為防范絕緣腐蝕故障,首先在電纜環境的選擇上,應盡量選擇較為中型的環境,避開酸性、堿性以及周圍有熱源的地點,防止絕緣層被腐蝕以及防止電纜的過熱現象。另外,應及時淘汰鐵腳鑲入式的電瓷構件,并且檢查和更換老化易損的絕緣電瓷器件。在應對惡劣天氣上,在可能的情況下,應提高絕緣等級,或者增加絕緣帽或者其他的絕緣措施,定期檢查和清掃套管;安裝防雷裝置,并正確安裝連接接地體。
4.5 電纜機械損傷故障的預防及維護
與操作故障相同,電纜機械損傷也是多為人為因素造成的,因此強化人民保護電纜的意識,加強維護電纜知識的宣傳,是十分必要的。首先在電纜鋪設的過程中,應保證一定的電纜彎曲半徑,盡可能遠離頻繁施工的區域,避免電纜受振動造成的損壞。還應做好對各個施工單位,建設與規劃單位的信息交流,防止相關的建設工程損傷電纜,并在施工單位內部進行相關教育,加強監督,向現場施工人員詳細介紹電纜的走向、深度等,加強施工質量。防止人為對電纜的破壞,完善相關法律,加大對偷盜電纜等違法行為的處罰力度和監督力度。
總而言之,電纜的正常運行直接關系到整個配網的供電可靠性,要想降低電纜故障發生頻率,必須從源頭上控制,即在設計、敷設、安裝、驗收、預試各個環節把好關;即需要采取技術性措施、管理性措施和社會性措施,建立一套高效實用的電纜管理模式,以維護電纜的正常運行,提高城市電力供應質量。
[1]馬菲菲.配電電纜常見故障分析及維護方法[J].現代制造,2010(24):71.
[2]戴輝.配網電纜常見各類故障與預防策略分析[J].無線互聯科技,2012(7):112.
[3]顧曉峰.配電電纜常見故障問題的調查分析與維護方案研究[J].科技與創新,2015(22):108.
TM755
A
1004-7344(2016)15-0075-02
2016-5-15
曾明會(1988-),男,助理工程師,本科,主要從事配電運檢方面工作。