《轉(zhuǎn)貼》
引 言
我國城市電網(wǎng)的改造中,高壓電纜廣泛使用,電力電纜外護(hù)套是保護(hù)電纜的第一道防線,其完好與否對電纜的使用壽命關(guān)系重大。提高電纜的運(yùn)行維護(hù)水平,保障運(yùn)行中電纜的健康水平,降低電纜線路的事故率,是電力行業(yè)緊迫的研究課題。
1.電纜外護(hù)套的作用外護(hù)套位于電纜最外層,多采用聚氯乙烯
(PVC)或聚乙烯(PE)兩種材料。外護(hù)套在高壓電纜結(jié)構(gòu)中的主要作用有:
1.1保護(hù)作用。電纜的敷設(shè)環(huán)境,經(jīng)常伴有水份、腐蝕性物質(zhì)以及白蟻的侵蝕。對于有金屬護(hù)套的電纜,位于電纜最外層的外護(hù)套是為保護(hù)金屬護(hù)套(如波紋鋁護(hù)套)免受周圍物質(zhì)的腐蝕而設(shè)計(jì)的。對于沒有金屬護(hù)套的電纜,外護(hù)套就直接起到對主絕緣的保護(hù)和密封作用。
1.2絕緣作用。110 kV以上電壓等級的高壓電纜,絕大部分采用單芯結(jié)構(gòu)。由于電纜運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體電流的電磁感應(yīng),在金屬護(hù)層(護(hù)套和屏蔽層,下同)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。為避免感應(yīng)電壓在金屬護(hù)層上形成環(huán)流,降低電纜的載流量,除在金屬護(hù)層的連接上采取措施外,電纜的外護(hù)套必須具有良好的絕緣性能,使金屬護(hù)層對地絕緣。電纜的外護(hù)套受損,輕則引起電纜金屬護(hù)層環(huán)流增大,降低電纜線路的輸送容量;重則使金屬護(hù)套受到腐蝕,進(jìn)而危及電纜的主絕緣,直至絕緣擊穿,發(fā)生事故。
由于目前尚無對高壓電纜運(yùn)行狀況有效的監(jiān)測手段,對電纜外護(hù)套狀態(tài)的評價(jià),實(shí)際上已成為對電纜運(yùn)行狀況評價(jià)的重要指針,F(xiàn)行的預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程對電纜外護(hù)套絕緣試驗(yàn)規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
2 外護(hù)套故障
2.1故障的界定
有關(guān)規(guī)程規(guī)定,電纜外護(hù)套每千米絕緣電阻不應(yīng)低于0.5 MΩ;在金屬屏蔽或金屬套與地之間施加直流電壓5 kV加壓時(shí)間1 min,不應(yīng)擊穿。不符此標(biāo)準(zhǔn)的外護(hù)套即存在外護(hù)套故障。
2.2廣州地區(qū)高壓電纜外護(hù)套故障調(diào)查
2000年廣州電纜管理所在電纜預(yù)防性試驗(yàn)中,對25回高壓電纜線路的交叉互聯(lián)系統(tǒng),共計(jì)340小段(即二個接頭或終端之間形成的電纜段)的電纜外護(hù)套進(jìn)行絕緣電阻測量試驗(yàn)的結(jié)果表明,64.4%的高壓電纜外護(hù)套絕緣電阻達(dá)不到規(guī)程要求,個別電纜的護(hù)套絕緣電阻只有幾十歐姆,直流耐壓試驗(yàn)根本無法進(jìn)行。
2001年3、4月間抽查了二回電纜線路電纜:110 kV天龍區(qū)線,85年9月投入運(yùn)行,線路長4.8km,分成9段,調(diào)查在第4、5段上進(jìn)行。由于是單芯電纜,每段由不同相的3小段組成,電纜總長1,580m。調(diào)查共發(fā)現(xiàn)外護(hù)套故障點(diǎn)13處。因停電時(shí)間限制,故障點(diǎn)無法全部找出,沒有1小段電纜能完全修復(fù)到規(guī)程要求。相反,多個小段的外護(hù)套,由于測尋故障時(shí)承受長時(shí)間的測試電流,絕緣電阻反而下降。220kV羅鹿線,97年12月投入運(yùn)行,線路全長6.2 km,分成12段。調(diào)查在第12段上進(jìn)行,三相電纜共長540 m。調(diào)查發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)16處。有1小段電纜外護(hù)套完全修復(fù)且通過耐壓試驗(yàn),其它2小段因停電時(shí)間限制沒有找出全部故障點(diǎn)未能完全修復(fù)。故障的原因主要有3種:
1電纜旁邊的硬物損傷;
2施工遺留缺陷;
3白蟻蛀蝕。
1、2種原因?qū)﹄娎|的損害并不嚴(yán)重,嚴(yán)重的是白蟻腐蝕。調(diào)查的電纜段是從外護(hù)套絕緣電阻不合格的電纜段中隨機(jī)抽取的,所選的9小段電纜,有6小段發(fā)現(xiàn)蟻害,占66%;在找到的29處故障點(diǎn)中,蟻害造成16處,占52%。電纜一旦受到蟻害,其發(fā)展非?臁S2000年11月調(diào)查電纜發(fā)現(xiàn)的另一處白蟻腐蝕情況。該電纜當(dāng)時(shí)僅投運(yùn)3年,腐蝕已深入金屬護(hù)套內(nèi)。
3 防止外護(hù)套故障的對策
3.1處理故障的困難
電纜被白蟻腐蝕情況無論故障由什么原因引起,要修復(fù)故障點(diǎn),首先必須找到故障點(diǎn)。目前測尋外護(hù)套故障的方法有電橋法、電磁感應(yīng)法、跨步電壓法等,但都只能在停電電纜上進(jìn)行。這次調(diào)查中,14天共修復(fù)了29處故障點(diǎn),平均每天測尋和修復(fù)2處。受停電時(shí)間限制,9小段電纜只修復(fù)了1小段。高壓電纜一般都是重要的輸電線路,長時(shí)間的停電是不可能的。大城市高壓電纜多埋設(shè)在瀝青、水泥路面下,增加了測尋的難度,大范圍的道路開挖受到限制。因此,電纜線路一旦投運(yùn),外護(hù)套故障的處理非常困難。
3.2防止故障的對策
對于運(yùn)行中的電纜,只能從提高測尋效率方面采取措施。例如采用較好的儀器、工具,熟練掌握測尋技術(shù)等。如果故障點(diǎn)太多,就難
以處理了。防止外護(hù)套故障根本的對策,應(yīng)采用系統(tǒng)工程的方法,實(shí)行全程控。從電纜的選型和安裝開始,就要制定防止故障的目標(biāo):
3.2.1電纜的選型
選擇硬度較高和防蟻性能好的外護(hù)套,目前已有一種工藝,可以在外護(hù)套上擠壓一層防蟻?zhàn)o(hù)套,其防蟻性能較佳。其次,可考慮選用耐腐蝕的金屬護(hù)套,即使電纜受到蟻害,也可減低金屬護(hù)套被腐蝕的程度。
3.2.2提高電纜敷設(shè)安裝質(zhì)量
采用先進(jìn)的敷設(shè)方法,電纜在敷設(shè)過程中不受到大的側(cè)壓力,防止外護(hù)套受到損傷。嚴(yán)格電纜裝置環(huán)境要求,如直埋電纜周圍必須有不含石塊和硬物等的細(xì)砂保護(hù)。
4 結(jié) 論
4.1高壓電纜外護(hù)套故障相當(dāng)普遍和嚴(yán)重的程度應(yīng)引起充分重視。
4.2實(shí)際運(yùn)行中電纜外護(hù)套的處理較困難,最好從電纜的選型和安裝方面做好預(yù)防措施。