10kV电力电缆进水原因分析及处理
2014-08-15李世斌
李世斌
(广东电网公司佛山供电局,广东 佛山 528234)
随着南海区狮山镇城镇化的不断推进,10kV电力电缆的使用日益增加,狮山供电所配电网 10kV电缆规模已经超过500km,占配电线路总长的33%左右。我所地处三江入海时冲击沉淀而成的珠三角平原佛山市南海区,地势较低,而目前电缆沟排水设计方案非常简单,只在电缆检查井设自然渗透孔,基本无法起到排水作用,雷雨季节电缆沟积水非常严重,由于长期浸在水中,电缆中间接头处容易进水受潮,在近年配电网运行中,发生多起电缆进水受潮后,绝缘电阻降低而引发的电缆故障。然而,电缆进水后干燥处理非常困难,一般施工单位和运行维护单位没有配置相应的设备。实际操作中,如果电缆进水,只是采取简单的处理方法,锯掉前端几米,但如果电缆大部分已进水,就基本没有什么有效方法,通常采取继续使用或退回生产厂家重新制作。但这样处理严重的影响了电力电缆的安全运行和企业的经济效益。为了解决电缆进水受潮的问题,本文提出了真空排水、干燥氮气排潮、试剂检验为主排水除湿的方法,对 10kV电力电缆进水问题的处理是一个创新的想法。
1 一宗电缆受潮处理概况
2012年,110kV寿山站10kV再辉线出线电缆,电缆型号:ZRYJV22-8.7/15-3*300,长度1.7km,由于连续几天大雨,电缆管内积水太多。由于电缆头包扎不够严实,电缆敷设完成后,在制作电缆接头过程中,发现电缆头内部存在进水问题,电缆终端头锯开后内部有明水流出,在锯掉一部分后还发现电缆内部存在进水现象,由于电缆裕度有限,为了保证电缆能够顺利安装投产,我们采取了真空泵抽水、充干燥氮气排湿的办法对电缆进行了干燥处理,经过电气试验达到了验收规范的要求,电缆顺利投产运行。
2 电缆进水受潮的几种途径
2.1 施工原因
1)电缆敷设过程中,由于电缆沟管内有积水,因电缆头密封包扎不严或在敷设过程中,由于没有提前做好疏通管道措施,电缆管内存在硬物,发生机械划伤破损而使水进入电缆。
2)电缆在运输搬运过程中,由于未加注意,导致电缆头密封胶帽损伤或电缆外皮受硬物刮伤,而在验收过程中未能及时发现,电缆在户外持续存放一段时间后,雨水便会侵入电缆内部。
3)在3—4月份的雨雾季节,空气湿度较大,电缆敷设完成后,因未能及时进行电缆头制作,也未采取搭棚、抽湿等空气干燥措施,使未经密封处理的电缆断口长期暴露在空气中,使空气中的水汽进入导致电缆的受潮。
2.2 运行管理原因
1)运行中的电缆沟井内存在积水,由于电缆接头工艺存在缺陷或中间接头存在产品质量问题,电缆中间接头运行一段时间后,发生绝缘明显击穿故障时,电缆沟中的积水便会沿着故障点进入电缆内部。
2)制作电缆头时,使用过期或质量欠佳的防水密封胶带,运行一段时间后失去弹性并发生龟裂现象,如果电缆头长期浸泡在积水中就会受潮进水。
3)部分运行中的电缆故障是由于各种市政、管道工程开挖而引起的,由于大部分外力破坏均是大型施工机械直接破坏电缆本体造成的,电缆本体常常遭受严重损伤,极易造成电缆进水。
3 电力电缆进水受潮的危害
电缆进水后,在高电场的作用下,会发生水树老化现象,从而使电缆绝缘性能下降,最后导致电缆击穿。湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越快。所以,电缆受潮进水后,必须尽快进行去潮处理,才能进行附件安装及投产送电。
4 电力电缆进水受潮的处理
4.1 设备材料准备
真空压力泵、N2、2kW电源设备、储水容器、密封胶带、压力表管等。
4.2 排水方法
在水分最多的地方锯断电缆,并将电缆尽量放低,使水能够自然流淌;电缆一端充N2、另一端用真空泵抽水,将水份排出。要三相导体线芯轮流进行,相互间隔为半小时,多次间隙运行,让线芯中水分自动平衡后再起动排水设备。
4.3 除潮方法
封闭一端,另一端用真空泵排水除潮,真空度保持在250~300Pa,持续时间应大于8h。
4.4 检验方法
可用变色硅胶遇潮变色的方法, 变色硅胶应在5min内不变色即为合格。
5 电缆受潮进水的预控措施
1)工程图纸审查时,认真审查电缆线路部分的设计资料。主要查看:电缆沟排水井出口是否高于市政排水管道,当涵洞或是排水管道的位置高过电缆沟的排水孔的时候,就容易出现市政排水管道内的水倒灌进入电缆沟中,因此在进行电缆沟的排水设计前,要弄清楚周边的环境及各类管道的分布情况,同时,积极协调各方,使得电缆沟的排水顺畅且不会影响到其他管线。电缆线路的布置要尽量避开高水位区及低洼地区,因为这些地区都是地下水的聚集区,电缆沟排水非常困难,极易造成电缆的受潮。
2)部分电缆生产厂家,为了降低成本,电缆外护套越做越薄,电缆在运输、搬运、敷设过程中极容易导致外皮破损。购买电缆时,必须选择诚信度较高、质量过硬的厂家,并在到货验收时,对电缆外护套进行仔细检查,如存在沙眼或刮伤破损时,要求厂家及时用防水胶布进行密封处理,防止电缆进水受潮。
3)电缆头制作前,应抽干电缆井内积水并设置垫层,防止在制作过程中,电缆滑落进水。对于锯开的电缆端头,必须严格的做好密封处理,而密封处理尽量采用电缆专用密封套,这样做的好处就是无论是进行敷设或是堆放,都能够有效的避免了湿气的侵入。
4)由于人员安排不当或场地限制原因,无法及时进行电缆头制作,必须对电缆头做密封处理,同时,对于电缆头的摆放则要将其进行架空处理,这样就能很好的保护电缆免受湿气的侵入。
5)必须加强对电缆附件制作人员的培训及考核,提升施工人员职业道德、技术技能方面的素质。除了加强培训外,还需要加强考核,在进行电缆附件安装时,实行旁站监督管理,并建立施工信息卡,完善责任追溯考核制度。
6)敷设电缆时,必须先疏通电缆管。电缆施放过程中,要检查好电缆头包扎是否紧密,并且要加强现场监护,电缆滑车要足够,不得出线电缆拖地现象,避免磨伤电缆护套。
6 结论
本文在分析了 10kV电力电缆进水问题的原因后,提出了处理办法和预控措施,并就电缆受潮进水方面,提出如下建议:
1)发现电缆进水或受潮,必须切实加强电缆头制作工艺的旁站监督,因为电缆接头是电缆绝缘相对薄弱地方,一旦电缆进水,由于电缆接头处可能存在施工工艺或材料质量问题,便容易给水树的产生带来机会,最早出现击穿的往往是电缆接头。
2)对于长度大于 3000m的电缆,应该适当采取电缆分支箱或对接箱,这样的好处是将电缆划分为若干段,一旦其中某段电缆进水,不会扩散到其他段电缆。
3)电缆进水后,电缆附件应采取运行效果良好的冷缩电缆头,尽量不要采用热缩材料。因为热缩材料没有弹性,在电缆热胀冷缩过程中,会与电缆本体间出现缝隙,容易为水树的发展提供便利。
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