配网10kV电力电缆常见问题浅析
2014-11-25宋柳华
宋柳华
【摘 要】本文主要根据本人多年从事配网10kV电缆施工,结合汕头局电缆运行的实际情况,对配网运行中电缆常见问题进行剖析,提出的一些应对措施及建议。
【关键词】电力电缆 电缆终端头 常见问题 应对措施
近年来,随着架空线路绝缘化改造,以及城市建设发展的需要,配网线路已逐步由以架空线路为主向以敷设电缆的型式过度。
电力电缆一般埋设于土壤中或敷设于室内、沟道、隧道中,线间绝缘距离小,不用杆塔,占地少,基本不占地面上空间。另外,受气候条件和周围环境影响小,且具有传输性能稳定,可靠性高,分布电容较大,维护工作量少,电击可能性小等诸多优点。
然而,由于电力电缆大多为采用埋地敷设的型式,其隐蔽性也增加了其受外力破坏的可能性,故障排除相对于架空线路来说困难性加大,延长了恢复送电的时间。所以,如何解决电缆常见问题,减少电缆安全隐患,是保障线路安全运行的一个大课题。
一、区局配网10kV电力电缆概况
本人所在供电局自2009年成立以来,配网10kV电缆线路从占总线路长度的54%,上升到如今的74%,电缆线路总长度达406公里。
本人长期从事着配网10kV电力电缆的敷设和电缆头的制作安装工作,曾取得了汕头供电局电缆终端头制作竞赛的一等奖的荣誉,参与了多次电缆终端头隐患排查及电缆故障处理工作。以下是结合自身工作经验,对电缆终端头的制作安装、以及电缆故障排查提出的一些粗浅见解。
二、电力电缆运行中常见的问题
2006年,曾经有一段时间,我局频繁发生电缆终端头故障,严重影响了线路安全运行,在故障处理中发现施工质量问题比较严重。为此,汕头供电局生技部要求当时的配电部开展电缆终端头专项安全隐患排查,重点是主干线路户外环网柜的终端接头。
作为配电部检修班人员,我参与了这次排查活动,并负责全所各班组排查结果的统计分析工作。下表是排查结果的统计
户外环网柜总台数 开关单元总数 应力锥安装尺寸不符合要求的电缆头总数 接头螺栓未拧紧的电缆头总数 开关柜内电缆固定点与接头套管距离不足导致电缆安装线芯变形的电缆头总数
71 252 13 4 77
从以上统计报表可以看出,设备原因及施工质量问题,是主要原因。
(一)施工质量问题
由于施工队伍人员素质差别较大,个别师傅在电缆头制作过程没有按照电缆头附件厂家提供的尺寸要求去施工,电缆线芯开剥过程存在着很大的随意性。而电缆T型頭的附件为预制式的,对电缆开剥尺寸有着严格的要求,不能随意更改,否则电缆头将无法保证安全运行。在跟施工单位接触的过程中,我发现有个别电缆头制作人员甚至是熟练的师傅有一个毛病,就是不把施工图纸当一回事,觉得边开剥边校对图纸尺寸是不熟练的表现,认为自己以往也曾未按厂家尺寸去做,结果也没发生什么问题。而且施工单位大多对培训工作也没怎么重视,能完成任务就万事大吉了。殊不知,这样不符合制作要求的电缆头,投入运行了,将很隐蔽的潜伏在配网线路中,成为一个事故隐患,这一隐患的爆发可能会等待一年两年甚至更长时间,而一旦爆发,将导致设备严重受损甚至报废。
(二)设备本身问题
当前配网设备以封闭式户外箱式开关柜居多,配套制作的电缆头多为肘型接头也称电缆T型头。此类电缆头说明书上开具的电缆线芯开剥全长,一般要求为650-800毫米,即要求开关柜从电缆固定夹具开始量,到开关柜绝缘支撑座接头位置,需有至少650毫米以上的距离。而实际上,能满足这一长度的开关柜并不多。为满足电缆终端头施工条件,施工单位只有采用开关柜加装升高座,然后将电缆固定在升高座上的固定夹具上的方式;或者干脆把开关柜的底板拆除,电缆固定在柜底下的水泥基础上等方式。而另外一些施工单位则按照设备的尺寸,直接压缩电缆线芯开剥长度来满足制作要求,这样在线芯制作时很难弯曲到合适的形状,特别是大截面的电缆,从而可能对开关柜绝缘套管形成很大的应力,不利于设备的运行安全。
(三)线路过载高温问题
近些年来,部分大型生产企业的负荷发展很快,而假如电缆线路重过载时间太长,在电缆本体发热之后,热胀冷缩不均导致主绝缘破坏,从而将引发电缆线芯绝缘击穿故障。
以某线路为例,生产期间线路负载率介于80%-110%之间,持续时间约为十个小时左右,曾在电缆接头井对电缆外皮测温约为90度左右。2013年至今,该线路已发生5次故障跳闸,均为电缆本体绝缘破坏,线芯导体直接对铜屏蔽层及钢铠层击穿。经对故障电缆截取解剖发现,线芯主绝缘和铜屏蔽层有明显的高温发热变形现象,铜屏蔽发红,且有嵌入主绝缘的现象。综合几次故障分析可以看出,故障点多发生在电缆接头井,天气常为大雨过后,在用户停止生产的时段。据此推断,电缆穿管部分因空气流通不畅所以降温较慢,电缆线芯热胀冷缩差别不大;而在接头井中,雨后电缆被水泡着,这段电缆得以较快的速度降温,管内管外的电缆由于热胀冷缩不均可能加速绝缘层的变形破坏,从而引发线芯击穿故障。
(四)外力破坏的问题
机械开挖地面损伤电缆的情况较为普遍。这主要是由于电缆通道一般为沿道路一侧开挖敷设,在道路修整或扩宽工程中极易对电缆造成伤害。今年以来濠江区全面拓宽道路,电力电缆已多次遭受施工机械挖掘伤害。
另一次,在保税区大道旁,曾发生一次环卫工人在一段较长的电缆明沟上面燃烧成堆的落叶,点燃电缆沟内的可燃性垃圾,造成变电站8回10kV馈线不同程度的烧伤,均需停电进行修复处理,对我局及用户损失极大。事后,我局对该段电缆明沟采取了填沙,填补水泥盖板缝隙等措施。
三、采取的针对性措施
1.加强施工人员的培训
2006年经排查分析后,汕头局很快制定了电缆头制作人员持证上岗的通知,联系我局常用的电缆附件厂家技术人员,在汕头局范围内举办了电缆头制作人员培训考证学习班。要求所有在局属配网范围内施工单位派人参加,今后无证不许施工。施工人员取证后,需在其所制作的电缆头悬挂的走向牌背面签名,明确责任追究制度。至今,汕头局已举办多期培训班,电缆头制作人员的施工水平也有所提高。
2.提高监理及验收人员的水平
近几期的电缆头制作培训班已通知项目管理人员及监理人员参加,专门讲解各项操作技术要点及可能忽视的地方,这对发挥现场施工人员的监督作用,实现施工的全过程管理很有效果。监理人员和验收人员有必要对此施工工艺有比较全面的了解,才能真正发挥其应有的作用。
3.了解新入网设备的状况
对新入本地配网的设备,配电部运行人员需与施工单位提前对设备的状况进行了解,包括对柜内电缆固定点是否牢靠,电缆头制作长度是否足够等等细节。然后,与施工单位探讨如何强化设备的不足之处,比如增加固定点,在不影响封堵功能的情况下改造设备底座等措施。
4.积极开展状态检测
当前我局已普遍使用设备局放检测仪器,每年两次对运用中的箱式设备开展定期的局放检测工作。2013年,全年因局放检测发现隐性缺陷七宗,均得到及时的处理,做到了防患于未然,我局被汕头局树为局放状态检测推广应用的典型单位。
5.控制异常负荷
针对辖区内部分不锈钢生产企业的用电负荷较难控制的情况,甚至于部分用户有违规超负荷运作的可能,为此,在区域内新的不锈钢生产企业申请用电时,我局在勘察方案提出了在线路首端安装限定电流值的柱上断路器。例如:对新接入的保钢线用户,通过核算用户生产容量及电缆允许载流量,在勘察方案中明确了由用户新装断路器需有限定500A电流的档位。从源头控制了线路的负荷,保障了电缆线路的运行安全。
6.加强巡视管理
要求运行巡视人员,对正在开挖扩展的道路,每周至少巡视一次。日常发现可能影响运行电缆的行为,要及时交涉制止。配合道路建设单位,标出电缆通道的位置,做好沟通工作,双方配合,减少不必要的意外发生。
7.做好基础资料维护
电力电缆的故障排查,我局借用输电部门的电缆故障探测仪,首先通过探测仪的故障点测距功能,对电缆线路故障点进行距离测量。然后对测出的故障点进行开挖、破管,直至疑似故障点的电缆完全裸露。此时故障探测仪发出脉冲电压,故障点不停的发出间断的放电声响,利用听诊器直接接触电缆,通过声音强弱判断故障点位置。
8.购置新设备采用新技术
近些年,我局购置了局放检测仪、远程线路相位校对仪等测试设备,针对电缆故障频发,以往需向兄弟单位借用电缆故障检测仪,工作比较被动,往往不能及时开展故障排查,现正积极争取立项资金购置相关设备。同时,利用仪器厂家回访的机会,让厂家开展仪器使用维护培训,提高应用人员的技能水平。
架空線路电缆电缆化是大势所趋,而电缆因其特有的优缺点,如何快速的对电缆故障进行有效处理,需要我们开动脑筋区思考,防患于未然,要积极应对各种新问题,解决问题。除了做好上述对策,购置先进设备,利用新技术以外,理清线路网络结构,向计建部门提建议改善不合理的网架结构,完善环网线路,提高线路转供电能力,以便于快速切断故障电缆线段,恢复线路非故障段供电。
总之,作为运行管理人员,要了解电缆运行的特点,了解电缆故障的特点,认真分析电缆运行存在的问题,才能更好的有针对性的提出对故障的有效控制措施,从而更好的做好配电运行维护工作,保障配网线路的运行,提高供电可靠性,为用户提供更可靠的电能。所有这些,都还需要我们不断去努力,去探索。