电缆施工和使用中常见问题及预防措施

2015-02-18赵士林张继鹏岳红涛

电线电缆 2015年3期

赵士林，张继鹏，岳红涛

(特变电工股份有限公司新疆线缆厂，新疆昌吉831100)

0 引言

在中、低压电力电缆的敷设放线、验收试验、通电运行中，有时会突发一些问题和故障，对电缆的施工进度、安装质量和电网的安全运行造成影响。对这些问题的分析和处理，不但涉及到电缆的制造、敷设验收、运行管理、附件安装，还涉及到了电缆载波、电缆零序电流阻断等相关电工技术。问题的现场处理单靠电缆制造或使用单位努力往往无法得到妥善解决。因此分析这些问题发生的原因，并采取正确的处理方式进行预防，对保证电缆线路供电的安全稳定性具有现实意义。

1 电缆局部扭曲

1.1 问题描述

某公司订购电缆NH-YJV 0.6/1 kV 5×10长度3 000 m、60227IEC53(RVV)300/500V 4×2.5长度4 000 m，全部为整段装盘交货。客户现场放线过程中放线盘上却出现了电缆局部扭曲变形现象，见图1。

1.2 原因分析

图1 电缆扭曲变形图片

经查，此类问题主要出现在小规格、大长度整盘供货的电缆。主要原因是电缆盘内电缆制造过程残余的扭力，在电缆放线过程中因惯性作用，致使电缆盘的旋转放线速度比电缆本体的牵引速度快，所以沿电缆的轴线产生了后推力，使电缆盘内的电缆松动，电缆残余扭力反复和积累，造成局部区域的电缆出现扭曲变形。

1.3 预防措施

(1)在遇到此类小规格、大长度电缆整段装盘订货时，要事先与客户进行沟通，争取将电缆的供货长度控制在1 km以内，以减小电缆扭曲变形问题出现的几率。

(2)要在厂内控制好电缆盘制造、线盘卷绕环节，释放制造过程中产生的轴向应力，防止盘内出现过大间隙。

(3)当电缆放线过程出现局部扭曲变形现象后，将电缆返厂重新复绕、排线，消除扭力。

2 35kV单芯电缆热击穿

2.1 问题描述

某电站采购三根YJV62 26/35 kV 1×300的单芯非磁性铠装电缆，线路长度1 800 m，直埋敷设。线路敷设验收合格运行供电6天后，发生两相短路接地故障。开挖故障区发现三根电缆局部分别穿入了三根封闭性钢管，穿管长度长达6 m，电缆的两相故障点都位于所穿钢管内，开挖后的现场故障情况见图2。

图2 YJV62 26/35 kV 1×300电缆故障开挖后情况

2.2 原因分析

GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》标准中5.4.1第2条规定，交流单芯电缆以单根穿管时，不得采用未分割磁路的钢管;同时GB 50303—2002《建筑电气工程施工质量验收规范》标准中第15.1.1条也规定，三相或单相的交流单芯电缆，不得单独穿于钢导管内。因交流单芯电缆穿入带有磁性的封闭性钢管内敷设，通交流电后会在钢管内产生持续涡流，对电缆加热，造成电缆发生热击穿。

2.3 预防措施

(1)应向客户提供电缆使用说明书，要求客户在交流场合使用单芯电缆时，严禁穿入钢管使用。

(2)交流单芯电缆在刚性固定时，禁止采用铁丝捆扎，宜采用铝合金等不构成磁性闭合回路的夹具。

(3)交流单芯电缆因穿越道路等情况需要局部穿管进行电缆防护时，宜采用非磁性材料的金属管或非金属管，如硬质塑料管等。

3 中压电缆终端电击穿

3.1 问题描述

中压交联电缆终端安装前处理工作做得不够精细，极易产生电击穿故障。近年来电缆冷缩终端在电缆线路中的安装使用数量日趋增加，其安装的便利性和使用的优越性不言而喻，但电缆终端故障还时有发生。冷缩电缆终端击穿解剖外观情况见图3、图4。

图3 10 kV电缆终端绝缘表面脏污造成击穿

图4 35 kV电缆终端绝缘表面爬电导致击穿

3.2 原因分析

电缆终端头电击穿主要是由终端头安装工艺不当而造成电场集中及爬电击穿，常见情况如下:

(1)铜屏蔽层和半导电层断开处有尖角毛刺未处理平整;

(2)电缆外半导电屏蔽层剥切后，绝缘表面没有清除干净，产生沿面放电;

(3)安装附件时，应力管与绝缘的搭接少于20 mm，交联电缆因内应力处理不良，通电后会发生较大收缩，产生气隙。

3.3 预防措施

(1)严格控制电缆的剥切尺寸。

(2)半导电层断面应光滑平整，与绝缘层的过渡应光滑。

(3)剥切的绝缘层表面要彻底打磨清理干净。

(4)附件尺寸与待安装的电缆尺寸要符合规定要求。

4 电缆余长圈绕热击穿

4.1 问题描述

电缆敷设时若电缆预留长度较长，再加上处理方式不当，则常造成电缆在预留段发生热击穿故障。某企业10 kV电缆敷设后预留段过长，局部采用大量盘圈堆积码放方式敷设，通电后发生了热击穿，具体情况见图5。

图5 10 kV电缆局部堆积码放造成热击穿故障

4.2 原因分析

电缆局部盘圈堆积码放敷设，相当于多根电缆密集并行敷设。根据GB 50217—2007《电力工程电缆设计规范》附录D，敷设条件不同时应按电缆允许持续载流量的修正系数表D.0.4和D.0.6的规定进行校正。本案例中现场的电缆实际码放堆积层数为10层，电缆之间无任何间隙。参考GB 50217—2007标准中表D.0.4给出的土中直埋6根电缆并行，电缆之间净距为100 mm的电缆载流量修正系数为0.75。显然，电缆预留盘圈敷设处电缆的实际载流量允许值，已远远低于了电缆正常允许载流量，如电缆还按正常允许载流量长时间通电使用，必然会导致电缆在盘圈处出现过热击穿烧毁。

4.3 预防措施

(1)根据电缆的实际敷设情况，对电缆的实际允许载流量进行校正，保证电缆的正常工作电流不超过电缆的实际允许载流量。

(2)在施工中把多余电缆的大部分去掉，只在电缆两端留下几米做Ω形或S型敷设。或者采用其它方式，避免形成多层密集敷设状态。

(3)对多种敷设情况应取最苛刻的条件验证，并验算电缆的型号及规格是否合适。

5 特殊情况

5.1 故障误判

客户、业主、施工单位这三方有时对电缆工程线路交接验收培训不到位，在中压电缆线路绝缘测试或通电前，未将电缆线路中串联的中间高压联络开关断开或闭合，误判电缆存在短路或断线故障，动用电缆故障测试仪盲目查找电缆故障，因此造成高压联络开关柜内元件击穿与损坏。本企业曾遇到该类问题三起，都曾携带全套电缆故障测试仪行程上千公里，查找假故障长达半个月，始终找不到问题所在，后客户将电缆线路第一施工接线人叫到现场，才最终协助发现了问题。经检查，发现客户高压联络柜内二次仪表及高压保险均因查找故障过程电击损坏。

客户现场电缆故障误判问题是客观存在的，电缆线路敷设后的交接验收培训工作必须做到位，以避免人员犯常识性错误，造成不必要的损失。

5.2 电缆并联使用

目前在电力客户中，对于中、低压交流电力电缆采用并联使用方式占到一定的比例，运行中发生烧毁的故障时有发生。观察客户现场选用并联的电缆型号规格，长度都能保持一致，但缺乏使用过程中对每一相上并联的两根或多根绝缘线芯实际运行电流的监控和测量数据记录，往往给事故的原因分析及后续处理造成麻烦。

电缆并联后用于交流场合，其电流的实际分配是按电缆的阻抗来分配的。电缆的阻抗包括电阻(分直流电阻和交流电阻两部分)和电抗两部分，因此每相交流电流分配在同相上的每根并联电缆中的实际大小，除了和导体直流电阻有关外，还与电缆的交流电阻、电抗有关，包括电缆两端线鼻子与开关触点接触电阻的大小的影响。因此，并联使用的电缆，其每根电缆中实际分配电流情况比较复杂。

采用型号规格和长度一致的电缆进行并联后用在交流场合，每根绝缘线芯通过的电流大小，必须采用钳形电流表或加装测量仪表进行测量验证，并留存相关检测运行记录备查。此举一方面可提前发现和处理并联通电的电缆出现严重偏流和三相电流不平衡现象，消除事故隐患;另一方面也为后期电缆故障的原因分析，提供了第一手资料。