论电力电缆的安全运行与防火技术

国网上海市电力公司奉贤供电公司 潘 婷

1 什么是电力电缆

常规电缆有以下几个组成部分：线芯层、绝缘层、屏蔽层和保护层。线芯层是导电部分，它是电力电缆的重要组成部分，主要用于电能的输送[1]。绝缘层顾名思义就是将各电气单元彼此隔离的保护层，它能保证电能的输送，防止漏电，在电力电缆结构中也是不可缺少的一部分。屏蔽层这一层基本上在15kV 及以上的电力电缆中都能看到，功能与绝缘层类似。保护层的作用是保护整条线缆不受外力的损坏，确保线路能够正常运行。

通常来讲，我们会根据电压的数值来对电缆进行分类，如：35kV 及以下的中、低压电力电缆，达到110kV 以上的被称为高压电缆，达到275～800 kV 以上的是超高压电缆[2]，还有达到1000kV 及以上的则被称为是特高压电缆，同时还有根据绝缘材料进行的分类等。

2 电力电缆的运行

由于单一的电力电缆无法工作，所以接下来要探讨整体电力线路的运行。输送电能的线路，其组成单元通常有：电缆本体、中间接头、线路头等，同时还需要建设相应的设施如电缆沟、隧道等。

电缆线路运行工作，需要着重做好的工作有以下几个方面：负荷监视、温度监视、腐蚀监视与绝缘监督。

2.1 负荷监视

电缆能通过的电流值一般是根据横截面积、绝缘种类等来规定的，并利用相关设备实时检测作为主要负荷监视手段，避免由于线缆的绝缘层超过了可承受的最高温度而导致使用时间大大降低。

2.2 温度监视

电缆的温度监测，一般都是在夏季，或者是地区用电负荷最大时进行。在测量电线温度时，需要进行参照物的温度测量，以便达到相应的参照条件。

2.3 腐蚀监视

在线路铺设时周围的土壤环境难以改变，这其中发生各种腐蚀的风险就会相当高，因此电缆附近的土壤需要定期进行相应的酸碱值检测，避免出现外层保护层因腐蚀出现破裂或损坏，造成不必要的损失。

2.4 绝缘监督

通常情况下，我们做完预防性试验后，需要对线路的外层进行直流电压的通过检测来发现并消除外护层的缺陷，因为保护层对每条电缆线路来讲都相当重要，及时发现电缆线路中绝缘薄弱的位置，则是至关重要的工作[3]。

3 故障检测寻找

上面我们已经提到了关于电缆线路正常运作所需要做的一下常规监督手段，但毕竟人力有限，在整个线路的运行过程中，出现问题的可能性不会因为所有的安防工作都已做到而消失，因此，我们依旧要针对一些常规的故障进行检测。通常电缆发生故障后，我们的操作步骤如下：

3.1 故障性质确定

根据故障发生时出现的情况，先初步判断故障类型，确定故障，如电阻故障、短路还是断路以及其他的情况[4]。

3.2 故障点烧穿

在发生故障时，可以将以一些高阻故障通过烧穿的方式，从而变成低阻故障，这样的话便于下一步的测算工作继续。

3.3 粗测

这一步就是利用专用的测量仪器，在电缆的任意一侧对故障的距离进行初步的测算，以便顺利找到故障发生的位置。

3.4 路径测寻

利用一些方法精确探测，如音频感应探测法，找出故障电缆的铺设路径甚至是线路的埋设深度。而音频感应探测法就是一种需要向线缆中接入音频信号电流后并根据接收到这种信号的强弱来判断路径的方法。

上述的流程就是一个故障点的正常的寻找方法，当然，通过不断实践，我们的故障探寻方法也出现了很多，常用的还有如：冲击放电法、声磁同步检测等都是能够找到故障发生位置方法。

4 电缆防火工作

从经验来看，在整个电力电缆线路的运维工作中，防火一直都是重中之重，因为其所影响的范围比较巨大，因此本节内容，将重点解读电力电缆的防火工作。

4.1 起火原因

在电力线路中，电缆使用的比重正逐渐增加。许多的用电、产电、输电企业都在大量使用电力电缆，因此一旦发生线路起火的情况，势必会引起诸如停工、停产等情况发生。此外，在发生相应火情时，由于绝缘材料的关系，还会产生大量浓烟与有毒气体，这不仅会污染环境，还会危及人员的生命财产安全。为此，电力电缆应该怎样做防火工作呢？首先要做的是及时排查起火原因，一般情况下，电缆线路的的绝缘层是由一些可燃但绝缘的材料组成，虽然可以保证内外绝缘，但也导致电缆因此具有燃烧起火的可能性。

一般来讲，导致电缆起火的原因有以下几点：

绝缘层损坏导致短路。电缆的铅皮在线路的铺设过程中如果被损坏，或者是在运输过程中绝缘层受到损坏，都会引起电缆的绝缘击穿情况出现，从而导致电缆的发生燃烧起火的情况。

长时间过载运行。电缆绝缘材料并不是在任何温度下都可以正常运行。长时间的高负荷运行，极易导致线路温度超过正常发热的最高温度，从而使绝缘层出现老化的情况。众所周知，如果线缆的绝缘层老化，就会大大降低绝缘材料的绝缘性能，从而导致发生线路起火燃烧的概率增加，严重的可能会顺着整条线路发生多出起火燃烧的情况。

高差淌、漏油。在一些油浸电缆铺设过程中，如果出现高差较大的情况，就极有可能出现如淌油、漏油的情况，这种现象造成的结果就是：位于高处电缆由于油料流失变得过于干燥，使得电缆的热阻提升，绝缘焦化而变得容易出现绝缘击穿的情况，而处在低处的电缆，会因为油料的积聚从而使电缆接头的位置压力上升，从而出现漏油的现象，大大增加了起火的概率。

接头盒绝缘击穿现象。电缆接头盒的接头如果在操作过程中有焊接不牢的情况，或者是材料选择不适用的问题，那么在运行过程中极有可能出现如氧化、过热、凝胶软化等情况；在制作中间接头时，如果灌注的绝缘剂质量不符合标准；电缆盒密封效果不良，甚至出现损坏等情况，都可能引起绝缘击穿，造成短路，这就会促使线路按出现起火的情况发生。

外部火种、热源导致线路起火。当一些其他位置，如锅炉系统，其制粉系统或者输煤线路发生粉尘燃烧情况；蒸汽管道附近线路遭受长时间烘烤的情况；化学制品对线路造成酸碱不同程度的腐蚀情况以及工业电焊溅起的火花等等，都是能够生火情的因素，因此这些位置的检测也是工作重心之一。

4.2 起火扑救

既然前面已经提到了一些电缆起火的原因，那么针对电缆一旦着火的情况，应采取的扑救措施应当有以下几个步骤：

4.2.1 迅速切断起火电缆电源

电缆起火燃烧，不管是什么原因造成的，首要工作都应当是立即切断电源，其次才是扑灭明火，排查暗火的操作，最后还要根据起火的特征来认真检查，找出相应的事故发生点。

4.2.2 电缆沟内起火的切断

当电缆沟中线路起火时，那么在同沟并排的所有电缆都有可能受到波及从而同时起火燃烧，这就需要同时切断沟内所有电源。

4.2.3 关闭隔火门，阻隔火势蔓延

当线路通道内起火时，为了有效避免因空气流通导致火势难以控制，需要迅速关闭隔火门，阻止空气进入，从而达到迅速灭火的目的。

4.2.4 做好人身防护

电缆起火通常都会产生大量浓烟与有害气体，因此在救火过程中，扑救人员需做好防护，穿戴相应的防火防电设备后再进入火场。

4.2.5 灭火器材选用

在灭火时，除常规的干粉灭火器、二氧化碳灭火器以外，有条件的也可以使用砂土来进行覆盖灭火，但如果是用水灭火，最好使用喷雾水枪。

4.3 常规维护

线路运行保持额定负荷。电力线路在正常运行时，一般不允许超过额定负荷工作，若是必须超负荷运行，那么就需要严格控制运行时间，避免过长，造成线路过热发生起火。

遵守电缆敷设规定。敷设电缆时需要尽可能远离热源，如无法避免，则需要保持相应的距离，并采取隔热措施。

定期巡检维护。对电力电缆应定期巡检，需要同时测量相应位置的空气温度、电缆温度，更要对大容量电缆以及对应接头盒的温度做好相应记录，对于异常数据要及时发现并处理。

密闭孔、洞，设置防火门及隔墙。为了在起火时能够很好地遏制火势蔓延，必须将所有线路需要穿越进入的位置密封。对线路隧道等设置防火隔墙及防火门。通常情况下，这类设施都应当是常闭状态，这样即便发生火情，也可以进行有效的火情隔离或限制燃烧等工作，从而阻止火势蔓延。

线路通道需清洁、通风。避免在隧道、通道内出现杂物堆放、垃圾填埋等情况，如出现例如积水、漏油的情况，务必及时处理，在线路运行过程中，保持通风，维持标准的工作环境。

保证隧道、沟道照明情况良好。在相应的隧道、沟道中，需要保持良好的照明状态，并在有上下出口的隧道口、沟道口常备专用的上下梯设备，便于在进行各项检查及火情扑救时人员设备的进入与退出。

严禁各类明火进入规定作业区内。在需要防火的范围内附近进行明火作业时，需要密切监控火种的位置，做好必要的防火措施，避免火源与线路的直接或密切接触。

定期进行检修。按照相应的规章制度与电缆运行的实际情况，需要定期对电缆进行检修，以便及时发现、处理缺陷，排查潜在隐患，保证电缆运行安全，特别是避免火灾发生。

4.4 防火电缆的运用

现如今，随着企业越来越重视生产安全工作，因此在选用选用关键设备时所采用的材料方向也倾向于安全为主，因此，防火电缆也在这种条件下诞生。

防火电缆，是在进行过燃烧测试能够经受住一定燃烧考验的新型电缆，这种测试可能是：点燃线路并撤去火源后，火焰仅在特定范围内燃烧或能自行熄灭的状态。目前，业内习惯将具有阻燃、无卤低烟、低卤低烟、耐火等类似性能的电缆称为防火电缆[5]。

4.4.1 阻燃电缆

阻燃电缆的特点是降低火势蔓延的速度，从而保证火情控制在一定范围，而且这种电缆也因为生产成本比较低，从而成为了防火电缆中被大量使用的品种。

4.4.2 无卤低烟阻燃电缆

无卤低烟电缆的特点是在具有良好阻燃性的情况下，同时还降低了烟雾、粉尘等产生的浓度，大大降低了火情对人员、设备的伤害，这就有利于在发生火情时的安保部门及时救援。

4.4.3 低卤低烟阻燃电缆

低卤低烟阻燃电缆的特点与无卤低烟电缆的特点类似，但低卤低烟阻燃电缆烟雾浓度指标、粉尘产生指标等方面却处于前两者的中间，也就是说，如果阻燃电缆是1，无卤低烟阻燃电缆是2的话，那么低卤低烟阻燃电缆就可能是1.5。

4.4.4 耐火电缆

耐火电缆的特点是耐火阻燃性极高，可以在线路已经发生起火燃烧的情况下，仍然保持正常运行一段时间，即便是伴随起火后已经水喷淋的情况下，整条耐火电缆的线路依旧可以完整运行。

据目前的实践了解来看，已经有不少企业开始在电力线路的敷设过程中使用一些相关的防火电缆，企图在除去基础防护以外，在材料运用方面遏制电缆线路起火的可能性。

5 结语

总体来说，电缆线路能否正常、安全的运行，其直接关系到整个电网系统的稳定与发展，不仅仅只用电企业、产电企业几方面的问题，只有从电缆生产、运输、敷设、安装、检测等各个方面同时加强管控，同时在验收过程中严格质量把关，才有可能将电缆线路故障的发生概率降至最低，也才能保障线路长期且稳定的安全运行。