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高压电缆外护套故障对策

2015-12-16 来源:买卖宝

简述高压电缆外护套故障对策

高压电缆外护套故障对策

我国城市电网的改造中高压电缆广泛使用,电力电缆外护套是保护电缆的第一道防线,其完好与否对电缆的使用寿命关系重大。提高电缆的运行维护水平,保障运行中电缆的健康水平,降低电缆线路的事故率,是电力行业紧迫的研究课题。  
1.电缆外护套的作用外护套位于电缆最外层,多采用聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)两种材料。外护套在高压电缆结构中的主要作用有:  
①保护作用。电缆的敷设环境,经常伴有水份、腐蚀性物质以及白蚁的侵蚀。对于有金属护套的电缆,位于电缆最外层的外护套是为保护金属护套(如波纹铝护套)免受周围物质的腐蚀而设计的。对于没有金属护套的电缆,外护套就直接起到对主绝缘的保护和密封作用。 
②绝缘作用。110 kV以上电压等级的高压电缆,绝大部分采用单芯结构。由于电缆运行时导体电流的电磁感应,在金属护层(护套和屏蔽层,下同)上产生感应电压。为避免感应电压在金属护层上形成环流,降低电缆的载流量,除在金属护层的连接上采取措施外,电缆的外护套必须具有良好的绝缘性能,使金属护层对地绝缘。电缆的外护套受损,轻则引起电缆金属护层环流增大,降低电缆线路的输送容量;重则使金属护套受到腐蚀,进而危及电缆的主绝缘,直至绝缘击穿发生事故。由于目前尚无对高压电缆运行状况有效的监测手段,对电缆外护套状态的评价,实际上已成为对电缆运行状况评价的重要指标。现行的预防性试验规程对电缆外护套绝缘试验规定了严格的标准。  
2 外护套故障  
2.1 故障的界定  
有关规程规定,电缆外护套每千米绝缘电阻不应低于0.5 MΩ;在金属屏蔽或金属套与地之间施加直流电压5 kV,加压时间1 min,不应击穿。不符此标准的外护套即存在外护套故障。 
2.2 广州地区高压电缆外护套故障调查  

2000年广州电缆管理所在电缆预防性试验中,对25回高压电缆线路的交叉互联系统,共计340小段(即二个接头或终端之间形成的电缆段)的电缆外护套进行绝缘电阻测量试验的结果表明,64.4%的高压电缆外护套绝缘电阻达不到规程要求,个别电缆的护套绝缘电阻只有几十欧姆,直流耐压试验根本无法进行。 
2001年3、4月间抽查了二回电缆线路电缆:110 kV天龙区线,85年9月投入运行,线路长4.8km,分成9段,调查在第4、5段上进行。由于是单芯电缆,每段由不同相的3小段组成,电缆总长1 580m。调查共发现外护套故障点13处。因停电时间限制,故障点无法全部找出,没有1小段电缆能完全修复到规程要求。相反,多个小段的外护套,由于测寻故障时承受长时间的测试电流,绝缘电阻反而下降。220 kV罗鹿线,97年12月投入运行,线路全长6.2 km,分成12段。调查在第12段上进行,三相电缆共长540 m。调查发现故障点16处。有1小段电缆外护套完全修复且通过耐压试验,其它2小段因停电时间限制没有找出全部故障点未能完全修复。故障的原因主要有3种: 
①电缆旁边的硬物损伤;  
②施工遗留缺陷;  
③白蚁蛀蚀。  
调查表明①、②种原因对电缆的损害并不严重,严重的是白蚁腐蚀。调查的电缆段是从外护套绝缘电阻不合格的电缆段中随机抽取的,所选的9小段电缆,有6小段发现蚁害,占66%;在找到的29处故障点中,蚁害造成16处,占52%。电缆一旦受到蚁害,其发展非常快。于2000年11月调查电缆发现的另一处白蚁腐蚀情况。该电缆当时仅投运3年,腐蚀已深入金属护套内。  
3 防止外护套故障的对策  
3.1 处理故障的困难  
电缆被白蚁腐蚀情况无论故障由什么原因引起,要修复故障点,首先必须找到故障点。目前测寻外护套故障的方法有电桥法、电磁感应法、跨步电压法等,但都只能在停电电缆上进行。这次调查中,14天共修复了29处故障点,平均每天测寻和修复2处。受停电时间限制,9小段电缆只修复了1小段。高压电缆一般都是重要的输电线路,长时间的停电是不可能的。大城市高压电缆多埋设在沥青、水泥路面下,增加了测寻的难度,大范围的道路开挖受到限制。因此,电缆线路一旦投运,外护套故障的处理非常困难。 
3.2 防止故障的对策  
对于运行中的电缆,只能从提高测寻效率方面采取措施。例如采用较好的仪器、工具,熟练掌握测寻技术等。如果故障点太多,就难以处理了。防止外护套故障根本的对策,应采用系统工程的方法,实行全过程控制。从电缆的选型和安装开始,就要制定防止故障的目标:  
1)电缆的选型。选择硬度较高和防蚁性能好的外护套,目前已有一种工艺,可以在外护套上挤压一层防蚁护套,其防蚁性能较佳。其次,可考虑选用耐腐蚀的金属护套,即使电缆受到蚁害,也可减低金属护套被腐蚀的程度。  
2)提高电缆敷设安装质量。采用先进的敷设方法,电缆在敷设过程中不受到大的侧压力,防止外护套受到损伤。严格电缆装置环境要求,如直埋电缆周围必须有不含石块和硬物等的细砂保护。  
4 结 论  
a.高压电缆外护套故障相当普遍和严重的程度应引起充分重视。 
b.实际运行中电缆外护套的处理较困难,最好从电缆的选型和安装方面做好预防措施。 
参考文献  
1 GB 50150—91 电气装置安装工程电气设备交接试验标准  
2 IEC—840 额定电压30~150 kV挤包固体绝缘电力电缆的试验  
3 DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程

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