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0 引言
我国社会改革不断推进,城市化进程也逐渐加快,高压、特高压电网建设逐渐加强,电力、数据通信等行业也实现了良好的发展,对电线电缆的需求也逐渐增加,使电线电缆行业迎来了良好的发展机遇。但是由于不同性质以及规模企业的发展,电线电缆企业的发展也遇到了一定的挑战,要想抢占市场先机就应努力整合人力资源,加强人力资源培训,使人才快速的适应复杂多变的市场环境,帮助企业实现战略发展目标。
1 人力资源培训的作用
做好人力资源的培训工作能够使员工积极融入到企业中。企业招聘人才的渠道逐渐增多,新员工进入到企业后由于文化、工作方式以及领导等方面的因素还需要一定的时间适应[1],为了使新员工快速的融入企业就应对员工进行培训,对员工进行系统的培训,能够使员工更加全面的了解企业的环境、氛围以及岗位需要,使员工的不安以及疑虑得到消除,快速投入到工作中。
对员工进行培训能够实现员工的自我价值,当前企业中,员工的知识、技能以及水平等都有了很大的提升,他们开始寻求自我价值的实现,通过对员工的培训能够使他们获得更多的知识,实现自我成长。更高的职位就会有更多的责任,提高员工的责任感与归属感[2],维持企业的稳定性,促进生产效率以及水平的提升。
对企业员工进行培训,能够进一步更新员工的知识结构,提高其技能,改善其人际关系,更好的适应企业,促进工作绩效水平的提升。通过培训能够使企业获得更多的智力资源,使企业的战略目标得以调整,使企业组织更具活力。
2 电线电缆企业人力资源培训的现状
电线电缆企业人力资源培训的重视程度还有待加强,培训理念缺乏科学性,认为员工培训是一种未来收益的投资,如果员工接受培训后离职就会增加企业的负担。因此,员工的培训还只是表面化的工作,企业认为员工的培训并没有多大的价值和意义,这种培训观念对于员工你的发展是极为不利的,也不利于电线电缆企业的长远发展。
一般电线电缆企业在进行培训前,是培训小组对各部门的需求信息进行总结汇报,然后确定培训计划,没有对培训需要进行科学的分析。各部门的培训需求只是针对当前的工作任务需要决定的,企业在制定培训计划时,缺乏长远的眼光,培训安排不够系统,培训制度、课程不完善,使得计划与实际的效果相差甚远,员工培训的积极性也不高。
当前电线电缆企业的人力资源培训中,在培训内容上以专业技能以及企业制度为主,在提升员工思想理念、素质水平以及企业文化等方面还比较少,员工的人际交往以及心理健康等方面的培训也不足,使得员工的心理承受能力、竞争意识以及团队精神比较差。电线电缆企业的培训方式也比较单一、机械,缺乏趣味性。
在培训效果评估上,企业没有地员工培训前进行评价,使得培训工作无法进行前后效果的对比,实施过程中缺乏必要的监督管理,不能将实施过程中的问题及时反映给培训管理小组,培训的有效性受到影响[3]。评价培训结果时,不能进行前后对比,培训体系的改进缺乏依据,不能对员工培训效果进行长效把握。
3 电线电缆企业人力资源培训策略
3.1 企业组织结构优化建设
当前电线电缆企业的组织结构设计还存在着不合理之处,缺少专业的人力资源管理部门,人力资源管理工作都是办公室进行的,因此需要进一步优化企业组织结构的建设,使其与企业发展目标相适应,能够成为人力资源培训提供依据和保障。近些年来,电线电缆企业逐渐发展并成熟,目前要做的就是升级与转型,要求其经营水平也得到提升。因此需要使用先进的企业管理模式,实现两权分离,明确各级人员的权、责、职,实现三者的统一[4],保证企业人力资源培训有良好的组织环境。
3.2 营造良好的培训氛围
为了使培训方案得以有效、顺利的实施,需要有良好的培训氛围和环境,从而实现事半功倍的培训效果。需要企业的领导层对培训工作提高重视程度,配备完善的培训工具设备,建设学习型的组织,营造良好的学习氛围。且领导层的态度将直接影响到培训环境氛围的形成,因此需要领导层做好宣传带头工作,加强财物上的支持,为员工培训应在良好的环境氛围,使受训者能够集中精力,促进培训效果的提升。建立学习型的组织使企业发展的重要趋势,有助于提高员工自我学习的意识和能力,促进组织员工的共同进步,有了良好的氛围环境让更多的人员参与到培训工作,强化员工的凝聚力,充分发挥培训工作的积极作用。
3.3 建立健全人力资源培训制度
人力资源培训制度是保证企业培训工作顺利推进的规范与政策,完善培训制度的建设能够使培训工作的开展 有据可依,对人力资源培训工作进行规范。电线电缆企业需要进一步完善制度政策,使人力资源培训体系有效落实。健全专门岗位的资格认证制度,选择专业性的人才,使人才学习新知识和技能。同时完善激励机制,将培训效果与
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激励机制相结合,不同岗位的员工使用不同的激励方式,提高员工培训的积极性,使培训效果有效转化,有了完善的规章制度才能够使企业人力资源培训工作顺利开展。
3.4 实现电子学习系统的建立
当前科学技术不断发展,人才管理逐渐受到重视,在人力资源管理中学习管理系统发挥着越来越重要的作用。学习管理系统能够将电子化课程进行保存并利用,能够实现连续性的培训学习,管理系统可以将相关的培训信息作为下一次开发需求的重要依据[5]。因此电线电缆企业应建立完善的学习管理系统,实现培训的信息化建设,完善管理数据库的建设,科学利用企业资源,减少人力资源成本的开发,促进培训效果的顺利实现。
3.5 全面提升培训教师的素质水平
企业人力资源培训中,培训教师扮演着重要的角色,使培训工作顺利开展的重要影响要素,有高素质、技能,德才兼备的教师队伍是培训工作实施的重要前提,电线电缆企业应聘用高素质水平的培训教师,通过考核和激励的方式培养教师人才,为了保证培训课程的质量,电线电缆企业应谨慎选择外部的培训教师,加强内部教师的培训,坚持以人为本,使人力资源培训教师队伍得到充实,为企业培训工作的开展提供支持。
关键词:10kV;电力电缆;常见故障
作者简介:刘朝华(1980-),男,湖南衡阳人,国网湖南省电力公司张家界市供电公司,工程师;李 航(1977-),男,湖南长沙人,国网湖南省电力公司张家界市供电公司,工程师。(湖南 张家界 427000)
中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0260-02
电力输送、分配对人们的日常生活和电力企业的正常运作有着直接的关系。电缆网络庞大而复杂,在电力输送和分配当中10kV电力电缆的质量、安全运行、施工作用重大。如果电力电缆的质量存在问题或者施工运行存在故障就会造成巨大损失。因此,及时诊断故障以及故障原因,并彻底排除故障问题是电力生产部门的重大责任。同时,供电公司必须认真处理电力电缆运行中出现的问题,使其能够安全运行。本文主要对10kV电力电缆常见的故障进行分析,探讨相关的原因,论述故障处理方法。
一、10kV电力电缆常见故障及原因分析
1.故障类型
电缆故障可概括为接地、短路、断线三大类,其故障类型主要有以下几方面:
(1)闪络故障。电缆在低压电时处于良好的绝缘状态,不会存在故障。可只要电压值升高到一定范围,或者一段时间后某一电压持续升高,那么就会瞬间击穿绝缘体,造成闪络故障。
(2)一相芯线断线或多相断线。在电缆导体连续试验中,电缆的各个导体的绝缘电阻与相关规定相符,但是在检查中发现有一相或者多相不能连续,那么就说明一相芯线断线或者多相断线。
(3)三芯电缆一芯或两芯接地。三芯电缆的一芯或者两芯导体用绝缘摇表测试出不连续,然后又进行一芯或者两芯对地绝缘电阻遥测。如果芯和芯之间存在着比正常值低许多的绝缘电阻,这种绝缘电阻值高于1000欧姆就被称之为高电阻接地故障;反之,就是低电阻接地故障。这两张故障都称为断线并接地故障。
(4)三相芯线短路。短路时接地电阻大小是电缆的三相芯线短路故障判断的依据。短路故障有两种:低阻短路故障、高阻短路故障。当三相芯线短路时,低于1000欧姆的接地电阻是低阻短路故障,相反则是高阻短路故障。
2.原因分析
电缆故障的最直接原因就是绝缘降低而被击穿,归纳起来主要有以下几种情况:
(1)外力损坏。电缆故障中外力损坏是最为常见的故障原因。电缆遭外力损坏以后会出现大面积的停电事故。例如地下管线施工过程中,电缆因为施工机械牵引力太大而被拉断;电缆绝缘层、屏蔽层因电缆过度弯曲而损坏;电缆切剥时过度切割和刀痕太深。这些直接的外力因素都会对电缆造成一定的损坏。
(2)绝缘受潮。电缆制造生产工艺不精会导致电缆的保护层破裂;电缆终端接头密封性不够;电缆保护套在电缆使用中被物体刺穿或者遭受腐蚀。这些是电缆绝缘受潮的主要原因。此时,绝缘电阻降低,电流增大,引发电力故障问题。
(3)化学腐蚀。长期的电流作用会让电缆绝缘产生大量的热量。如果电缆绝缘工作长期处于不良化学环境中就会改变它的物理性能,使电缆绝缘老化甚至失去效果,电力故障会由此产生。
(4)长期过负荷运行。电力电缆长时间处于高电流运行环境中,如果线路绝缘层里有杂质或者老化,加上诸如雷电之类的外因对过电压的冲击,超负荷运作产生大量的热量,极易出现电力电缆故障。
(5)电缆及电缆附件质量。电缆及相关附件是两种重要的电缆材料,其质量问题对电力电缆的安全运行有直接影响。电缆及其附件、电缆三头的制作很容易出现质量问题,例如电缆会因为运输、贮藏时封闭不严而受潮;绝缘管制造粗糙,厚度不均,管内有气泡;不能准确剥切预制电缆的三头;设计制作者没有根据要求制造电缆接头。另外,电缆产品设计时材料选用不恰当、防水性差也会造成电缆质量问题。
二、10kV电力电缆常见故障的判断方法
要想判断10kV电力电缆的故障问题就需要根据故障情况来做简单的试验,并判断故障性质。故障的判断方法主要有以下几种:
1.基本方法
(1)电桥法。电桥法应用历史较长,不过在新技术不断出现的今天,电桥法依然有它的优势。这样的方法在检测电力电缆单相接地、相间短路等问题上运用起来比较方便,而且误差也小。传统上是通过计算桥壁平衡调节所得数据和电缆总长度之间的距离测点来寻找故障。但电桥法的不足就是要准确知道电缆的长度等一些原始资料,电缆的相要有良好的绝缘性。而现实中的电缆故障基本上是高阻和闪络故障,用该方法测量的时间比较长。
(2)低压脉冲反射法。在电力电缆故障检测中,所谓低压脉冲反射法就是将高频率的低压脉冲发射到电缆中,脉冲在传播遇到故障点或者不匹配点就会反射电磁波,测量仪器会接收到反射脉冲。
(3)直流闪络法与高压闪络法。直流闪络法是用来查询闪络故障中的故障点。将直流电压施加在电力电缆故障点中,并将其立刻击穿,此时故障点会出现闪络,测量点和故障点之间的距离通过测量波来获取。如果闪络故障在高电压下被立刻击穿,可以使用此方法。直流闪络法的测量波波形比较简单,而且易于理解,有着高精度的读数。要是电缆故障点的电阻不高,这种方法就不适用了。因为这样会让直流泄漏较大的电流量,造成电缆线的电压变小。此时就应该运用高压闪络法(冲闪法)。可以利用这种方法判断故障点有没有击放电,但是不能说明产生了间隙放电就是故障点被击穿了。
2.精确确定点测量法
上述测量故障点的方法适用于大范围的故障点,而不适用于施工处理。电缆路径和深埋查找可以运用精确查找的方式找出确切的故障点位置。而在这种情况下使用的方法就是声测法和声磁同步法。
(1)声测法。运用灵敏度高的声电转换器放大故障点电放时产生的声音,使其转换成声音信号与电流信号,然后利用耳机和仪表等工具确定电缆线路上的故障点。不过这种方法的缺点就是急速测量结果有着较大的随意性,误差也大。如果电缆埋在地下太深就很难测量,优点就是对设备的要求不高。
(2)声磁同步法。众所周知,电磁场信号的传播速度接近光速,但是声音的传播速度却相对较慢。如此一来电磁信号速度与声速之间有着较大的差别,接收仪器在接收声、磁信号时会把两张信号看做是同时从故障点发出来的,因而探测位置接近故障点,信号的接收时间差就会变得更小,反之亦然。
三、10kV电力电缆常见故障处理方法
针对10kV电力电缆出现的常见故障,电力企业要及时采取有效的鼓励方法,以便电力能够安全持久地运行。
1.认真管理电力电缆运行环境和自身质量
供电公司(或委托的外部施工企业)在敷设电缆管线时要先考察周围的环境。如果环境中存在腐蚀因素或者其他容易造成故障的因素,就应该尽量避开。另外,还要详细勘察环境中的地质污染情况,在不同条件的地质环境中需做好相应的防污染准备措施。例如要慎重选择在化工厂、地下水污染区的通道建设。电缆的类型也要参照电网运行环境来选择,重视电缆的质量,不能让电缆被环境破坏腐蚀。电缆的主芯横截面需承载得了线路的运行负荷,不能让电缆超负荷或者过电压运行。供电公司要大力宣传电网保护知识,在电力电缆运行的周围设置电缆标识,防止电缆被人为破坏,如在醒目位置设置警示牌,警告不要触碰、攀爬变压力;禁止损坏电缆;严厉打击盗卖和破坏电缆设施的行为,营造良好的电缆安全运行环境。
2.注重电力电缆施工运行管理
供电公司应该通过明确的电缆施工运行管理措施来明确电力施工、运行的责任。根据《电力法》等国家相关的电力设施保护的法律法规,促进电缆施工、运行、管理能正常进行下去。对施工人员进行技术培训,保障电力电缆的施工运行质量。电缆线路的安全运行和电力工程质量、正常运行关系密切。因而严格培训电缆施工、运行人员的技术能力,并加强考核,既是对电力企业自身负责,也是对电力电缆的正常施工、运行负责。电缆施工中的电缆铺设安装需要设计合理的线路,根据地形环境采用相应的铺设方法,如用电用户距离比较远,可以利用架空或者防水型的电缆,用户相对集中的地区可以利用电缆隧道、电缆井保护电缆,减少电缆损坏。对于新运行的电力是施工项目,则应该根据国家的技术要求来严格施工、验收。电力企业应该在进购电缆时需根据情况选择型号及数量,必须符合供电线路的符合标准,不能超负荷运行。将施工中的人为故障、机械磨损减小到最小范围,电缆的安装路径也应该要合理的安排和考虑。尽量选用支架、管道、电缆沟的方式去铺设电缆,对电缆沟、电缆架等辅助设施应科学设计。尤其要注意的是,一定要重视电缆中间头、终端头的制作质量,多选用新型硅橡胶预制接头,并根据国家技术要求来施工和验收电缆工程。
3.加强电力电缆的监管和日常维护
供电公司根据国家部委规定制定相关的监管检查制度,对线路的负荷电流进行密切监视,不能让过负荷击穿结缘,长时间过负荷运行的电缆会造成电缆故障。成立专门的维护部门,建立配电设备定期巡检制度,让经过专业技能培训、具有一定运行管理经验的员工定期巡视电力电缆等设备,如果发现有线路出现故障,要及时上报并提出检修计划。重视存在安全隐患的电缆线路的特殊巡视检查,并根据供电公司的规定做好巡视记录,如实填写线路的运行情况。巡视线路时,一定要注意电缆线路周围的运行情况,例如有没有施工在线路周围、线路的正常运行有没有被破坏。
四、结语
总而言之,在城市供配电系统中10kV电力电缆的作用重大,而且涉及面广泛、影响巨大。作为重要的公共基础设施,人们的日常生活、工农业生产等都不离开电力管理的持续供电。供电公司的安全供电和经济效益的提高更离不开配电网中10kV电力电缆的安全运行。所以,必须认真研究10kV电力电缆施工技术,准确把握常见故障,并积极做好防范处理措施,使其能够进一步为供电公司的可持续发展以及社会经济的发展作出巨大贡献。
参考文献:
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关键词:电力电缆;故障探测;预防措施
电力电缆具有施工方便、安全可靠的优势,在现代电网尤其是城市电网中得到了日益广泛的应用。但是,电力电缆一般都铺设在地下管道中,一旦出现故障查找和确定故障点位十分不便。当前经常使用的离线定位技术虽然比较成熟,然而故障定位比较费时,往往会给给用户造成很大的不便。随着技术的不断发展,各种在线故障定位技术逐步趋于成熟,而合理选择故障探测方法也就备受电缆运行人员的关注。
一、电力电缆故障分类
要想在电力电缆发生故障时迅速找到故障位置,快速进行抢修,保障对电力用户的供电,首先要清楚电力电缆常见的故障类型。现阶段,电力电缆的常见故障类型主要包括以下几种:
1.机械性损伤
根据多年的经验,这种故障在电力电缆故障中所占的比例最大,一般会占到故障总量的半数以上。此类故障主要是由于电缆受外力作用产生损伤继而引发的故障。特别是某些机械性损伤比较轻微,并不会立即发生故障反应,但是在数月或数年之后才逐步发展为故障。
2.绝缘受潮
由于城市的电力电缆多布设于地下管道中,由于受到长时间潮湿环境的作用,易使电缆的绝缘度降低,进而引发故障。
3.绝缘老化
电缆的绝缘材料老化一直是电缆制造领域的难题。特别是在恶劣自然环境中的电缆,其绝缘老化速度会明显加快。由于绝缘老化引发的故障多见于长时间使用后的电力电缆线路中。
4.设计或制作工艺不良
由于电力电缆的质量低劣或实际施工中偷工减料造成电力电缆达不到设计标准而诱发的故障。
二、电力电缆故障的探测方法
依据上述电缆故障的类型,国内外形成了各种不同的故障探测与测试方法。但是这些方法的基本步骤是大致相同的。一般来说,首先要进行故障诊断,初步确定故障的类型;然后根据诊断结果,进故障定位,初步确定故障发生的大致部位;最后,再进行故障点的精确定位。具体而言,电力电缆的故障探测方法主要由以下几种:
1.电桥法及低压脉冲反射法
这种方法曾经是电力电缆故障探测的重要方法。这两种探测方法的优势在于对低阻线路故障的探测较为准确,但是对高阻电路就不太适合了。有部分技术人员用这两种方法进行高阻故障探测时,通过加大电流的方式烧穿绝缘,以实现降低线路电阻的目的。这样做的弊端在于对电力电缆的完好部分也会产生不利影响。因此,为了解决电缆线路的高阻故障,技术人员提出了高压电流闪测法,并在实际探测中得到了广泛应用,但是这种方法需要技术人员的经验辅助,降低误差一直是这种方法技术革新的关键点。
2.二次脉冲法
二次脉冲法的原理是通过低压脉冲和高压发生器,在故障电缆线路中发射冲击脉冲并在故障处产生一个电弧。在电弧产生的瞬间,会在仪器内部发射出一个低压脉冲,这个脉冲到达电缆故障处时会造成短路,短路产生的反射波会被记忆在仪器中。在电弧过后,在发射一个低压测量脉冲,这个脉冲会通过故障点到达电缆末端,并诱发一次开路反射。最后,将上述两次低压脉冲的波形进行对比即可准确获知故障点的部位。电缆故障探测仪会根据上述原理自动匹配,然后判断和计算出故障点的距离。二次脉冲法在电缆故障探测领域的应用使高阻故障判断与低阻故障判断同样简单,因此得到了广泛应用。
3.基于零序直流原理的电力电缆故障检测
此故障检测方法的基本原理是,当电网正常工作时各分支线路的零序直流的数值极小,一般不超过0.5mA,如果电网运行中发生单相接地故障,该分支线路中的零序直流将迅速增大,一般可达到50mA左右。因此,零序直流的迅速增大可以作为电缆线路接地故障的重要判断指标。基于上述原理,我们可以在电缆线路各个支路的出线短监测零序直流的大小,一旦电网出现故障就可循序锁定故障支路,然后再利用上节提到的二次脉冲法对故障点位进行精确定位,并迅速排除故障。
三、电力电缆故障的预防
电力电缆是城市电网的重要组成部分,其完全运行对电网的正常工作具有重要意义。因此,电网管理和维护人员不仅要能够迅速进行故障定位和排除故障,还要积极进行电力电缆故障的预防,其具体措施包括以下点:
1.加强电力电缆的反外损失工作。
由第一节的分析可知,电力电缆故障中由一半以上是由于机械外力损伤造成的。因此,一定要加大巡查力度,将电力电缆的外损几率降到最低。具体而言,电力公司要制定和完善地下管线的巡查制度;加强对监护员的培训和考核制度;在巡查过程中发现有违章情况应及时整改。
2.做好日常维护
电力公司要加大电力电缆的日常维护工作,保证电缆线路经常处于最佳工作状态,此外,很多电力电缆的故障都是人为操作因素引发的,因此要加强操作人员的培训,提高他们的责任心和专业技术水平,避免在工作的不规范操作和误操作,提高电网运行的可靠性。
3.重视电力电缆的通道选择
城市的电力电缆均布设于地下管道之中,通道选择是否合理是影响电缆安全运行的重要因素。由于土壤的成分、酸碱度和含水度对电力电缆的影响极大,因此施工前必须对通道所处的土壤环境进行分析,尽量避开对电力电缆有较强腐蚀作用的土壤环境。
4.积极进行电力电缆新材料的开发和利用
在以前,电力电缆主要采用油质绝缘。其优势是制作工艺简单、成本低、寿命长,因此曾经占据了电缆市场的主要份额。但是这种电缆的缺点也十分明显:绝缘油容易流通,并对电缆的安全运行构成潜在威胁。随着交联聚乙烯电缆的出现,油质绝缘迅速被淘汰。因此,我们必须重视电力电缆制造领域的新材料研发和应用,通过供给性能更优越的电力电缆,提高电网的安全系数。
四、结语
电力电缆故障的种类繁多,原因复杂多样,探测和故障定位极为困难。因此,在电网运行过程中,要从更新故障探测方法和加大故障预防力度两方面同时发力,依靠高素质巡查人员的努力工作,方可将电力电缆的故障率降到最低水平。
参考文献:
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关键词:电力电缆;施工;故障;处理措施
随着社会经济的快速发展,城市化和工业化进程不断加快,众多老旧城区改造工作也在如火如荼的进行中。这些改造工作既给10kV配电网的建设与发展带来机遇,同时也对它们提出了更高的要求。作为10kV配电网建设的重要组成部分,10kV电力电缆的质量、施工、安全运行在电力的正常输送和分配过程中占有极其重要的地位。因此,总结10kV电力电缆的施工技术,对其在实际运行中的常见故障进行研究,分析故障发生的原因,就显得尤为重要。
1 电力电缆的施工
1.1 电缆沟的挖掘
在挖掘电缆沟时,前期应对施工现场进行深入的调研、掌握第一手资料。当前,城市内的城下管线种类繁多,图纸资料同管道实际敷设往往大相径庭。所以,在挖掘电缆沟之前,应先挖掘样洞以确定电缆沟的实际挖掘路线,然后,再确定所挖掘电缆沟深、宽。通常情况下,敷设一条电缆的沟宽度为0.5 m,两条电缆的沟宽度为0.6 m,可见,电缆沟的宽度随着电缆数量成正比。此外,沟中电缆距地面距离应> 0.7 m,距地下构筑基础应> 0.3 m。电缆沟内底部通常用软土和细沙作为垫层,厚度为100 mm 左右,电缆敷设完毕后,再铺厚度为100 mm左右软土或细沙,最后,盖上盖板并回填泥土、逐层压实。
1.2 电缆的敷设
敷设前,首先应检查所敷设电缆的外层保护套有无破损,电缆有无受潮,线缆有无断裂的现象。铺设电缆线时,通常在直线段区间每隔5 m左右,在电缆下部安置滚轮,遇到拐弯处相应的放置转角滚轮。在空放电缆盘架时,应注意使用专用线盘支架并配有紧急制动装置。此外,在牵引电缆敷设时,电缆的牵引速度通常为15 m/min,并设有专门的技术人员来套好钢丝套。
1.3 相关注意事项
保证电缆的完好性。通常情况下,电缆在铺设过程中经常与支架、地面产生摩擦,影响了电缆的完好性。所以,电缆应从盘的上部引出。敷设时,电缆必须加以固定并整齐排列,同时接头互相错开。保持敷设电缆整齐划一。同一层桥架内的电缆铺设须整齐划一,接头外严禁打弯,并预留出足够长度使其自然弯曲。? 出地电缆应加装保护管。如与其他建筑物有交叉时,将加装钢管。? 做好防火封堵。电缆敷设完毕后,应结合现场实际做好相应的防火封堵工作。同时,在敷设电缆的路径外涂上标记。
2 电缆常见故障
10 kV 电力电缆常见故障主要有以下几种。
2.1 低电阻接地或短路
10 kV 电力电缆线路的单相或者数相接地,其中,导体的连续非常好,数相导体之间的绝缘电阻值应不高于100kΩ。
2.2 高电阻接地或短路故障
与前文所述的低电阻接地或短路故障大致相似,但数相导体的绝缘电阻值应高于100 kΩ。
2.3 断线故障
电缆有单相或数相导体不连续,但电缆各相导体绝缘电阻符合规定,表现为电路断线状态。
2.4 闪络故障
10 kV 电力电缆在电力电压较低时,电缆的绝缘性能表现较好,如果电力电压逐渐升高到一定数值,并保持一段时间后,电力电缆则会出现绝缘瞬间击穿的现象。
3 电缆故障分析
上述10kV电力电缆故障的分析结果可以看出,故障多为绝缘受损造成的泄露性故障和闪络性故障,以及导体断线造成的开路故障。而电缆的产品质量、敷设过程中的施工质量以及外力破 坏等因素是导致这些故障的主要原因。
3.1 由于外力原因,导致故障
近年来,由于电缆受到外力破坏,导致大面积停电的现象呈逐年上升趋势。据统计,此类原因占所有原因的60%以上,如地下管线施工,工程机械在未得到同意的情况下,任意施工;电缆在接续过程中,刀痕过深等,都会造成电缆损坏,发生电力故障。
3.2 电缆绝缘层质量不过关
电缆产品本身或附件的质量缺陷,将会直接影响电缆的使用寿命和运行安全可靠性。厂家在电缆生产过程中,出于节省成本的考虑,制造工艺不过关,一些电缆绝缘层破裂、密封不严等质量缺陷,都会造成电缆绝缘受潮,电阻降低,电流增大,形成电力故障隐患。
3.3 施工质量低下
1)10 kV 电力电缆在施工过程中,敷设操作不规范,安装质量不达标,也是造成10 kV电力电缆出现故障的重要原因。在施工过程中,施工人员出于抢工期、省原材料的原因,操作不规范,造成电缆的绝缘层破损、弯曲度过小,工程结束后,电缆始终处于潮湿、浸水的环境中,极易导致故障发生。
2)电缆头制作不满足要求。电缆头故障主要是由于施工人员在电缆头制作过程中未按照施工环境要求和工艺的相关标准来进行施工,如为赶工期不顾环境因素对制作质量的影响且制作工艺粗糙、未按施工要求完善好每一道工序、制作中不重视密封处理环节等,都会使得制作出的电缆头不符合运行要求,最后导致故障。
4 预防处理措施
4.1 注重电缆周围环境的选取
在敷设电缆时,应注重电缆运行的周围环境,应避开因腐蚀或者其它原因而造成的电力故障。如化工区域、地下水污染区域等地质污染地区,应针对不同的情况采取相应的措施。结合电力的运行环境,选取电缆的型号。电缆的线径横截面积应当满足电力线路的负荷要求,防止过压和超载现象的发生。
4.2 选择质量优良的电缆
电缆本身及其附件对电网的安全运行有着直接影响,如果采用的电缆材料质量不高、工艺落后、生产不过关将会造成电缆的严重质量问题。所以,应当从源头上杜绝故障的发生,严把质量关。
4.3 强化培训,提高施工质量
电缆施工人员的业务资质、专业技术水平,对电力线路的安全运行有着重要的影响。所以,应针对电缆施工人员、运行维护人员开展业务知识培训、业务资质和技术考核,以保证电力电缆的施工和维护质量。此外,在电力电缆施工过程中,还应当加强施工监理,严把工程质量关,严格按照国家技术标准进行生产管理和验收。
4.4 加强日常维护
应制定相应的电力电缆巡视维护制度,有效地监控线路的负荷电流,防止出现负荷击穿绝缘层的现象。应定期、不定期地组织维护人员加强对设备的巡视,及时排查线路隐患,认真填写巡视记录,对电力电缆的护栏、标示桩等设备要进行定期维护。此外,还应当加强同政府相关部门的信息交流,避免外力损坏电力电缆。
5、结语
作为城市供配电系统的重要组成部分,10kV配电网络涉及面广、影响面大,是重要的公用基础设施,直接关系到工农业生产、市政建设及广大人民生活等安全可靠供电的需要。而作为10kV配电网重要组成部分的10kV电力电缆的安全运行水平直接决定了电力企业的供电可靠性和经济效益。因此,有必要开展对10kV电力电缆施工技术的研究,分析其常见故障,做好防范措施,为电力企业和社会经济的进一步发展发挥积极作用。
参考文献:
[1]王巍,潘玉冬.浅谈10 kV电力电缆的施工[J].硅谷,2008(15).
在一定程度上提升电力电缆线路的安全性、可靠性及稳定性。
关键词 电力电缆;故障分析;防止措施;10 kV
中图分类号 TM755 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)112-0202-02
随着我国经济的高速发展,园区企业日益增加,10 kV交联配电缆依靠自身优势得到了广泛的应用,承担了越来越多重大的供配电任务。然而由于各种原因,当前10 kV电力电缆线路故障率仍然很高,给国民经济造成一定损失。笔者依据多年工作实践,结合陕西地方泾渭电网的实际情况对10 kV电力电缆线路故障实例进行了分析,指出电力电缆配电线路故障对线路设备和电网的危害,提出了加强电力电缆线路保护宣传,提高验收标准及加强电缆制作工艺和标准等应对措施。实践证明,这些措施可以在一定程度上提升电力电缆线路的安全性、可靠性及稳定性。
1 陕西地方泾渭电网10 kV电力电缆线路系统简介
陕西地方电力泾渭电网肩负着西安经济技术开发区的供电任务,主要服务对象为:专线用户、企业用户及10 kV供电终端用户。辖区10 kV线路有六个变电站出线,50条线路,全电力电缆线路达到31条,部分电缆线路10条,90%的10 kV末端用户采用电缆出线,电力电缆线路占辖区总线路的60%。
2010年10 kV电力电缆线路共发生事故34起(统计数据见图1),其中外力破坏18起,电力电缆中间头击穿6起,电力电缆终端头击穿8起,接点不牢靠发热引起放电1起,结露引起分支箱故障1起。
图1 10 kV电力电缆线路2010年故障统计数据
2 电力电缆配电线路故障原因分析
从图1可以看出,故障的类型可以分为“人为破坏”和“设备故障”两类,其中“人为破坏”故障占到总故障比率的50%以上。
2.1 人为破坏故障
经过调查和梳理,我们总结造成人为破坏的原因主要有以下这些:
1)施工图纸不全。部分施工由于手续不全及人员交接等历史问题,造成一手资料缺失,从而使得再次施工时不能有效确定电缆位置,造成断缆事故的发生。
2)电力电缆的标识和防护措施不全。由于施工疏忽、外力影响或破坏,部分电力设施标识模糊、缺失,防护措施不到位。从而使得施工人员不知道施工区域有电缆线路的存在,从而引发事故、延误抢修。
3)施工过程不规范。人为的减少程序,造成制作工艺的不完善。例如,施工中电缆沟道不上电缆支架,电缆摆放随便,不盖电缆盖板;直埋深度不够,铺砂盖砖的深度、密度不够,接地装置安装不到位。
4)环境问题。将垃圾倒入电缆沟道,在夏天天气热时,乱扔烟头,引起垃圾着火伤及电缆。
2.2 设备故障
由于设备故障种类较多,技术性较强,这里主要通过实例进行分析。
实例1:2010年12月,辖区内邓家线2#分支箱(全插拔式密封结构)发出放电声,经现场勘察,放电声是由于C相接地线断开,表面灰尘受潮出现放电痕迹。打开密封套,发现电缆密封应力锥安装不牢靠,内部有污闪痕迹,同时电缆接头出现溢胶现象,接头有发热情况。对沿线几个分支箱进行检查,都存在不同程度存在溢胶现象。对接头进行从新压接,清理表面污垢等处理后,连接好接地线供电恢复。
原因分析:
1)安装不能有效封闭,形成接头脏污引起绝缘下降;
2)施工质量的低下。电力电缆接头处连接不可靠引起接头发热使绝缘下降,引发电缆放电现象;
3)密封靴子引线接地不良,引起电荷堆积,在绝缘薄弱处发生放电现象;
4)电力电缆接头的密封应力锥安装不实,形成电场不稳定引发薄弱处发生放电现象。
实例2:2010年11月某能源公司供电中断,线路检查没有发现故障,怀疑电缆本身发生故障,进行故障检测,发现距开闭所1200米处电缆存在故障嫌疑,电缆外表并无明显事故点,锯开接头发现中间有两相已击穿放电,此类事故在园区已发生5起。
原因分析:
1)电缆制作时环境温度低,在电缆加热后表面形成水气,制作时未能有效清理,加上长期运行绝缘辅料硬化,隐隐有裂纹痕迹,形成绝缘老化运行后引发故障。
2)施工工艺不良。用铁管替代钢铠而中间留有一定空间,接头部分未干燥或悬空直埋在土下使电缆长期运行后中间部分受潮引起绝缘下降,引发事故。
3)电缆制作时违规使用火烧加热工序,安装时对电缆的硬折损坏主绝缘形成与电缆主绝缘的绝缘密封不紧密,造成绝缘空隙;
4)制作时对电缆本体性能了解不熟,对电缆终端头制作工艺不了解。伤及了电缆的主绝缘部分。
5)制作电缆中间头时没有严格按照施工工艺,将接地用电缆自身钢带缠绕,没有进行焊接,形成接地不牢靠。
3 故障预防和处理方法
针对上述问题,我们主要尝试从以下几方面进行故障的预防和处理:
3.1 预防方法
1)加强电力电缆的保护宣传力度,完善电力电缆保护条例,严格施工手续办理;
2)加强线路的巡视,针对线路危害发成概论的不同实行月巡、周巡、日巡制度。及时发现电缆接点存在的缺陷,防范间接外力破坏;
3)沿线明显设置符合地电标识的标示牌,重点地段包括:电缆终端头、电缆接头、拐弯处、夹层内、隧道及竖井的两端、人井内等;
4)严格电力电缆线路的验收制度。在工程验收时,做到资料完整。
3.2 处理措施
1)加强巡视,制定重点防护对象。针对电力电缆中间头、终端头的故障分析,要求在施工中做到:
杜绝中间接头密封结构设计缺陷;
选择合格的与电力相配套的电缆附件;
注意施工当中火攻的使用,防止附件材质早期老化;
加强施工现场的制作管理。
2)提高电缆制作工艺,要求电缆终端头及中间头制作应严格按照规程安全要求:
电缆头制作前,组织学习有关标准、规程和本作业指导书。应对电缆芯线进行充分放电。锯电缆时应采用支架固定。下雨天或极度潮湿的天气下不得露天制作高压电缆头。焊接地线应使用烙铁,不得使用喷灯。
喷灯使用前应检查喷嘴、打气筒、底部螺栓和其它部位,均不得有裂痕或渗漏现象。向喷灯内灌入的燃料不应大于其容积的3/4,并拧紧注油栓;接油阀应逐渐打开;筒体发热时应停用。
既有电缆撤除前必须验明电缆确无电压并可靠接地。电缆线路施工应按规程进行安全作业检查,并认真填写检查记录表。当检查发现不符合规定的情况时,应按签发安全检查整改通知单,限期整改,并跟踪验证。
3)提高电力电缆的实验方法。购买先进电缆试验的设备,完善设备交接和投运前的试验工作,严格按照电力电缆的实验标准及时更新试验方法。
4)提高电力电缆的故障探测方法,采用半导体技术、集成技术、计算机技术以及脉冲雷达技术,实现故障快速查找。同时加强事故预判能力,进行电力电缆预知性维护。
4 加强防护和规范后的效果分析
通过采用以上措施,公司做到:只要有动土就有监管人员的身影,基本上杜绝了外力破坏现象。同时大力制作和完善现有电力电缆的防护标志,做到线路每50M必有一处标识,并对电缆制作人员每年培训,制定档案跟踪制度。
现在公司的电力电缆事故已明显下降,2012年因电力电缆故障引发的停电事故仅有3起,相比减少经济损失30余万元,供电可靠性得到了有效提高,挽回了公司声誉。从而进一步验证了上述电缆故障预防预及处理措施在实际应用中的作用。
5 结束语
10 kV配网电力电缆线路已经成为当前联系电力系统与用户的重要环节,它的安全运行水平直接影响供电企业的经济效益和社会效益。本文通过结合陕西地方泾渭电网的实际情况,对10 kV电力电缆线路故障原因进行了梳理和分析,给出了相应的预防和处理方法。实践证明,这些措施可有效减少故障的发生的频度和数量。
参考文献
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[4]史济康等.XLPE电力电缆中间接头复合介质沿面放电研究[J].高电压技术,2001,27(4):52.
关键词 电力电缆;故障;预防措施
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号2095―6363(2017)03―0037―02
随着科学技术的飞速发展,电力电缆应用越来越广,现在的电缆大多埋于地下,占用空间小,安全性高,但是一旦发生故障,就会给工作人员带来很大的麻烦,并且影响整个电网的运行,为了降低电力电缆故障发生率,分析电缆发生故障的主要原因,并且能够对这些故障做出有效地预防措施,对发现的问题进行及时地解决,有效预防意外事故的发生。所以,认清电缆故障发生的原因及防范措施对整个电力行业以及人们的生活具有迫切的现实意义。
1电力电缆发生故障原因
导致电力电缆出现故障的原因有很多,并且通常都是多个因素共同作用所导致的。如果不能够合理的处理,那么就可能会使得电气事故发生较为频繁,为企业以及人们的生活带来极大的损害。所以,对电缆事故产生的原因进行分析是必不可少的,通过对各种电缆故障的分析与总结,总的来讲导致故障的原因有以下的几种。
1)材料质量缺陷。电力电缆所采用的材料的质量将会对电缆的正常运行产生直接的影响,其材料质量缺陷主要分为3个方面:一是电缆材料缺陷主要是电缆本体产生的缺陷,如纸绝缘上的损坏裂纹、破口、损坏等,或者绝缘层内有气泡、杂质等;二是电缆附件工艺制作的缺陷,主要是电缆接头质量的缺陷,如制作不完美,组件质量差或组装不合格等;三是绝缘材料管理维护不善造成的缺陷。
2)机械损伤。57%的电力电缆故障来自机械损伤,常见的机械损伤主要有一下的4种:一是直接外力带来的损伤,例如当今城市建设相当频繁,在建设的过程中,挖土等各项操作都可能会导致电缆受到外力损伤;二是在敷设的过程中受到的损伤,例如电缆在敷设过程过度弯曲导致绝缘保护层受到损坏,过大的拉力也会导致中间接头被拉断等等;三是各种自然的原因导致的损伤,例如土地沉陷、滑坡等所产生的过大拉力都可能会导致中间接头或者是电缆的本体出现断裂,温度过低也会对导致电缆或附件冻裂等;四是安装过程造成的损伤,如安装过程中对电缆拉力过大造成的损伤。
3)过热。引起电缆过热的原因有很多,既有内因,又有外因。电缆长期在电和热的作用下负荷运行,从而导致其表面温度升高,引起绝缘层老化变质,从而出现故障。当电缆安装在比较密集区域或者隧道等通风不良处,都将导致电缆过热,从而电缆的整体绝缘强度下降,进而出现故障;电压不稳定也容易导致电缆局部过热,绝缘层碳化导致故障;油纸电缆因过热而引起绝缘干枯,甚至一碰就碎;高温天气导致电缆热量不能及时散放,从而增加电缆的安全隐患。
4)绝缘受潮。绝缘受潮这种情况通常都是发生在电缆的终端接头处,导致这种情况出现的原因主要有制作工艺不好,例如中间接头与终端接头的密闭性不足导致水分的侵入,使电缆护套被腐蚀等等。这些都会让电缆的绝缘强度明显下降,进而出现电缆故障。
5)绝缘老化变质。电力电缆的使用寿命是有限的,当绝缘材料使用一定年限后,会导致绝缘材料老化变质从而引发故障。电缆老化的原因是处于通电状态下的电缆内部气体出现游离,电缆内部的介质气体经过电解会产生臭氧,长时间工作会腐蚀电缆,导致电缆绝缘老化变质。目前有很多电力公司为节约成本,将多根电缆铺设在同一条电缆沟内,导致长时间工作产生大量的热量不能及时散失,从而导致电缆老化变质。特别是高湿高温的夏季,电缆很容易因为电缆超负荷运行温度过高而击穿电缆接头位置。
6)酸碱腐蚀。电缆长期存在有酸碱作业的区域,电缆铅铝和铠装会被酸碱物质腐蚀,从而导致电缆故障。2故障预防措施
1)选择合适的电缆种类。很多电力企业选择成本低、技术发达、使用寿命长的油纸绝缘电缆,但其特别容易流出绝缘油,对电缆的绝缘性能造成影响。而目前应用较为广泛的是交联聚乙烯电缆,其不仅能耐高温,允许较高场强,而且不受高落差限制。和油纸绝缘电缆相比,交联聚乙烯电缆允许长期载流量也较高,这完美的体现了它的优点,目前应用较为广泛。随着科技进步,不断有新型电缆出现,比如有一种特种抗压电缆,护层与金属缆芯之间填充有液态剂层,抗压性能很好,这样在施工工地,当汽车轧过电缆时,能够足够抗压而不被轧断。
2)改进电缆制作工艺。规范操作电缆终端头、中间接头的制作工艺,确保电缆中间接头、终端接头的密封良好,做到防潮工作。导致电缆漏油的一个关键因素是电缆终端制作工艺的不合格,而环氧树脂电缆终端具有密封性能好、耐压强度高、化学性能可靠、吸水率低、与金属粘结力强,采用这种电缆终端时,可以有效解决电缆接头密封性等问题,最终提高电缆的绝缘性能。
3)注重选择电缆通道。电缆通道周围的环境直接影响着电缆的运行状态,若电缆周围的环境中存在大量的酸碱溶液、氯化物等化学物质,这将严重威胁着电缆的安全,所以,在安装电缆选择电缆通道时,应对附近的环境和土壤做分析检测,选择正确的电缆通道才能减少电缆被腐蚀而导致的故障。
4)加强日常电缆维护。根据电缆导体的允许环境温度、敷设条件、各部分的损耗和热阻、并列回路数等条件计算出电缆线路的载流量,运行中对载流量进检查并记录,时刻掌握电缆的运行状况,以免造成电缆因过负荷而导致的电缆绝缘受损。此外,技术工作人员应定期检查地下的电缆并记录检查结果。
5)加强培训和监督。对电缆敷设施工人员进行全方位的业务素质和技术培训,同时加强对施工现场的管理监督,及时发现问题并能够解决问题,杜绝不符合标准的施工作业,确保电力电缆的安装质量符合相关标准。
【关键词】电力电缆;故障;防范
随着我国经济的不断发展和社会现代化建设的不断加快,工业生产及人民生活水平的用电量逐步的增加,对电力的需求量也逐渐的增加,对电网的运行及安全的要求也逐渐价高。作为连接的各种电气设备、传输和分配电能的电力电缆,以及安全维护工作量减少,稳定性较高,有利于提高电能的质量并美化城市等优点,已经得到广泛的应用。电力电缆所产生的故障在供电故障中占据较大的比重。电力电缆一旦发生故障,如果不及时的进行处理,就会引起大规模的停电,甚至是火灾事故,将事故的范围扩大。所以,加强对电力电缆故障进行一定的分析,并对此采取相应的有效的防范措施对整个电网的安全正常的运行有着重要的意义。
1 电力电缆故障产生的原因
1.1 机械造成的损伤
机械损伤是电力电缆故障产生的主要原因,这样的损伤主要是由几个方面的因素造成:
(1)由于电缆在安装的过程中造成的机械损伤或是安装后靠近电缆路径作业造成的机械损伤而造成的故障。
(2)直接外力对电缆的破坏,在电缆的周围施工或是交通运输中造成电缆的破坏。
(3)在电力敷设的过程中造成的破坏,拉动电缆的力度过大,或是电缆拖地摩擦等,使电缆的保护层受到破坏。
(4)由于自然环境造成的一定的损伤,中间接头或是终端头的内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或是电缆护套;装在关口或是支架上的电缆外皮擦伤;由于土地沉降引起过大的拉力,拉断中间接头或导体。
1.2 电缆的设计和制作不良造成的原因
电缆的设计和制作质量不达标是电缆出线故障的主要原因:
(1)在电缆的设计过程中,设计的半导垫层的爬电距离不够,在制作的过程中会发生热收缩使内部受潮或是存在一定的杂质,在应用的过程中,在较强的电场作用下杂质就会出现游离,出现放电。
(2)在导线的制作中,导线压接的质量不还,会造成接头的电阻过大,导致产生一定的热量,使绝缘老化,容易出现接地短路或是相间短路,甚至是对周围的其他电缆造成一定的破坏。
(3)在电缆的接头制作中,如果是外部的湿度较大时电缆的绝缘水平就会随之降低,会出现爆裂的情况。
1.3 绝缘老化变质的原因
电缆绝缘长期在电和热的作用下运行,其物理性能会造成一定的变化,从而造成了绝缘强度的降低或是介质的损耗增大而导致绝缘崩溃及绝缘的老化。电缆绝缘介质内部气隙在电场的作用下产生游离使绝缘下降,当绝缘介质电离时,气隙中会产生部分的臭氧及腐蚀绝缘。过热会引起绝缘老化变质,电缆内部气隙产生电游离造成局部过热,使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。安装于电缆密集的地区及电缆隧道等通风不良的地方,这样会加速电缆的损坏。
1.4 超负荷运行
电流具有热效应,这样会造成在电流通过的时候,电缆的芯线会发热,加上电荷的集肤效应、介质的损耗等也会具有一定的热量,所以,电缆的热量会增高。长期以来,电缆运行中会产生一定的热量,电缆的温度也会不断的升高,加上电压的作用会经常的产生绝缘的损坏,特别是夏季,外部的温度加上电缆自身的温度,往往会造成电缆薄弱出现一定的损坏。电缆超负荷运行造成的损坏主要有几个方面:(1)造成导线接点的损坏;(2)加速电缆保护绝缘的老化;(3)使电缆铅包膨胀,严重的会出现龟裂的现象;(4)使电缆终端头受沥青绝缘胶膨胀热胀裂。
1.5 环境的因素
电缆埋地过程中引发的故障环境因素有两点:(1)当电缆埋设在有强力地下电厂的地方时,经常会出现电缆的外皮被腐蚀击穿的情况下,潮气就会进入线缆,产生较大的破坏力。(2)电缆再穿过一些较大的建筑物时,可能会由于地面下沉使电缆在垂直方向上受力变化。
2 电力电缆故障的预防措施
2.1 对电缆及连接头的质量加以重视
解决电缆自身质量问题是预防故障出现方法之一,电力的设计和制作人员要具有专业的知识和技能,电缆公司要对工人的技能加强培训。在具体的制作过程中按照技术规范进行,特别是保证连接头的质量。在实施中要合理的控制工作的环境,避免温度、湿度等对电缆质量产生的不利影响,彻底的消除制作环节所存在的问题。
2.2 减少机械方面的损伤
防止损伤就是对电缆做好最好的保护,在电缆敷设的过程中,电缆沟上一定要封盖水泥盖板,确保电缆安装的弯曲半径在规定的范围之内。在施工的过程中,施工人员要对电缆的走向加以熟悉,减少摩擦,做好现场的监督,避免人为的原因所造成的电缆破坏。还要隔一段距离设置电缆走向标,提示周围施工避开电缆。
2.3 实施定期的运行管理
定期的运行管理可以有效的降低电缆故障的损失,要定期的对电缆规律进行巡查。对电缆有机械损伤的情况及破坏的情况等进行一定的检查,可以采用红外线测温仪对电缆的关键部位温度进行检测,并将此记录归档,在夏季要加大对此的巡查力度。为了可以防止电缆终端头套管涂上防污涂料,或是适当的增加套管的绝缘等级。还要针对薄弱部位做好预防性的实验。
2.4 避免超负荷的运作
根据电缆运行的相关规定,电力电缆一定不能超负荷运作,这要求有关的部门尽快制定更加具体的管理制度,实行检测电缆负荷的情况,保证电缆负荷在合理的范围内,对于超负荷情况进行及时的报告及整改。为了降低过电压对电缆产生的损伤,要保证电缆末端金属外皮能可靠的接地,同时要经常的对接地电阻进行检测,确定接地的情况。当发现接地电阻值过大,就要考虑电缆出现的问题,可能是电缆老化或是接头出现氧化,要对此进行相应的处理。
3 电力电缆故障的处理措施
电力电缆故障出现后悔引起较多的问题。在实践过程中,要针对不同情况给予正确的处理措施。电力电缆出现故障后,要对故障现场进行分析,专业人员要确定故障的类型,找出故障的原因,要组织人员对故障进行相应的处理。电力电缆故障经常会引起火灾,正确的处理首先及时切断电源,将火扑灭。当火灾形式比较严重时,要组织周围的人员撤离现场,寻求专业的救援队伍。通过排查来确定故障点之后,将正常的电缆和故障的电缆进行隔离,防止故障电缆对其他电缆造成一定的破坏。之后可以按照不同的原因进行相应的处理。4 结束语
综上所述,电力电缆故障的产生是有多种原因造成的,除了电缆自身的质量及施工质量等有着较大的关系之外,也和后期的维护及运行环境有着直接的关系。想要保证电缆的安全正常的运行,要在电缆制作的环节、施工的环节及运行的环节加强控制危险的因素,将故障的发生率降低到做小。电力电缆在电力系统中作为传输电能及连接各种电器设备等起着一定的作用,准确的确定电力电缆的故障点,不仅可以提高供电的可靠性,还可以有效的减少故障修复的费用及停电的损失。此外,针对电力电缆运行中产生的故障,要按照发生的原因采取相应的处理措施,避免故障造成严重的后果,特别是预防电缆故障造成的火灾的发生。选择合适的仪器及测量的方法,按照一定的程序工作,才可以顺利的测出电缆的故障点。
参考文献:
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关键词:电缆故障点,距离,电桥法,脉冲法,声测法
0.概述
冰山集团是大型企业,为了安全可靠的供电,保证生产装置安、稳、长、满、优生产, 近年来,6 kV供电系统大部分采用了电力电缆供电,并且对于主供电电缆都采用了电缆桥架的供电方式。它有如下几点优点:(1)供电可靠,不受外界的影响,减少故障发生率。。(2)运行维护方便,便于故障时,查找故障点。(3)防止地下化工污水的侵蚀,提高了运行年限,节约了大修费用。对于6kV配电间的配出负荷电缆,如变压器电动机等一些电力电缆,仍为直埋方式。由于地理环境、土建施工、人为的外力破坏等原因,电力电缆故障仍时有发生,为此对于电力电缆及时的定期预防性试验及故障点寻找、及时排除故障,保证可靠供电,显得极为重要。
1.电力电缆在运行中及定期预防性试验中发生的故障
电力电缆在长期运行中,以及在我们定期预防性试验中经常发生如下几种类型故障:(1).接地故障—电缆发生一芯或多芯接地。(2).短路故障—电缆发生两芯或三芯短路。(3.)断线故障—电缆发生一芯或多芯被故障电流烧断或外力破坏搞断,形成完全或不完全断线。(4)闪络性故障—这种故障大多数在定期预防性试验中发生。
2、电力电缆故障点的测寻
根据冰山集团电力电缆多年的运行经验,电缆故障大部分属于单相接地故障及闪络性质故障为多。
2.1.电缆故障性质的确定
电缆故障的测寻方法,取决于电缆故障的性质,判断电缆故障的性质是通过兆欧表进行测试,很容易判断出是单相接地还是两相短路接地或某相断线又接地等故障形式。
2.2.测量电缆故障点的距离
电缆故障性质确定后,根据不同的故障,选择适当的方法测定从电缆一端到故障点的距离,这就是故障测距。又称为“粗测”。为了找到确切的故障点,往往还要配合其它手段进行“细测”,即定点。
常用的两种测距方法:
2.2.1直流电桥法
直流电桥法是试验班查找电缆故障的常用方法,它是根据电缆沿线均匀,电缆长度与缆芯电阻成正比的特点,并根据惠斯登电桥原理,可将电缆短路接地,故障点两侧的环线电阻引入直流电桥,测量其比值,由测得的比值和电缆全长,可算出测量端到故障点的距离。工作原理:被测电缆末端无故障相与故障相短接,电桥两输出臂无故障相与故障相短接。仔细调节R2数值,总可以使电桥平衡,此时,据电桥平衡原理可得:
R1*RDB=R2*RBC 即R1*Lx*r =R2*(2L-Lx)r
由于R1R2为已知电阻,设R1/R2的值为k
则Lx=2L/(k+1)
式中:Lx—从测量端到故障点的距离(米)
L—电缆长度(米) r—电桥每米长度的电阻(W)
R1—已知测量电阻(W)R2—精密电阻(W)
由上面推导得知:只要精确地知道电缆长度L全长和测出电桥两已知电阻臂比值k,就能精确地计算出短路故障点测试端的距离了。当一条电缆发生单相接地故障时,为了查找准确,我们采取在电缆的两端分别用QF1—A型电缆探伤仪来测定,使得首端测的R/(R+M)加上末端测的R/(R+M)等于1,这样才能达到准确,其误差在1米范围内。。
2.2.2脉冲法
脉冲法能够较好的解决高阻和闪络性故障的探测,而且不必过多的依赖电缆长度的准确性,截面一致等原始资料,是目前电缆故障测寻的发展方向。电缆故障闪测仪的基本探测原理是将电缆认为均匀长线,应用波理论进行分析研究,并通过观测脉冲在电缆中往返所需的时间来计算故障点距离。测试时,在故障相上注入低压发送脉冲,该脉冲沿电缆传播直到阻抗配的地方,如象中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等,在这些点上都会引起波的反射,反射脉冲回到电缆测试端时被试验设备接收。发送脉冲用来触发示波器的扫瞄基线和时间基线,而反射脉冲测序反馈给阴极射线管的垂直偏转板上,在示波器屏面上将显示出故障电缆的模拟图像。故障点将以回波的形式出现在扫瞄基线上。故障点回波与发送的测量脉冲之间的时间间隔与故障点在实际电缆上距测试端的距离成正比。故障的性质类型由反射脉冲极性决定。如果我们发送的测量脉冲是正极性,反射脉冲是正极性,表示是断路故障或端头开路,回波是负脉冲,则是短路接地故障。故障距离由电波在电力电缆中传播的速度公式推算出来。
L=vt/2
式中L—故障距离
v—电波在电缆中传播速度。电波在油浸纸绝缘电缆中的传播速度均在160m/µs左右
t—测量脉冲与回波脉冲间的时间差t(µs)
2.3.用声测法确定电缆故障点的具置
测距只能估计故障点的区段, 实际工程中要求更精确地判定故障地点, 减少挖掘量, 因此测距后要定即用仪器在可疑地段寻测, 确切判定故障点的实际位置, 测量的绝对误差应不大于1米。对于长度仅为10米的短电缆可不必初测而直接定点, 故障点一般都在终端头处。即使长达数百米的电缆, 如需烧穿测距也应在烧穿前用声测法定点, 以防电阻降的过低,破坏了声测的条件。定点的方法有多种, 包括声测法, 感应法, 探针法和电流方向法, 这里只谈一谈我们常使用的声测法。声测法灵敏可靠, 较为常用, 除接地电阻特别小(小于50W)的接地故障外, 都能使用。。当高压电容器C充电到一定电压时, 球间隙G击穿, 电容电压加在故障电缆上, 使故障点与间隙之间击穿, 产生火花放电, 引起电磁波辐射和机械的音频, 声测法的原理就是利用这放电的机械效应, 即电容器储能在故障点以声能形式耗散的现象,在地表面或电缆外表用声波接收器探头拾取震波, 根据震波强弱来判定故障点。
3. 对于电力电缆安全运行及时排除电力电缆故障的几点建议
通过电缆多年运行, 预防性试验及电缆故障的测寻实践中, 提出以下几方面建议: (1). 加强电缆运行基础资料管理, 特别是直埋电缆的走向, 型号规格, 长度等原始数据, 桥架电缆也是如此, 应当输入计算机以备待查电缆敷设中的工作人员和技术人员的姓名及历次发生故障的地点及排除经过都应有详尽记录。 (2). 加强技术培训, 提高技术工人素质,特别是电缆中间接头制作的技术水平, 减少故障率。(3). 加强电缆施工技术管理, 桥架上电缆一定拴好标识牌, 直埋电缆要按电缆施工技术规范执行,电缆深度、铺沙盖砖等。 (4). 加强动土票的管理, 根据电缆原始资料对动土段加强监视, 以防外力破坏, 损伤电缆。(5). 加强电气人员技术培训, 提高技术水平, 学习有关试验方面的高科技知识, 来适应当今世界的高科技的发展。
【关键词】电缆 故障原因 预防措施
近些年来,随着高铁建设的大力发展,电力电缆在铁路供电线路中的应用数量与日俱增,电力电缆的运行状态在一定程度上决定着铁路供电质量和供电的安全性。因此如何做好电力电缆故障预防性工作,减少供电故障发生概率,提高供电可靠性,一直是供电人员努力的目标。
1电力电缆故障原因
无论在生活还是生产中,电缆故障都具有很大的危害,轻则导致停电停产,重则导致触电造成人员伤亡,甚至还可以引起火灾,后果相当严重。因此,定期对电力电缆进行检查,及早发现电力电缆的运行隐患并加以消除是保证电力电缆安全运行、防止电缆故障发生的重要措施。电力电缆按照导致事故原因可以分为外部因素和内部因素。外部因素主要是机械损伤造成的,内部因素主要是由绝缘老化变质导致的。
1.1机械损伤
机械损伤主要是指电缆敷设过程中因拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏,以及施工和交通运输中直接受外力作用而造成的误损伤等。从目前造成故障的原因来看,机械性损伤多数是由于工作人员在电缆安装过程中未能严格按标准施工,或安装后再次临近电缆施工时粗心大意引起的。主要由以下几种:
(1)直接外力破坏。如: 在城市建设、交通改造施工中,开挖敷设地下管线,打桩、顶管时误伤电力电缆。
(2)施工工艺拙劣和不按技术要求敷设电缆导致电缆故障。如电缆弯曲过度损伤绝缘层、屏蔽层;电缆剥切尺寸过大、刀痕过深。在潮湿的气候条件下做接头,使接头封装物内混入水蒸气,经过一段时间后形成闪络性故障。
(3)外部环境变化导致的损伤。因热胀冷缩使电缆管口、支架处的电缆外皮磨破。电缆穿越公路、铁路及高大建筑物时,由于地面的下沉而使电缆垂直受力形变,导致电缆铠装、铅包破裂甚至折断而造成故障。电缆固定不牢固或安装不规范,车辆通过有晃动导致电缆外皮与支撑或其他物体相互摩擦损坏形成故障。
(4)绝缘受潮。绝缘受潮是造成电缆故障的主要原因之一,通常表现为绝缘电阻低,泄漏电流大。造成绝缘受潮的原因有以下几方面:
①中间盒或终端盒的结构不严密,或密闭工艺不良,有缝隙会导致受潮,绝缘性能降低。
②电缆护套被异物刺穿,或被化学腐蚀,电解腐蚀等,导致保护层失效。
③电缆本身存在质量问题,制造电缆包铅(铝)时留下砂眼和裂纹等缺陷。
尤其是电缆夹层、电缆井、箱变基础中、桥梁段电缆槽排水不畅,中间头长期浸泡在水中,如果中间头制作工艺不良或外护套损伤,造成主绝缘下降并击穿。
1.2绝缘老化变质
电缆长期在电和热的作用下其物理性能会变化,导致绝缘性能下降。尤其是过负荷运行时,电缆的温度会随之升高,在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆薄弱处或接头处被击穿。
2针对电力电缆故障的预防措施
2.1合理选择电缆路径
电缆敷设路径的选择是保证质量的关键,电缆路径的选择需要遵循如下的几项原则:一是要尽量避开城市建设、交通改造等需要经常动土容易受外力损伤的区域;二是要严格控制的电缆路径通过公路、桥梁的次数;三是要充分考虑电力电缆工程排水功能的需要,根据实际需要来选择合适的排水方式。
2.2加强施工管理
(1)电缆的敷设。电缆敷设质量不合格,敷设施工操作的不规范,会比较容易造成电缆保护层的破损以及电缆的机械损伤等。在铁路电力电缆工程的施工过程中,如果电力电缆的转弯角度过大,可能导致导体内部的机械受损,然而机械受损问题由于受到电缆绝缘层的掩盖而不能被发现,这样一来,内部发生机械损伤的导体,在运行的过程中会因温度增加而导致该处电缆绝缘层绝缘强度的削减,从而容易引发电缆故障。因此,在铁路电力电缆工程的施工过程中,要控制好电力电缆的转弯角度,尽量能够让电缆处于自然弯曲状态,杜绝因电力电缆的转弯而造成的机械性损伤问题的出现。
电缆敷设时一定要确保电缆敷设前后做好电缆外护套的检查工作,同时还要检验电缆两端是否受潮,另外还要对电缆导体的通断情况以及电缆相相、相地之间绝缘情况进行严格的检测。电缆的敷设要排列整齐,有必要的话需要进行加固操作,而且要求并列敷设的电缆之间的距离满足相应的规范要求。
(2)电缆终端头和中间接头的制作。电缆终端头和中间接头作为整条电缆绝缘强度最低的地方,是电缆故障最容易出现的地方,所以应在电缆终端头和中间接头的地方预留足够的电缆来预防电缆事故的发生。其次电缆终端头和中间接头处所选用的绝缘材料应满足相应的技术指标要求。再有电缆事故的发生多数是由于电缆终端头和中间接头处电缆因密封不良,随着潮气的侵入而造成该处电缆绝缘程度的降低而引发的。因此在电缆敷设的过程中一定要注意这些特殊位置以及其他相关设备的防潮问题。还有就是施工中剥电缆时,要小心仔细,特别是剥半导体层时,不得划伤主绝缘及半导体层,必须严格按照规程要求施工。电缆头的接地屏蔽线与电缆屏蔽层要采用锡焊焊接,不得使用缠绕压接方法,以保证电缆安装牢固,接触良好。在安装电缆头时,一定做好密封和防潮,防止雨水进入。最后,对于施工人员,要加强培训提高工艺水平和责任心,严格按照施工标准、要求施工。
(3)按标准试验电缆。在电力电缆工程施工后还需要按相关的规定进行交接试验及运行监督预防性试验。检查安装敷设过程中是否损伤了电缆;在电缆运行中定期进行试验,监视电缆运行中质量变化情况,以便及时维修、更换、保证正常供电。
2.3注重日常运行检查
直接外力破坏是造成近些年铁路电力电缆故障的主要原因,电力电缆运行质量受外力破坏的影响正在呈逐年上升的趋势。为了防止路外野蛮施工带来的危害,要加强电缆线路的运行管理。要求对电缆线路勤巡视,细检查,按时进行温度测量,防止因电缆头过热而引发电缆故障。
2.4充分利用电缆在线监测技术
目前对电力电缆的管理还处于计划检修阶段,一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。从经济角度和技术角度来说,计划检修都有很大的局限性,例如定期试验和检修造成了很大的直接和间接经济浪费,许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现。如何保证电缆不因过载、过热等情况突发大的运行安全事故,仅靠大量增加运行人员数量来应对电力隧道的迅速增长和管理压力已经不现实,采用现代化的技术手段来提高电缆运行维护水平是当务之急。
(1)在线监测电缆负荷电流,防止过负荷运行。电缆超负荷运行,会导致温升增加,加快电缆绝缘老化,易使电缆绝缘薄弱处(如接头)发生击穿事故,大大降低电缆寿命。因此,应根据电缆敷设方式、运行条件、环境温度、并列条数对电缆长期允许载流量进行校核并作出规定。运行中对电缆载流量进行测量实时监测,确保其不超过规定值,避免长期过负荷运行造成的电缆故障。
(2)实时监测电缆温度,防止电缆过热。电缆故障发生常伴随着局部温度的升高。安装温度监测装置,实时反映电缆的温度状况,有利于了解电缆的运行状况,防止电缆过热,及时发现电缆隐患,避免故障发生。
(3)局部放电监测。交联聚乙烯电缆在故障前,有明显的局部放电特征信号。通过采集不同的局部放电特征信号,分析信号中携带的电缆老化信息,即可判断电缆老化状态。同时根据数据库,做出可靠地判断,达到评估电缆老化状态和剩余寿命的目的。
(4)接地电流监测系统。可以对电缆的护套电流的波形、幅值大小进行监测和报警,对电缆护套的历史电流进行取样存盘,并通过电流曲线分析其性能的变化,实时监测电缆的运行状态,达到预防电缆故障的目的。