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电力电缆

时间:2022-03-25 23:56:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电力电缆,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

电力电缆

第1篇

【关键词】电力电缆;过电压;保护器;接地电阻

随着科技的发展,多数的电力电缆都采用了单芯的形式,在进行线路敷设时,如果金属护层互联后直接接地,且电缆芯有电流通过,形成的环流对电缆线产生了严重的破坏作用,加剧了电缆的老化现象。如果电缆进行一端三项互联接地,金属护层中就没有电流的环流,但是存在着冲击过电压以及工频感应过电压,能够直接穿过电缆的绝缘层,引发接地故障,不仅会出现热损耗,同时也会影响电缆的使用寿命。

1.电缆护层过电压保护器

现如今,我国多数的电力公司采用的电缆护层保护器的保护单元以及外绝缘等都采用了较为先进的材料。其中保护单元主要运用氧化锌非线性电阻片,外绝缘多用硅橡胶外套。对于这些材料的运用具有一定的合理性,不仅具有良好的保护特性,同时也不失美观,而且,在以后的运行过程中,很少需要对其进行维护。另外,需要对其安装的位置进行确定,要对工频感应电压进行限制,同时尽量减小冲击过电压对电缆线的破坏,更好地实现对外绝缘的保护。

1.1对保护器进行选择

保护器是电缆运行中的重要部件,因此,在对其进行选择的时候要充分考虑到多种因素。其中,保护器在通过冲击电流时要考虑到外绝缘的耐压值;要确保保护器在接受最大工频电压是可以承受至少5秒钟,而在通过最大冲击电流时要承受至少20次,这些都是最基本的要求。需要注意的是保护器的阀片数的决定因素是受到的工频过电压。其中,这两种因素之间都存在着反比的关系。

1.2要实现电缆金属屏蔽层和保护器之间的合理连接

要尽量将连接线的长度控制在一定的范围内,在具体的运用过程中,最好采用同轴电缆的形式。另外,要对连接线的截面提高重视,要加强对其的测试,保证其达到热稳定的相关要求。同时,要保证连接线和护层的绝缘水平相一致,要在保护器上附加动作记录器。只有这样才能有效地保证电缆的金属屏蔽层和保护器之间的连接。

1.3保护器参数设计

高压电缆护层过电压保护器(简称:护层保护器)一般采用氧化锌非线性电阻片作为保护单元、瓷套作为外绝缘。护层保护器安装在电缆线路交叉互联箱体内和电缆终端位置,其作用是:(1)限制电缆线路金属护层中的工频感应电压;(2)迅速减小电缆线路金属护层中的工频过电压和冲击过电压。亦即:(1)在电缆线路正常工作状态时,高压电缆护层保护器呈高电阻状态,截断电缆金属护层中的工频感应电流回路;(2)当电缆线路出现接地故障或雷电过电压、或内部过电压导致电缆金属护层中出现很高的工频过电压或冲击过电压时,高压电缆护层保护器呈低电阻导通状态,使故障电流经保护器迅速泻入大地,起到保护电缆外护层绝缘的作用。

2.电力电缆线路保护接地要求

在电力电缆运行的过程中,对其进行安全保护的重要方式就是设置电力线路保护接地。众所周知,在电力电缆受到外界的影响,出现接地故障或者是受到雷击等问题时,需要利用大地来形成电流的回路,保证电缆的安全性。另外,如果接地的电阻值没有满足电缆线路的运行要求,就会出现电缆外绝缘层的破坏以及损坏电力设备的现象,因此,在进行接地装置设置时,要将电阻值降低。对电缆线路的接地电阻进行选择可以从以下几个方面入手:

2.1 35KV及以下电力电缆的接地电阻

一般情况下,这种类型的电缆通常都是以三芯为主,在其运行时,不会在金属的铠装层外形成磁场,也不会有感应电压以及电流的存在。在电缆运行的过程中,会出现多种情况,如果电缆的芯线的总电流量不等于零,根据金属铠装层的相对阻力,可以在金属铠装层的两侧进行接地保护,但是对于具体的问题要进行具体的分析,不能一概而论。但是多数的工程设计都会选用既经济,性能又好的设备。

2.2高压单芯电力电缆终端的接地电阻

在一些工程中,高压单芯电缆护层和大地之间不是直接相连的,中间会设置一定的护层器以及避雷针等相关的设备。这样会降低冲击过电压的冲击作用,实现电压的安全稳定。出现这种情况主要应该考虑短路故障中的工频过电压的接地问题,基本做法主要有两种,首先是降低金属护照的感应电压,其次就是减小接地电阻。运用这两种方式可以有效地避免受到接地点位的影响。因此,设置接地电阻需要相关的工作人员具有较强的专业技能。

2.3高压单芯电力电缆中间接头的接地电阻

高压单芯电力电缆线路正常运行时,中间接头经护层保护器接地,护层保护器呈高电阻,起交叉换位、限制电缆金属护层工频感应电压作用;当雷电波和内部过电压波侵入电缆线芯,或电缆线路发生接地故障时,护层保护器呈低电阻,使电流经保护器迅速泻入大地,将金属护层中的过电压钳制在电缆外护层冲击绝缘水平以下,以达到保护电缆的目的。电力电缆线路中间接头位置的接地体接地电阻R的要求:工程设计中,考虑到跨步电压和接触电压,常选取R≤1Ω比较合理;若因客观因素限制不能满足R≤1Ω要求时,R值可适当放宽至R

3.总结

综上所述,在我国多数的电力电缆都属于单芯电缆,但是由于电缆线的构造和工作原理的复杂性,如果出现电缆金属的接地故障现象,要对其进行检测和修复具有一定的难度,而且在维修的过程中会形成大面积的停电现象,给人们的供电问题带来较大的不便。因此,研究电力电缆护层过电压机理及其保护技术显得尤为重要。本文基于国内外相关标准,从电缆护层过电压保护器参数选择和电缆接地电阻要求两个方面探讨单芯电力电缆护层过电压保护技术。以防止雷电过电压和内部过电压造成电缆金属护层多点接地故障。

【参考文献】

[1]姜芸,高小庆,罗俊华,袁淳智.电力电缆保护接地[J].高电压技术,1998(04).

[2]罗斯需.电力补偿电容器组过电压保护的问题及改进措施[J].继电器,1995(03).

第2篇

1、电力电缆截面的选择

应根据具体供电回路的设备参数选择电缆载流量。但其制约因素很多如,最大工作电流啊,正常长时间工作导体温度,最大工作电流时导体温度,最大短路电流,最大短路电流时间,及短路时温度,最大短路电流及为三相短路电流,一般以三相短路电流为准,电缆机械强度要求,抗拉伸强度影响绝缘水平,电压稳定性问题等等,这些都制约着电缆载流量,也直接制约着电缆截面的选择。如不能满足这些因素的要求很可能对电力电缆的寿命有很大的影响,且可能在一定特定条件下出现事故,从而影响正常供电安全。

2、除以上要求外还应考虑

(1)日照情况、季节及早晚温度差、最大风力、土地及空气的腐蚀性及土壤的阻热系数等自然环境影响。(2)在火灾爆炸危险环境时电力电缆应选用阻燃型且根据危险环境的情况选择敷设方式及位置,如可燃气体站房内应根据气体对空气的密度来决定是在顶棚还是地面敷设,同时此种环境中最好应采用明敷设,便于维修。(3)多跟电力电缆并行敷设影响。

3、特殊情况

(1)电力电缆在电缆沟内埋砂敷设时,热阻系数应按大于2.0K•m/W选取。且电缆上外层绝缘及防火涂料等过厚时,应计入其热阻影响。(2)在敷设线路过长时应进行压降计算,考虑电压降来选择电缆,一般会放大电力电缆的截面积,根据此供电回路的电压等级、计算电流、长度、功率因数等因素确定。(3)选用一根经过多种敷设环境的电力电缆截面时,应该以环境对电缆载流量负面影响最大的一个环节为主。

二、电力电缆的敷设

电力电缆敷设的方式关系着电力网络正常的工作,关系着整个电网的安全,是电网安全管理的重点。电力电缆的敷设方式应该根据施工条件、环境特点、供电回路的负荷等级来确定。从满足运行可靠、便于维护和技术经济合理的原则来选择。

1、直埋及穿管敷设

(1)主要有以下几个特点:①35kV及以下电力电缆同时直埋根数应不大于6根。②直埋敷设的地区一定是在厂区通往远距离辅助设施或城郊等不易有经常性开挖的地段或在易翻修的人行道或道路边缘。过路时应穿钢管保护。③地下管网较多的地段,和可能有熔化金属、高温液体溢出的场所,不宜用直埋。易选用穿管敷设。④穿管敷设时应考虑所穿管的材质,如钢管、螺纹管、镀锌钢管、热镀锌钢管、水泥管等等。一般人行路、草坪等称重量不大地下可选用螺纹管,称重量较大则选用钢管,有腐蚀性地区选用镀锌钢管或热镀锌钢管,有特殊位置过路(铁路下方)可选用水泥管,再在水泥管中穿钢管或螺纹管。⑤穿管敷设时在间距50米以内应设电缆井,方便穿线及维护。电缆井的大小应根据穿管数量来定,井的材质应根据所在地区选择若在非称重区易采用砖混结构,盖板为非承重盖板,若有较大承载,应根据承载重量由土建专业设计并做承载盖板。(2)穿管敷设主要应符合下表要求:电力电缆所穿管径应为电缆外界1.5倍,且同回路电缆穿一根钢管(选用独芯电力电缆敷设),不同回路电力电缆分管敷设。电缆直埋敷设时应覆盖沙土掩埋,并在顶层敷设保护板。(3)当遇到某些特殊环境时应满足下列标准:控制电缆直埋敷设与控制电缆平行敷设时间距不小于0.1米,交叉敷设时间距不小于0.5(穿管敷设时距离可减半);电力电缆或控制电缆直埋敷设与10kV以下电力电缆平行敷设时间距不小于0.1米,交叉敷设时间距不小于0.5(穿管敷设时距离可减半);电力电缆或控制电缆直埋敷设与10kV以上电力电缆平行敷设时间距不小于0.25米(穿管敷设时距离可减半),交叉敷设时间距不小于0.5(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与热力管沟平行敷设时间距不小于2米(穿管敷设时距离可减半),交叉敷设时间距不小于0.5米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与油管或易燃气体管道平行敷设时间距不小于1米,交叉敷设时间距不小于0.5米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与非直流电气化铁路平行敷设时间距不小于3米,交叉敷设时间距不小于1米;电力电缆直埋敷设与直流电气化铁路平行敷设时间距不小于10米,交叉敷设时间距不小于1米;电力电缆直埋敷设与建筑物基础平行敷设时间距不小于0.5米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与公路平行敷设时间距不小于1米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与排水沟平行敷设时间距不小于1米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与树木主干平行敷设时间距不小于1米;电力电缆直埋敷设与1kV以下架空线干平行敷设时间距不小于1米(穿管敷设时距离可减半);电力电缆直埋敷设与1kV以上杆塔平行敷设时间距不小于4米(穿管敷设时距离可减半)。电力电缆直埋敷设与可燃气体平行敷设时间距不小于4米(穿管敷设时距离可减半)。

2、电缆构筑物敷设

电缆构筑物敷设一般为电缆沟或电缆廊道敷设。电缆沟或廊道多为多种电缆的共同敷设,数量相对少、且为节省费用时一般选用电缆沟敷设,电缆沟有室内、室外两种。室内电缆沟一般在配电站、变电所等电力电缆集中的建筑内使用较多,一般选用钢盖板,板下加钢肋以保持其稳定性。室外电缆沟则根据其称重大小进行设计与选用。而当电力电缆较多,且供电负荷使用年限较长时,可选用廊道,廊道为整体封闭型,特定位置设人孔或料孔,内设照明。国内很多船坞周围的供电及大型配电所一般使用廊道敷设电缆,国外一些大型城市的外线供电则选用廊道较多,这样的供电敷设几乎一、两百年不用再做电缆敷设的构筑物建设。也应选好位置,如电力电缆及弱电通讯电缆最好应分沟敷设,若条件有限,则应考虑,将高压电力电缆置于沟内最上层,低压电力电缆置于中层,最下层放置通讯机弱电电缆。同时在有火灾及爆炸危险区域内电缆沟内应采取沙土掩埋。

三、电力电缆附件及安全维修

1、单相电力电缆的金属护层

必须直接接地,而且在金属护层上任一点非接地处的正常感应电压,在采取不能接触安全措施时不得大于100V,否则不的大于50V。交流单相电力电缆接地方式选择,有直接接地、全接地、互联接地三种。

2、电力电缆的维修

电力电缆的检修是保护电力电缆及维持电网正常运行的又一重要环节。在正常的工作中无论是高压电缆或低压电缆,在施工安装、运行过程中经常因短路、过负荷运行、绝缘老化或外力作用等原因造成故障。电缆故障主要有接地、短路、断线三类。(1)其故障类型主要有以下几方面:①单相或两相对地短路。②两相相间短路。③三相相间短路。④单相断线或多相断线。(2)主要方法如下:①测声法,此方法对高压电缆内导体与绝缘层闪络放电较为有效。②电桥法,电桥法就是测出电缆芯线的直流电阻值,再准确测量电缆实际长度,按照电缆长度与电阻的正比例关系,计算出故障点。③电容电流测定法,电缆在运行中,导体之间、导体对地都存在电容,该电容是均匀分布的,电容量与电缆长度呈线性比例关系,从而找到故障点。④零电位法,即电位比较法,适应于长度较短的电缆导体对地故障,应用此方法测量简便精确,无需复杂计算。

四、结语

第3篇

关键词工程;电力;电缆;选择;要求;设计;

Abstract: With the development and progress of society, the emphasis on engineering design power cable selection of great significance in real life. This paper describes the engineering design selected by the power cable requirements.

Keywords works; electricity; cable; choice; requirements; design;

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

引言

近年来,交联聚乙烯时绝缘电力电缆(简称XLPh:绝缘电缆)在电力系统得到了广泛的使用。由于交联电缆的难燃性,其PVG的外护套本身也是阻燃的,而且低毒低烟性的阻燃交联聚乙烯电缆己有很成熟的技术和广泛应用的经验。就目前国内外的电缆设计和实际敷设情况来看,隧道选用阻燃PVG套的交联聚乙烯电缆,都不用再考虑其他特别的防火措施。

1、电缆的敷设方式

电缆的敷设方式有直埋敷设、穿管敷设、浅槽敷设、电缆沟敷设、电缆隧道敷设、空敷设等几种方式。从技术上比较,电缆隧道方式和电缆沟敷设方式是最佳的敷设方式,因为这两种方式便于电缆的施工。维护和检修。在一些发达国家城市中,城市规划建设时,已考虑公用隧道。

实践证明公用隧道运行效果良好,大大降低了重复投资次数和反复开挖路面的现象,但初期投资巨大。在国内,由于各种因素的限制,这种敷设方式是极少的。相比而言,直埋敷设和浅槽敷设则是属于经济型的敷设方式,但不利于电缆的维护和检修,一旦遇到电缆故障,即使使用测试仪测出故障点,也要重新挖开电缆沟,极不方便。因此电缆敷设方式的选择,要结合实际情况,根据工程条件。环境特点。电缆型号和数量等因素,用发展的眼光,按照满足运行可靠性。便于维护的要求和技术经济合理的原则确定。

2、电缆的选型

常用的电力电缆有油浸电缆、聚氯乙烯绝缘电缆、交联聚乙烯电缆等,根据使用场合的不同,又延伸为不同种类的特种电缆。目前,随着生产技术和生产工艺的不断提高,交联聚乙烯电缆已成为使用最广的电缆产品,在电缆选型时,应根据使用的不同环境和条件,结合具体情况进行选择,如采用直埋和浅槽敷设方式时,应考虑使用加钢铠的电缆。

3、电缆截面积的选择

电缆截面积的选择,关系到投资多少。线路的损耗和电压质量。电缆的使用寿命等。如选用截面积偏小,会导致电压质量下降。线路损耗过大,严重的甚至电缆过热烧毁;截面积过大,则会使初期投资太高。因此应根据负荷预测结果,用发展的眼光,选择合适的截面积,使电力电缆满足最大工作电流下的缆芯温度要求和电压降要求,最大短路电流作用下的热稳定要求。由于负荷预测工作难度性高。准确性较低,因此,选择电缆截面积时,还要满足《城市中低压配电网改造技术导则》和《城市电力网规划导则》要求。

在三相四线制低压电网选用电力电缆时,还要考虑零线截面积的选择,在公用低压网络中,由于受用户因素影响较大,三相负荷平衡难以控制,为改善电压质量,降低线损,零线截面积应与相线截面积相同。

4、电力电缆的设计

4 .1电缆型号的选择

我国目前生产的IOkV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆(YJV),(YJLV)系列和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆( YJY ),( YJLY)系列,具有良好的电气性能,耐水、抗酸碱、防腐蚀,机械性能好,缆芯长期允许工作温度高(8 0 0C ),制造简单,弯曲半径小,施工运输方便,是县城电网改造用电力电缆最理想的选则。而以前生产的纸绝缘铅包(铝包)电力电缆电气性能和机械性能等劣于YJV,YJLV系列电力电缆,已逐渐淘汰。

电缆型号的选择应考虑以下几点:

(1)电缆的额定电压应不小于所在网络的额定电压,电缆的最高工作电压不得超过额定电压的15%0

(2)为节省投资,电缆一般采用铝芯,但需要移动或振动剧烈的场所采用铜芯电缆。

(3 )敷设在基本水平、无机械外力破坏或不承受机械外力作用的电缆隧道(电缆沟)的电缆可采用无钢带恺装的YJV (YJLV)系列电力电缆,否则,应采用钢带恺装的YJV22, YJV23 ( YJLV22, YJLV23 )系}}J电力电缆。

(4)直埋电缆采用钢带恺装的YJV22, YJV23( YJLV22, Y儿V23)系列电力电缆。对电缆有腐蚀的场所,电缆应穿管保护并密封,不采用直埋。

(5)垂直或落差较大的场所,电缆采用钢丝销装的YJV32, YJV33 , YJV42, YJV43 ( YJLV32, YJLV33,YJLV42,YJLV43)系列电力电缆。

4.2电缆敷设方式的选择

(1)电缆敷设在街道两旁的公网采用电缆沟为宜,电缆数量少于3根以下时,为节省投资,也可选用直埋。

(2 )敷设向各用户的电缆采用电缆直埋为宜。

4.3电力电缆在支架上的排列方式

按电压等级电缆在支架由上至下排列,IOkV电缆敷设在上层或中层,低压电缆敷设在中层或下层,越远的电缆放在上层或某层的中间,近处的电缆放在下层或某层的边上。

4.4电缆的预留和盘井的设置

为防止电缆因中间接头和终端头损坏致电缆长度不够而作废,应在电缆的起点处、终点处、中间接头处、容易损坏处设置盘井预留,未设盘井时亦应设法预留。预留的长度以2}3盘(或10}20m)为宜。当电缆盘井与观察井在一起时,可省去观察井,用盘井兼做观察井。

4.5电缆沟的防水

(1)街道两旁的电缆沟在设计和施工时应按建筑工程规范要求,做好左侧、右侧、下部防水措施,上部电缆沟盖板应座浆、钩缝,引出电缆沟的电缆在出口处应堵死密封。

(2)电缆观察井底部比电缆沟低SOcm以上且在观察井底部做集水坑,中间做抽水坑(放置抽水泵)。电缆观察井盖板应采用防水型。

(3)根据地理情况,电缆沟底部做指向观察井不小于0.5%的排水坡度,可向一侧排水,也可向两侧排水。

(4)电缆沟与其它管、沟交叉或穿越时,应严格密封,不允许任何无关的排水管引入电缆沟内。

(5)在沟内电缆引向沟外处,应严格密封,严防沟外的水源沿电缆流入沟内。

4.6电缆的防火

(1)电缆沟在下列各处应设防火墙:电缆进设备处、电缆沟分支处、靠近热力管道处、电缆中间接头处。走径线较长时宜每50 - 100m设一处防火墙。防火墙可采用LB膨胀型阻火包。

第4篇

【关键词】电力;电缆隧道;建设

1.城市电力电缆隧道的必要性

在国外的大型城市的发展中,以地下电缆方式取代传统的架空线路已经成为世界潮流。统计表明,在世界上的一些现代化都市,如柏林、东京、大阪、哥本哈根等,地下输电线路的比例已经超过70%。随着我国城市化的快速发展,城市上部空间留给架空线路的空间也越来越小。城市架空线路已经对城市建设造成了局限和困扰。在普遍使用架空线路的时代,城区供电线路的输送容量还相对不大,建筑物布局可调整空间也比现在更为灵活。但如今城市规划对功能性和美观性的重视程度越来越高,架空下路在应用空间和输送容量方面都已经越来越跟不上社会需要。

因此从实际输送功率和美观的角度看,采用地下电缆的形式来替代架空线路已经显现出其必要性。从功能上看,采用电缆线路能够避免出现架空线路对绿化树木生长高度的制约,且不占据城市地面空间,可根据实际需要对输送容量进行调整,提高了供电的可靠性,同时对周围环境的影响也更小,不易受到气候变化的影响。从运行维护的角度看,采用地下电缆更为方便,能够更方便的建立供电网络。

我国的很多城市在地下电缆隧道方面也已经做了尝试,但全国范围内大规模的应用还未出现。上海在这个方面的尝试较多也较早,最早在1983年就建成了长度为100米的万体馆电缆隧道,用于支撑2回110KV充油电缆和35KV电缆。已经建成了比较有代表性的杨高中路隧道、新江湾隧道、路隧道等,在2006年完工了总长度达到17000米的世博站电力电缆隧道,并尝试建立放射状的电力电缆隧道网络,这些电力电缆隧道在实用中已经取得了很好的社会效益。

从总体上看,上海所建成的各类电力电缆隧道长度和规模呈现出越来越大的趋势。虽然采用地下电缆线路具有诸多优势,但电缆线路的初期建设费用更高,很大程度上受到线路敷设方式的影响,对运行中的故障诊断的技术要求也更高等等相关问题,这些都是在城市电力电缆隧道应用时值得研究的问题。

2.城市电力电缆隧道基本特点

如前文所述,电力电缆隧道的敷设方式对工程的造价具有很大的影响。采用合理的线路规划和最佳的电缆敷设方式对于节省工程土建费用,提高日后工程维护的便利性都有直接关系。由于电缆敷设属于地下工程,因此必然受到工程地质条件、电缆类型以及电缆敷设数量的影响。现有的敷设方式主要有直埋式、穿管式、电缆沟敷设和隧道敷设。对于大功率输电,一般需要采用隧道式敷设。该类敷设方式可以满足多回电力线路同路径敷设的要求,也能够满足越来越大的输电功率需要,因此隧道式敷设成为了城市电力电缆敷设的主要发展方向。

在结构上一般隧道式敷设采取砖砼结构,侧壁采用厚砖墙,底部和顶板采用现浇钢筋混凝土结构。采用这类结构具有很高的建筑标准,可操作空间更大,可以为其他可能后期铺设的管线预留位置,甚至可满足检修人员和设备通行需要。这就为电力设施的检修维护提供了更为便捷的条件,对于缩短故障排查时间和施工安全性都非常有利,加之其良好的扩展性,已经使得电力电缆隧道成为环节城市输电线路拥堵的优良方案,具有广阔的发展前景。

3.城市电力电缆隧道网络的建设前景

从整体上看,我国很多城市都不同规模的建设了电力电缆隧道,但这些设置之间普遍存在着分布零散,相互关联性差等特点,还缺乏系统性的电力电缆隧道网络。因此建立系统性的电力电缆网络也是未来的发展方向。从我国的实际情况出发,要建立这类网络,应当遵循城市发展规划和电网规划,同时还要考虑到建设对周边环境的影响。

当前在架空线路入地时的一般都依附于市政改造工程,单独建设的电力电缆隧道总体上看数量不多,往往是还要结合电力电缆排管的使用,逐步实现有架空线路的入地。在这一过程中,必然是伴随着电力电缆隧道数量的逐步增加,由于之前架空线路的普遍存在,需要对现有架空线路和未来新建电力电缆隧道之间的规划和协调,在电力电缆隧道的数量达到一定程度后,就需要从电网总体发展规划的层面来考虑电力电缆隧道网络建设,从而实现将原有较为分散的电力电缆隧道进行有效整合,并依据电网发展规划来建设未来重点电力电缆隧道主干网络。可以预见,在一定的时期内,电力电缆隧道的主干网络将是电力通道网络建设的重点,在完成主干网络的基础上,逐步完善各支线网络,最终实现电力电缆隧道网络对城市的全面覆盖。

4.电力电缆隧道的运行监控

电力电缆隧道能够为电力电缆提供安全的庇护,使之具有良好的工作环境。由于电网设施的特殊性,对隧道内电力电缆的安全监控具有非常重要的现实意义,同时也是未来电力电缆隧道的建设、管理中的重要发展方向。我国在电力电缆隧道的建设初期,一般只能依靠人工沿着隧道沿线进行排查,对电缆的运行状态进行常规巡视,检查是否存在危险源、腐蚀、破损、绝缘性能、接地等项目是否满足设计要求。但随着电力电缆隧道的快速发展以及科技水平的进步,隧道内的各类设备数量已经到了靠人工排查无法有效应付的阶段。各类监控系统,如消防警报系统、温控系统、电缆实时载流监测系统等等的广泛应用,让电力电缆隧道的安全监控成为一个非常重要的命题。

西欧、日本等国家得益于丰富的实践经验,在电力电缆隧道的监控方面也出于领先地位,如日本西关电力公司采用的间接水冷系统、伦敦市中心电力电缆隧道监控中所采用的分布式光缆测温系统、气体传感系统等,都具有非常的监控水平和执行效率。但从总体上看,即便是具有较多实践经验的国家,在电力电缆隧道的监控方面也不是尽善尽美。当前电力电缆隧道监控的主要问题是隧道内各类监控系统种类众多,有消防监控系统、电流监控系统、温度监控系统等等,尽管这些系统自身可能已经具备较高的水平,能有效的承担特定监控功能,但各个监控系统之间往往缺乏有效的协调,信息共享能力不够,还缺乏真正意义上的综合性电力电缆隧道综合监控系统。这也是在未来电力电缆隧道建设中具有广泛应用前景和实用价值的研究方向。

5.结语

城市电力电缆隧道随着城市的快速发展,已经呈现出了逐步取代传统架空线路的趋势,是未来城市电网建设的发展方向,具有广阔的发展前景。在对电力电缆隧道的研究中,除了本身的工程建设外,隧道的监控系统设计、监控系统之间的整合将是研究的热点之一,是值得深入研究的问题。

参考文献

第5篇

关键词:电力电缆;外力破坏;安全防范

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)30-0086-01

1 研究意义

电力电缆由于其设计要求,应当将其归属于隐蔽设备。某些管理部门和施工部门由于对施工地点的电力电缆安排了解不到位,保护意识不强烈等原因,对地下电力电缆处置不当,造成其被外力破坏的情况时有发生。为了进一步规范施工和管理,最大程度的降低电力电缆被破坏的可能性,本文从其被外力破坏的产生原因入手分析,并给出相关的安全防范措施,对现有情况进行改进。本文的探究结合了实际案例中的具体情况,具有一定的参考和借鉴意义。

2 外力破坏的具体原因

电力电缆被外力破坏通常是由于以下三类原因,第一类是来源于电力系统内部的原因,包括操作人员技术不到位、保护意识薄弱等原因;第二类是与电力系统无关的外部原因,包括各类施工影响,专业水平局限性等原因;第三类是法律条文制约的局限原因。

2.1 来源于电力系统的内部原因

来自于这一方面的原因主要有电力电缆工程建设和管理体系的缺陷,以及各类资料处理不当造成。①相关电力部门由于意识淡薄,没有给予电力电缆运行适当的关注,没有经过细致的设计和应当执行的流程就直接进行工程的善后处理等行为都直接造成了,电力电缆容易被外力破坏的环境。由于设计的不合理性,电缆线路中存在较多的隐患,电网能否安全运行受到质疑,这也造成了其他类型的工程施工单位无法对其做好相应处理,留下安全隐患的严重问题。②高压电力电缆本身就存在运行力量无法有效保障的问题,加之业务人员缺乏责任心,不能对电缆做好巡护工作,都为电力电缆遭到外力破坏创造了契机。某些不法分子盲目追求经济利益,利用巡护监管不到位这一漏洞,偷窃相关设备,也是由此引起的外力破坏的重要形式。此外,电力系统内部之间工作关系没有协调好,很多对电缆的迁改措施不到位也容易引起种种弊端,造成易被外力破坏的可能。

2.2 与电力系统无关的外部原因

与电力系统无关的外部原因主要是指,建设施工部门在管理部署上考虑不周、监管不全、操作不当等原因,主要表现为以下三个方面。

①建设施工等因素造成影响:市政道路建设机电工程建设等大型工程的建设导致电力电缆的运行环境出现极大的改变,某些人为的不当处理措施还可能将运行环境推向恶劣的边缘,这时候的电力电缆处在较为危险的状态,一定程度的外力施加都将造成电力电缆运行出现故障。

②电力系统外部人员缺乏保护意识:尤其对于大型施工项目,需要各类工程分项同时进行、交叉施工,由于施工参与人员并不是都懂电力电缆的铺设和运行,导致他们在施工过程中没有对电力电缆工程有深入的分析和保护意识,就盲目进行施工,极容易造成意外的外力破坏事故。甚至有些施工单位无视法律法规中的明文要求,在出现外力破坏事故之后,为了掩盖事实造成更大程度的电力系统故障,危害众多。

③管道铺设与电力电缆的冲突。在水、煤气、天然气、热力等管道的建设中,通常也会将上述各类管道铺设在地下,地下繁复众多的管道网络交织,容易造成相关部门出现不明确施工位置的具体信息,准备工作不充分等问题。城市的发展带动各类管道的发展,而理论设计和图纸的更新并没有与实际情况尽快的做好匹配,也造成了外力作用对电力电缆运行的威胁。

2.3 法律条文等局限的原因

由于法律条文对电力电缆外力破坏处理的不完善,导致在实际过程中出现很多漏洞无法迅速弥补。缺乏严格的保护措施,也使得外力造成的事故无法及时平息迅速有效地控制。

3 安全防范可以采取哪些措施

电力电缆受外力破坏的安全防范工作具体可以分为以下五类。

3.1 宣传力度进一步加强

对电力电缆宣传力度的加强将对周围居民以及施工人员都起到良好的效果,为电力电缆的保护奠定基础。具体来说,加强电力电缆的宣传力度应当包含多个方面的内容,一方面应当加强对于电力电缆相关的工作人员的宣传力度,使其在工作当中充分重视这一问题,并不断改进;其次,应当加强周围居民的监督意识,让其通过有效的宣传认识到电力电缆防外力破坏对其生活有着多么重要的意义;此外,还应当加强对于故意破坏电力电缆人群的监管意识,防患于未然从源头上限制不法分子破坏相关设施这一类情况的发生。

3.2 巡视环节做到位

在巡视环节增添筹码,加大力度将有效减小外力破坏事故的发生对电力电缆设备造成的不利影响。这一环节应当注意责任到人,合理分工,将对实时路况的巡视结果作为员工的考核标准项,从而加强巡视的力度。加强巡视还可以对于一些居心叵测的不法分子有一定意义的威慑作用,从而在源头上控制外力破坏事件的发生,保障电缆顺利运行。

3.3 加深与有关部门的交流沟通

沟通是各部门建立联系的良好纽带,只有加强部门之间的沟通,让政府部门、施工单位与电力部门的相关人员都对项目的设计以及建设背景有深入的了解才能,更好地做好工程涉及的审批工作,从而保障电力电缆的正常运行,约束外力因素对其造成的潜在的破坏性。

3.4 协调配合施工

各部门应当相互协调,为了统一的目标一致努力,从而减小外力破坏造成的危害,保护电力电缆。这主要是指各部门在这一过程中充分发挥自身应当发挥的作用,尽可能的实现1+1大于2的效果,并且在相互配合的基础上逐渐发现自身的缺点与不足并加以改进,从而更好地满足工作的需求并且实现工作的目标,保障电力电缆免遭外力破坏。

3.5 施工完成后,加强验收

验收流程应该严格执行相关的标准和规范中的要求。政府部门应当在收到工程将要验收的讯息后就应当及时通知电力部门的相关人员做好现场的勘测和验收,做到不留死角,并将验收资料整理备案,已备查询和出现事故时的追究责任。

4 结 语

某些管理部门和施工部门由于对施工地点的电力电缆安排了解不到位,保护意识不强烈等原因,对地下电力电缆处置不当,造成其被外力破坏的情况时有发生。目前而言,由于电力单位和城市规划建设以及施工单位在工作衔接上没有处理好相对应的关系,导致电力电缆被外力破坏的情况频繁发生,对电网安全造成极大的压力危及国家的财产安全。本文选取某地区电缆故障的实际情况,分析其外力造成破坏的原因,并逐一提出对应的改善和防范措施,具有较高的应用价值和实践指导意义。

参考文献:

[1] 李永杰.配电系统电力电缆外力破坏的防护[J].科技与企业,2014,(19).

[2] 崔晋军,周艺.电力电缆外力破坏事故分析及防范措施[J].科技情报开 发与经济,2007,(9).

[3] 李永林,郑振东.配电系统电力电缆外力破坏的防护[J].胜利油田职工 大学学报,2009,(1).

第6篇

[关键词]电力电缆;故障;检测

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.063

[中图分类号]TM247 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)22-00-01

1 电力电缆的组成

电力电缆是在其绞绕的几根绝缘导电芯线外,直接包装绝缘层和内外保护层。其中内保护层是用来保护电缆的绝缘层,外保护层的构成材料主要有钢铠、麻被、外覆沥青、塑料护套等。电缆的中间接头或者终端接头通常由环氧树脂和绝缘胶制成。

2 电力电缆常见的故障分析

电缆从敷设开始直到日常运行维护,每个阶段电缆出现的故障特征不同。对于直埋电缆而言,因为电缆埋设的位置选择不正确,周围的土壤会引起电缆发生位移,导致电缆附件安全受到影响。当电缆在排管敷设时,由于横向约束引起电缆的弯曲变形问题,使其金属护套出现疲劳应变;电缆在地沟的敷设摆放不恰当,刚性固定强度不足,竖井的跨度不够,电力电缆本身的重量影响,以及斜面敷设出现滑落现象等因素均会影响电缆的使用寿命。因为电缆受到外力或敷设不正确,极易产生机械损伤故障。当电缆敷设完成后,由于道路、城市建设、绿化工程的建设等活动,电缆维护不到位,导致电缆标示桩发生位移,甚至丢失,极其容易引起电缆受到外力的伤害。

电力电缆在运行过程中可能出现的故障分析。由于自然环境的影响,电缆敷设的原因,人为因素,电缆在运行过程中通常出现的故障主要有接头问题和绝缘问题。接头问题主要是由自然因素和人为因素造成的,由于电缆接头接触不好,封铅漏水,密封失效,以及过负荷等因素引起电缆内接头的绝缘胶膨胀,导致电力电缆的接头在运行过程中发生爆炸故障。至于绝缘问题,主要是因为电缆长期过载运行,或电缆敷设不当,使电缆严重受潮或者靠近热源等因素,引起电缆的绝缘老化、受潮,变质等问题。

3 电力电缆故障测试方法介绍

电阻电桥法。在20世纪70年代以前,发达国家均采用电阻电桥法来检测电缆的故障,对于短路故障及低阻故障的测试甚为方便。所谓电阻电桥法就是根据电桥的平衡原理,将电缆的某一好相为臂组成电桥并使电桥达到平衡,以此来测量出两侧故障点的直流电阻,根据电缆的长度与其电阻值的变化成正比的关系,可以计算出电缆故障点与测试端之间的长度为:

可知,只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。图1为电阻电桥法测试连线图,R1、R2为已知电阻。

电容电桥法。如果电缆发生开路时,直流电桥臂则不能形成直流回路,所以采用电阻电桥法是测量不出电缆故障点的距离。此时可用交流电源,利用电桥平衡原理测量出电缆故障相的阻抗和电缆好相的阻抗值,因为电缆被看作是“均匀的传输线”,所以其长度和电容成正比关系,可以计算出电缆故障点的长度,计算公式如下:

Lx=K×L全长

可知,只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。

图1 电阻电桥法测试连线

高压电桥法。因为电力电缆的故障大部分是综合性的,往往是闪络高阻(未形成固定泄漏通道的一类故障)或者是泄露高阻(已形成固定泄漏通道的一类故障),而电容法和电阻法检测电缆的故障的局限性大,类型单一,面对上述情况无法检测。所以人们采用高压电桥法,通过将直流电桥输出电压提高的办法来击穿故障点,形成瞬间短路,一般情况下直流电压10 kV,这样测量出故障点两侧段电缆的直流电阻,计算出电缆故障点的位置,即:

可知,高压电桥法测电缆故障连线图与低压电阻电桥法相同。只要确定电缆的长度L,就能准确计算出故障点的距离。R1、R2为已知电阻。

电缆故障检测仪。通过前面的分析,我们了解到电桥法实质上只能解决电缆部分故障的测试。而电缆的故障千奇百怪,三相全坏的情况常有发生。为了解决诸多难题,同时也为了方便各种故障的测试,因此,通过西安电子科技大学(原西北电讯工程学院)和西安供电局科研人员的合作攻关,我国才有了真正意义上的电缆故障检测仪。仪器的基本原理应用了微波传输(雷达测距)理论,即脉冲法。无论低压脉冲法还是高压脉冲法均是依据微波在“均匀长线(电缆)”传输中,因其某处(故障点)特性阻抗发生变化对电波的影响来微观地分析电波相位、极性及幅度等物理量的变化,来测得电波传输到故障点的时间再计算出故障点的距离。即:

其中:v ― 电波在不同介质电缆中的传输速度。t ― 电波从始端到故障点再返回始端的时间。

第7篇

关键词 单芯电力电缆;电感冲闪法;故障寻测

中图分类号TM247 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)49-0014-02

电力电缆作为电力系统的重要设备,一旦发生故障,它将直接影响机组的安全稳定运行,同时,也可能引起火灾,扩大事故范围,导致全厂停电。大庆石化乙烯总变的联络线,是总变电所的保安电源,在系统发生故障时由联络线带全所负荷运行,该联络线随变电所建设于1983年,所用电缆为6kV单芯电力电缆。本文通过对乙烯总变联络线单芯电力电缆外护套故障进行查找,总结出一种能够快速、准确、方便地查找单芯电力电缆接地故障和断相故障的寻测方法,为生产装置的安全、稳定运行起到一定的积极作用。

1 电缆外护套故障原因分析

致使电缆发生故障的原因是多方面的,常见原因有:

1)机械损伤导致电缆故障;

2)桥架托盘下沉导致电缆故障;

3)电缆绝缘物的流失导致电缆故障;

4)长期过负荷运行导致电缆故障;

5)环境潮湿导致电缆故障;

6)电缆接头制作工艺不当导致的电缆故障;

7)电缆外护套感应电流导致的电缆故障;

8)制造质量差导致的电缆故障。

2 单芯电力电缆外护套故障寻测方法――电感冲闪法原理

接上电源,整流器对电容充电,当充电电压高到一定数值时,球间隙被击穿,电容器上的电压通过球间隙的短路电弧和电感L直接加到电缆的测量端。冲击电波沿电缆向故障点传播。只要电压足够大,故障点就会因电离而放电。故障点放电所产生的短路电弧使沿电缆送去的电压波反射回去。为了使反射波不至于被测试端并联的大电容短路,在电缆和球隙之间串联一电感线圈,它可借助于闪测仪观察到来回反射的电压波形。

电感冲闪法几乎能适应任何类型的故障。大量实践证明,电感冲闪法是对付那些被人们用别的方法测不出来而被称之为最顽固的故障的最强有力手段。

3 电感冲闪法的实际应用

乙烯总变联络线变的2条6kV高压进线电缆B5611、B5612是单铝芯电缆,共计24条,全长近2 100m。其探测过程如下:

利用电缆故障检测仪探测显示20m处、84m处、448m处、816m处、1 184m处均有接地故障,其中A2#故障部位有5处,B1#故障部位有8处,见表1。经分析及现场勘测后发现绝大部分故障原因为电缆受外力所致,外层电缆绝缘损坏和老化严重导致绝缘层自然龟裂。84m处为电缆故障部位密集区,此处中间电缆头变形严重,单芯电力电缆外护套长期流经较大感应电流,其产生的电弧已将整个电缆头击穿,使主绝缘损坏而发生单相接地故障。

电缆相序根数 故障点

预测距离 故障原因 处理措施

A1# 1000 m 电缆与托盘相接触受外力

致使外层绝缘损坏严重 外包扎

并加绝缘垫

A2#(断) 84 m 中间头外层绝缘、

主绝缘损坏严重 制作中间头

448 m 电缆受外力卡破

造成外绝缘层损坏 外包扎

并加绝缘垫

724 m 绝缘层老化,外皮龟裂 外包扎并加绝缘垫

816 m 绝缘层老化 外包扎

1184 m 终端头(总变处)外皮引线

与零序互感器支撑架接触 分开外皮引线

并加垫绝缘垫

A3# 25 m 自然龟裂 外包扎

84 m 中间头绝缘材质差

致使外层绝缘破损处与桥架放电 外包扎

B1# 132 m 外皮自然龟裂 外包扎

1096 m 终端头(总变处)外皮引线

与零序互感器支撑架接触 分开外皮引线

并加垫绝缘垫

84 m 电缆与桥架、角钢多处放电 待处理

82 m 电缆头外皮绝缘层老化 外包扎并加绝缘垫

108 m 外皮接地,对桥架放电 外包扎并加绝缘垫

340 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

424 m 托盘毛刺扎破电缆放电 外包扎并加绝缘垫

512 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

B2# 90 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

C1# 480 m 电缆受外力卡破造成外绝缘层损坏 外包扎并加绝缘垫

表1B5631进线电缆故障点明细表

利用上述方法我们对B5632进线电缆进行了故障点的定位工作。B5632进线电缆摇测绝缘为5根电缆不合格(A1#、A3#、B1#、C2#、C3#)。在对C3#电缆外护套故障查找中,电缆故障检测仪器显示波形为不放电波形,分析说明电缆外层接地故障点已实接地,放电现象不明显,粗测距离为80m,实地检查后发现此电缆故障点位于84m处,测试误差相当小,故障原因为电缆头内护套龟裂造成主芯线对外护套层放电,必须重新制作电缆头,后经耐压1.5kV,泄漏量为15uA,合格,见表2。

电缆相序根数 故障点

预测距离 故障原因 处理措施

C3# 84 m 电缆头内护套龟裂

致使主芯线对屏蔽层放电 制作

电缆头

C2# 222 m 中间接头屏蔽层烧断 外包扎并加绝缘垫

A3# 134 m 中间接头外皮有铅笔外径大小的孔,

属自然裂开,造成屏蔽层对电缆桥架放电 外包扎

B1# 780 m 自然龟裂 外包扎

A1# 92 m 中间头外皮龟裂 外包扎并加绝缘垫

表2B5632进线电缆故障点明细表

此次共计查找总变2条联络线电缆故障电缆11根,外护套故障部位23处,制作电缆中间头2个,并恢复两条进线的正常运行。实践证明利用此法进行单芯电力电缆外护套故障点的查寻,既方便又快捷,是一种行之有效的电缆故障点准确定位的好方法。

4 结论

在电缆故障测寻时,采用此便可准确迅速地确定故障点位置,为故障的迅速查找处理,尽快恢复送电赢得宝贵的时间。但是如果测寻不得法,则可能导致设备的损坏和故障的扩大。

参考文献

[1]门汗文,崔国璋,王海,译.电力电缆及电线[S].北京:中国电力出版社,2001,6.

第8篇

关键词:电力电缆 局部放电 振荡波检测系统 缺陷定位

中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(b)-0061-02

与架空线路相比,电力电缆正因其易敷设、易维护、不占空间走廊等优点而被广泛应用于输配电网络中。对于电力电缆而言,由于其所处环境常常是深埋地下、敷设在地下排管内或敷设在地下电缆隧道内等,一旦发生故障很难进行查找,如果排除故障不及时,更可能会造成停电损失和其他损失。因此,对电力电缆定期进行预防性试验,事先发现电缆的潜在缺陷,能够阻止缺陷的进一步发展,从而避免最终发展为故障。然而过去常用的电缆预防性试验多以破坏性试验为主,虽经试验可以有效地发现缺陷情况,但是试验后也会造成电缆绝缘一定程度的劣化。而且各种试验也有各自的缺点或不足之处,比如:试验时间较长、对电缆性能损伤较大,或试验设备体积庞大、不适合现场应用等。

近年来,一种新型技术工具――振荡波检测系统,被许多国内外研究机构所关注研究;随着技术的不断成熟,也逐渐被许多国内电力部门应用到实践工作中。

1 振荡波局放检测相关原理

局部放电是指高压设备中的绝缘介质在高电场强度的作用下,发生在电极间的未贯穿放电。这种放电只存在于绝缘的局部位置,而不会立即形成贯穿性通道,故而被称为局部放电。研究发现,电力电缆的局部放电量与其绝缘状况密切相关;局部放电量的变化情况往往预示着电缆绝缘可能存在一定的缺陷,如任其继续发展也可能最终导致电缆故障。例如:XLPE电缆局部放电的主要类型如图1所示。

振荡波(又称阻尼振荡波)电压法,主要是以被测试电力电缆的等值电容与电感线圈的串联谐振原理为基础的,图2为系统原理图。恒流电源,以线性连续升压方式对被测电缆充电蓄能,自动加压到预设的电压值,整个升压过程,被测电缆绝缘无静态直流电场存在;加压完成以后,固态高压开关在1 μs内闭合,使被测电缆的等值电容和系统中高压电感周期换能量,并经等效电阻逐渐损耗,在电缆上产生20~300 Hz幅值逐次衰减的振荡交流电压。图3为试验过程的电压波形图。

在振荡电压的激励下,如果电缆内部有潜在的缺陷,就会激发局部放电,测控主机则通过采集、存储和分析分压器/耦合器所采集的振荡波信号和局放信号,来进行后续的绝缘状况分析。

局放源点定位的原理:采用的是脉冲反射法来进行局部放电定位,计算公式如图4所示。其中,测试电缆线路长度为l,假设在距离测试端x处发生局放,脉冲沿被测电缆向两个相反方向传播,原始脉冲经t1到达测试端;反射脉冲向测试对端传播,在电缆末端发生反射,然后再向测试端传播,经t2到达测试端。依据两个脉冲到达测试端的时间差Δt,就可以计算出电缆局部放电源点x。

2 振荡波局放检测应用情况

在20世纪90年代初到90年代末,振荡波检测技术相关理论被提出,并进入实验室摸索阶段。2000―2007年,以德国为代表的发达国家通过现场试验不断完善了该项技术,美国、荷兰、日本、新加坡等国家也不断引入振荡波检测系统并投入到现场实际应用。

2006年,国内开始推广电缆振荡波检测技术。2008年北京供电部门在奥运会筹备期间,采用振荡波局放检测技术对保电重要线路进行检测,准确掌握了重要线路的绝缘信息资料,为确保重要线路的安全稳定运行打下扎实基础。

2010年,借鉴北京供电部门奥运保电的成功经验,广东供电局为保障亚运会主网电缆安全,引进了瑞士OWTS HV150系统,对亚运会保电重要110 kV电缆线路进行了局放检测,并进行了相关技术交流及探讨。

之后,在2011年深圳大运会、2013年沈阳全运会等重大保电项目中,振荡波检测技术也进行了实际应用的验证。

3 振荡波局放检测系统简介

振荡波局放检测系统(Oscillating Wave Test System)与传统局放测试设备相比,具有检测时背景噪声小、定位精度高等诸多的优点。振荡波局放试验过程中,产生20~300 Hz幅值逐次衰减的振交流电压,且作用的时间短、设备体积小、便于现场操作;试验后不会像直流耐压对交联聚乙烯电缆绝缘造成损伤。

振荡波局放检测系统连接示意图如图5所示(如被测电缆长度小于250 m,必须另外连接补偿电容)。

振荡波局放检测操作步骤如下。

(1)对被测电缆进行处理,准备测试(需将被测电缆从电网中断开,充分放电;线路近端和远端均作均压处理等)。(2)进行绝缘电阻的测量(通过比较相间绝缘电阻的大小和历史变化,可以初步判断电缆绝缘的情况)。(3)测量电缆长度和接头位置(用脉冲反射仪TDR测量电缆长度和接头位置,对电缆资料进行对比确认)。(4)严格按照标准搭建系统(设备接线)。(5)启动设备。(6)被测电缆的信息填写。(7)局放校准。(8)局放测试。(9)数据分析。

4 结语

振荡波局放检测系统体积小、便于运输、操作方便,适合现场使用。今后设想,通过在电力电缆线路上实际应用该项技术,可以在发现电缆潜在绝缘隐患的同时,积累电力电缆的绝缘信息资料,形成绝缘档案,从而便于电缆运维部门在实际工作中可以准确快速地了解电缆的运行情况。

参考文献

[1] 杜言.交联聚乙烯电缆局部放电在线监测及定位研究[D].重庆:重庆大学,2002.

[2] 陆国俊,熊俊.10kV电缆局部放电的振荡波电压法检测[J].高电压技术,2013,7(4):34-38.

[3] 唐嘉婷,张皓,李上国,等.振荡波局放检测设备在10kV电缆局放测试中的应用[C]//全国第八次电力电缆运行经验交流会.杭州:国网电力科学研究院,2008:750-754.

[4] 冯义,刘鹏,徐运涛.振荡波测试系统在电缆局部放电检测中的应用[J].供用电,2009,26(3):57-59.

[5] 张平康,韩伯峰.XLPE电缆的试验方法[J].高电压技术,2004,30(S1):94-95.

第9篇

关键词:电力电缆接头;测温系统;设计途径

中图分类号:F407文献标识码: A

电力电缆接头预设的规则模型,采纳有限元特有的解析软件,辨识了接头方位的温度场。经由直观的查验可以辨别出接头配件的运转,安设了在线特性的测温配件,对衔接着的这种接头,进行调研及设定。解调系统安设了微型架构下的光谱仪,维持了应有的灵敏感应,也限缩了配件原有的体积。创设出来的测温系统,能描画出动态特性的曲线,整合了温度预设、管控及测定现有温度、制备出来的表单打印这样的系列特性。这就随时明辨了系统特性,提升了原有的稳定性。

一、传感器依循的测温机理

光纤光栅特有的测温配件,是依循紫外光照这一根本机理制备出来的。制备成这种配件以后,光纤纤芯表征出来的折射率,凸显出周期布设的总倾向;条纹布设着的光栅效应,也被渐渐凸显出来。光纤光栅这一新颖方式,与耦合原理这一根本机理契合。宽带光经由运送,会产生特有的模式耦合;若满足了设定好的窄带光谱,则运送出去的这种光,就被折射出来。

若延展或缩减原有的光纤,则原有的波长及关联着的栅格周期,都会随之更替。光纤光栅对建构起来的温度应力,有着凸显出来的敏锐特性:若光纤光栅这一范畴的应力变更,那么关联着的其他系数,也会随同变更。由此可见,光纤光栅表征着的反射波长,与体系架构以内的温度数值,会凸显出线性变动这样的倾向。着的光栅,反射波长及关联着的温度更替会依循如下曲线。

二、接头布设着的温度场

(一)温度场依托的传热流程

交联电缆特有的热缩配件,被看成10千伏这样的电缆接头。在这一规格下的电缆接头以内,单芯电缆布设着的接头,会缩减原有的截面尺寸。真正去运行时,接头配件渐渐添加原有的负载负荷,温度数值也会随同升高;在这一流程以内,温度会随同时间而更替,这被看成特有的暂态流程。

伴随温度递增,电缆接头及附带着的周边介质,会拉大固有的温差数值,耗费掉偏多的热能。若散发掉的这些热能,等同产生出来的热能,则这一时段的热流,就凸显出平衡的倾向,电缆接头达到期待中的稳态状态。由此可见,对长时段内的运行电缆,可把平日以内的传热流程,看成特有的稳态流程。电力电缆衔接着的接头,可以表明温度布设依照的温度场。

(二)温度场的变更倾向

电力电缆特有的接头配件,被设定成圆柱体这一整体构架;配件固有的横截面被设定成圆形;附带着的多层级附件,都添加了圆环特性的截面面积。长时段的运行之中,接头表层与区域以内的周边空气,会凸显出自然态势下的对流传热。若发出来的热能及耗费掉的这种热能达到平衡状态,则查验出来的温度数值不会再随同时间去更替。这样的态势下,内导体固有的温度数值、表层测定出来的温度数值,都会维持住恒定的态势。

电力电缆衔接着的接头附件,固有的材料特性及固有的构架特性,都不会随同温度变更而变更。这些配件预设的导热系数,被看成恒定态势下的某一常数。接头凸显出来的横截面,表明大致同一的倾向,可被设定成平面场。若采纳了柱面坐标,则顺延接头这一轴向方位,可以忽视掉运送过来的导热热能。温度会沿着半径这一方位予以变更,在接头依循的径向方位存在递增着的温度梯度。为此,这个范畴以内的热能传递,表现出一维的特性。单位时段之内,接头散发出来的一切热能,都密切关联着预设的常数。接头线芯这样的导体,带有温度布设中的均匀状态。线芯及关联着的接头、各个层级以内的附带附件,都可忽视掉热阻数值。

三、设定出来的测温体系

(一)电缆孔洞特有的封堵

配电屏及体系以内的配电室,都潜藏着底部的电缆孔洞。若要封堵这样的孔洞,通常采纳某规格下的防火隔板、有着防火特性的无机材料、采购进来的防火包。除此以外,有机特性的防火堵料、电缆附带着的防火涂层,也可经由归整及组合,被当成合规的封堵材料。设定出来的封堵层,应能超出100毫米这一厚度规格。

真正去封堵时,用电缆特有的防火涂料,涂刷在选出来的封堵层之上。这一涂层预设的厚度,应被限缩在9毫米以内;封堵层下侧特有的电缆,应能超出一米这样的深度数值。小孔下侧潜藏着的接头孔洞,要采纳某规格下的防火隔板,当成依托的支撑构架。穿孔电缆这一范畴周边,要用有机特性的堵料,审慎予以包裹密实。其他空间以内的这种小孔,应用无机态势下的堵料,予以填充致密。在衔接着的封堵层之上,用安设好的防火隔板,妥善去稳定它。采购进来的这种隔板,能增添防火配件原有的美观特性,并延展防火性能。电缆附带着的有机堵料,要超出上侧范畴内的防火隔板。预设的间隔距离,应能超出20毫米,并凸显出几何形状。

(二)细化的测温架构

电力电缆关联着的测温管控系统,包含了某规格下的宽带光源、光纤光栅依托的传感器、某规格下的环形器、布设好的上位机、微型架构下的光谱仪。在这之中,体系架构固有的宽带光源,采纳了规模偏小的、ASE这样的光源模块;如上的模块,能提快原有的输出速率,并提升原有的稳固性能。安设着的环形器,带有可重构这样的特性;它可被看成惯常采纳的光环行器,提升了原有的隔离特性,且能明辨设定出来的方向。带有伸缩特性的光开关,采纳了可逆架构下的磁光开关。这种特有的开关,能提快闭合的速率,且延展了运用寿命。

具体而言,光源会依循设定出来的规格,发送特有的宽带光谱;发送出来的这种光谱,会经由环形器进到衔接的光开关。经由互通的通道,可以衔接着多层级内的光纤光栅;体系架构固有的传感器,凸显出阵列式特有的布设状态。串联特性的传感器,能传递运送过来的光谱;把对应态势下的波长窄带,顺延可逆架构之下的光开关,运送直至环形器;经由这样的配件,再运送直至微型架构之下的解调系统。

(三)细分出来的设计流程

电缆穿墙存留下来的孔洞,包含配电屏范畴以内的小孔、配电室以内的孔洞。设定好的封堵材料,包含组合态势下的有机堵料、某规格下的隔板、选出来的有关涂料。电缆配件的穿管小口,可采纳有机特性的防火堵料,妥善予以封堵;这种堵料的进入厚度,应能超出50毫米。用选出来的这种堵料,填满出口方位的排管孔洞;添加进来的这种堵料,也要能超出50毫米这一填充厚度。电缆特有的预留口,应被填充致密。

电缆层预留下来的电缆线路,还是偏多的;这一区段预设的防火要求,也包含偏高层级内的要求。为此,在电缆层级固有的中心部位,安设合乎规格的阻火段,进行审慎的分隔设计。这样一来,就缩减了耗费掉的防火区段。采纳2米规格下的长槽盒,制备成这样的阻火段。端口方位经由涂料封堵,应当管控这个层级内的封堵厚度。

结束语

依循光栅特有的传感机理,采纳具有灵敏特性的光纤传感器、精度层级很高的光谱仪,设计出必备的测温管控系统。经由包绕这一方式,优化了原有的传感器。创设出来的测温系统,排除掉了电磁辐射、光源平常的扰动干扰。在衔接着的一条光纤之上,可反复运用安设好的传感器,实现了精准态势下的分布测量。在任何时点,都能明辨电缆接头配件的温度更替,并审慎去预警。

参考文献:

[1]徐元哲.电力电缆接头测温系统的设计 [J].高电压技术,2009(12).

[2]张德铭.新型电力电缆接头故障监测系统的设计 [J].电气应用,2005(01).

第10篇

关键词:电力电缆隧道;火灾事故;防范与处置;消防建设

为了适应城市建设和电网发展的需要,城市供电电缆化率在不断提高。而电力隧道以其电缆输送容量大、土地利用率高、结构稳定、有利于防止和减少外力影响造成电缆的损坏等优点得到了广泛的应用。由于受城市规划审定的走廊位置以及工期、造价等因素的影响,在考虑电缆敷设方式,选择常规隧道与简易隧道的同时,电力隧道的 建设规模也不断向着长度大、直径宽、运行维护手段不断完善的方向发展。电力电缆隧道加强消防建设和火灾防范与处置也被日益提到了重要的位置。

1 电缆隧道必须重视消防建设

电力电缆隧道中敷设的电缆不仅回路多,排列也相对密集。有的电缆隧道甚至不同电压等级、不同用途的电缆混杂交错,即使一条电缆发生故障,也可能波及其他。输电电缆是城市电网的核心部分,隧道内敷设的往往是城市电网中最重要的输电电缆线路,隧道及其中电缆线路的安全,直接关系到城市中心区电网的运行安全。如果不加强消防设施的建设,可能延误事故处置而造成重大的经济损失。据有关资料提供的情况,近几年,国内其他城市也曾发生多起电力隧道火灾事故。例如,我国某城市曾发生了一起电力隧道爆炸事故,隧道内所有电缆都付之一炬,隧道顶盖被也爆炸掀起,造成多名路人伤亡,爆炸着火的原因是因为临近隧道的天然气管道发生泄漏进入电缆沟内,在放电火花或外界火源的诱发下发生了爆炸起火。可燃气体进入隧道,将会对隧道的防火带来严重的威胁,在运行中的隧道内电缆发生外护套击穿、电缆发生接地故障产生电火花或电弧、甚至在隧道内有施工明火作业时,都有可能引燃气体而发生爆炸、燃烧。而由于城市中电缆隧道所处的环境较为复杂,市政公共设施的建设施工又不断影响着电缆隧道的周边条件,临近隧道的其他管道,如天然气管道,加油站地下储油罐体、管道泄漏,也增加了易燃易爆物质对电缆隧道渗透或袭入的可能。

例2005年国内某企业电缆隧道的火灾主要是因为采用了充油电缆,电缆被盗贼割伤造成漏油,然后电缆故障将油点燃、大火将七十米隧道内电缆全部烧毁,损失严重(见图1)。

再如:2006年某城市的火灾导致隧道内6条高压电缆烧毁,很长时间才恢复正常供电,火灾起因不明,但导致火灾的主要原因是隧道内电缆采用PE外护套没有阻燃性能,着火之后很快蔓延至整个隧道,造成火灾损失扩大(见图2)。

2007年国内某城市发生的220kV变电站全停事故是因为隧道内一路采用消弧线圈接地系统的10kV电缆出现故障,接地电弧引燃隧道内堆积的光缆,大火烧毁了同隧道的110kV电缆,加之上级保护拒动,最后导致220kV变电站全停事故。原因是接地系统为经消弧线圈接地,当电缆发生接地故障时可长时间带故障运行,在放电电弧的作用下导致火灾事故。此外隧道内高压电缆接地系统发生破坏,如接地线被盗,交叉互联线被盗,高压电缆金属护套上产生的悬浮电位导致电缆外护套击穿放电导致火灾的情况也屡见不鲜。近几年全国各地电力隧道内防盗形势日益严峻。北京、上海、天津、杭州等地均发生过高压电缆接地线、交叉互联线被盗事件。接地系统被破坏后,交叉互联三段电缆的中间2段由于交叉互联线被盗而完全悬空,悬空段电缆悬浮电压将会达到4~6kV甚至更高。被盗接地线或交叉互联线断口处与电缆支架之间将会产生电弧放电,从而导致临近高压电缆外护套击穿甚至、着火发生火灾。2009年2月10日昆明供电局在电缆隧道中敷设的110千伏及220千伏电缆,由于电缆中间接头交叉互联系统被盗,造成220kV七官Ⅱ回A相电缆中间接头金属防护层产生较高的悬浮电位,进而使中间接头处的同轴电缆击穿放电,在持续放电电弧的高温作用下,电缆外护套发生气化,形成明火,向周围蔓延,最终造成了220kV、110kV多个变电站全站停电的重大事故和大量的电缆烧毁(见图3)。

2012年6月,我局科翔路隧道内也曾发生220kV增棠甲线电缆护套严重烧灼,其中C相电缆紧贴支架位置处的外护套完全烧融,在烧融面中心位置铝护套已烧穿(见图4)。

事后调查,原因为施工放线时,电缆摆放到支架上的施工安装不正确,电缆支架与胶垫连接的螺丝安装不当,电缆在运行过程中振动、位移,使电缆与支架及胶垫连接的螺丝凸出,对电缆护层不断磨损已,造成电缆外护套磨损导致烧融。幸好及时发现和处理。若继续发展下去,电缆主绝缘融化使绝缘强度不够时,电缆会发生击穿,严重的话会导致在科翔路隧道内敷设的8回电缆全部烧毁,涉及损失不可估量。

通过上述对各地隧道火灾事故的原因分析,并深入分析隧道内可能引发火灾的因素可以看出,隧道内电缆火灾的主要成因有以下几类:隧道内有可燃物,包括电缆不阻燃、通讯光缆、可燃气体、绝缘油等,可燃物的存在导致在放电电弧、火花或外来火源的诱发下着火成灾。以及隧道内电缆设施被盗或施工不当引发的电缆事故,这些都必须引起我们足够的重视。

2 电力隧道消防建设的基本要求和措施

广州供电局今、明二年计划建成的隧道将有25km。按规划至2020年我局建设的高压电缆隧道将达到100公里。随着电力隧道和隧道敷设的电缆不断增多,电力隧道消防工作一直是电力隧道安全运行的重点。电力隧道消防理念是“预防为主,防消结合”,首先是杜绝火源;其次是掌握现场的温度情况,及时消除隐患;最后是采取隔离方法自熄。因此,建议电力隧道防火具体措施需做好以下几点:

2.1 采用阻燃电缆或绕包防火胶带

在电力隧道内敷设的电力电缆必须采用阻燃电缆或绕包防火胶带,禁止使用充油或油纸绝缘电缆,但对于早年敷设的非阻燃电缆均需绕包防火胶带。阻燃护层式防火胶带可以有效阻隔、防止电缆护层延燃,保护主绝缘。

2.2 采用阻燃槽盒保护通信电缆和光缆

对于进隧道的通信电缆和光缆,为除了加强对其的阻燃性能把关之外,还在隧道两侧支架顶部放置两个阻燃槽盒,将通信电缆和光缆放入阻燃槽盒,避免被外界火源波及或由于其破损导致油膏外溢而形成火灾隐患。

2.3 采用铠装电缆

除加强电缆本体自身保护外,对隧道内的防火也可以起到一定有益的作用。从电缆制造工艺来讲,铠装电缆的阻燃性能容易实现;此外,即使某条电缆存在电弧烧毁,而钢铠本身为不燃性材质,可以一定程度上阻止火焰的蔓延。

2.4 用防火板隔离不同电压等级的电缆

对于不同层支架敷设的电力电缆,在有接头的地方用防火板将接头与上下电缆层间隔离,10 kV和110kV及以上电缆之间用防火板隔离。电缆密集区段将10kV电缆接头喷涂防火涂料或绕包防火包带。

2.5 采用防火槽盒进行电缆间防火隔离

在电力隧道内电缆防火隔离多采用防火槽盒,防火槽盒具有良好密封性,当电缆本体发生燃烧时,因槽内部氧气得不到充分补充,可以在短时间内达到自熄的效果,将火灾控制在最小的范围。同时对防火槽盒外部的火源也能有效的及进行隔离,从而达到保护槽盒内高压电缆安全运行的效果。

2.6 加强隧道内电缆温度监控

2.6.1 要运用分布式光纤测温技术使隧道消防理念由被动接受逐步转变为在控、可控。分布式光纤可分别安装在电缆表面或直接将光纤制作在电缆金属护套内部。

2.6.2 利用感温电缆能实时监测电缆周围的火情,并有报警功能。感温电缆是以网状形式分布于电缆敷设较密集的通道或高压电缆与中低压电缆混放的通道内,有较好的监测火情的功能,但是只有报警功能,不能进行实时分析和统计查询。

2.6.3 采用有害气体在线监测的方式,监控可燃易爆等有害气体进入隧道。对于可燃烧气体如煤气、油挥发气体等有效成分进行监测,早发现,早处理,将火灾隐患消灭在萌芽状态。

2.6.4 加装接地电流监测系统可以有效的在线监测接地电流的变化,在接地系统发生接地电流过大或接地系统发生破坏、电缆外护套发生击穿故障时均能有效的发现,从而避免接地系统故障所引发的隧道火灾。

2.7 在隧道内划分防火区及设置防火门

当电缆隧道发生火灾情况后,防火门将是最后的屏障,它可以将电力隧道的火灾控制在某一区域内,从而降低火灾的损失。

2.8 严格电缆外护套和接头的防火要求

2.8.1 在电缆订货时,应向厂家提出电缆非金属护套,必须具有阻燃、无烟和低毒的功能。

2.8.2 对电缆接头的外壳也必须要求具有阻燃、无烟和低毒的功能。如果一时不能达到这一要求,也必须采取涂防火漆来增强对外壳的防火功能。

2.9 封堵电力隧道穿墙孔洞

电缆穿越防火隔墙的孔洞、电缆穿出外界的孔洞、预留的孔洞等均应用防火材料封堵。人员出入口工作间设置感烟探测器。

2.10 重视隧道消防验收工作

电缆隧道消防建设,是一项安全基础工作,必须根据不同电缆隧道的电缆类别、敷设情况等,经过经济技术比较,制定相应的方案。在继续完善现有隧道消防设施的同时,还需考虑做好新建电缆隧道消防设施的规范化设计和消防验收工作。

3 结束语

电力隧道是城市电力系统输配电网架的重要组成部分,是确保电网安全、可靠、经济运行的关键设施,通过对电力隧道的规范管理可以为高压电力电缆安全运行提供良好的环境。

第11篇

关键词:电力电缆;故障探测;方法探讨

中图分类号:TM407 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)17-0100-02

随着社会的发展,采用电缆供电的范围越来越广,特别是城区内,供电有电缆化的趋势。但随之带来的问题是电缆故障的查找较架空线路故障来得难。特别是交联电缆的广泛使用后,故障查找的难度越来越大。

1 低阻故障测量方法

①电缆故障探测方法最早使用的是电桥法。电桥是成品,其电压E的大小档位是固定的。所以,电流的大小关键取决于电缆故障对地的电阻值r。当故障点对地电阻r的值很小时,其准确率较高;当故障点对地电阻r的值大于电源电压值许多倍时,桥体电源很大一部分电压降将损失在这个电阻上,导致检流计很不灵敏,测量误差增大。由于电桥法使用的时间长,有人称为古典法,其接线较简单,容易掌握。

为了减少由于电流小,造成检流计很不灵敏引起的误差,可提高检流计的灵敏度或电源电压。但这两种措施都是有限的。提高检流计灵敏度的办法一般在检流计前加装直流放大器,但放大器增益过高会使零飘问题严重。提高电源电压会产生桥体对大地和桥体对操作人员的绝缘问题。当电源电压升到一定值,故障点接地电阻r往往表现为很不稳定,此时如果r突然击穿,将会产生大电流,检流计和桥体的电阻都可能因大电流而烧毁。利用电桥测量电缆故障当电缆故障电阻较大时就有其局限性。电缆故障能直接使用电桥法测量的,据有关资料统计只能为总故障的40%以下。有很大一部分的故障需将故障点的对地电阻降低,也就是俗话讲的烧穿法。这种方法对油浸电缆往往有效。据有关资料统计,上海地区过去多采用油浸电缆。故障测量直接利用电桥法可测率为60%左右。但随着交联电缆的普遍使用,近年来上海地区使用电桥法测量故障的有效率大大不如以前。关键是交联电缆很难采用烧穿法将其故障点对地电阻降低。因为交联电缆的主绝缘是固体的利用电压烧穿的话有可能使之灰化,反而使故障点对地电阻增加。例如:1996年12月,在一次两个开关站间的联络电缆的故障测量中,起初用500型万用表测得故障点对地直流电阻为100 kΩ。经加压烧穿用500型万用表复测故障点对地直流电阻为+∞。用500 V兆欧表测得绝缘为11.3 MΩ。因此而无法采用“电桥法”来测量故障点位置这是交联电缆比油浸电缆故障难测量的原因之一。

②低压脉冲法是随着电子技术的发展,脉冲技术在电缆故障测试中得到应用。它的原理是利用脉冲信号送入电缆线路,遇到特性阻抗不匹配时产生反射这一原理来检测故障点的位置。这种方法测量断线和短路故障较有效。而这两种故障性质占电缆故障的20%左右。对交联电缆的故障电阻,不能采用烧穿法来降低。所以该种方法在测量交联电缆故障时有一定的局限性。

2 高阻故障测量法

①冲闪法。冲闪测试时,若故障点不放电,那得考虑以下原因。其一,此原因也即目前利用闪络法测量高阻故障不放电时,往往被忽略的原因。即电容容量偏低。放电能量P与电压U和电容的容量C有关(P=UC÷2)。电压U受电缆的电压等级限制,不可能无限增大,那只能增加电容的容量。而实际上,平时所采用的电容往往是就地取材。就电力部门来讲,10 kV的并联电容最多。一般所采用的电容就是10 kV的并联电容,其容量一般不到2 μF。能量往往不足使故障点放电。实际中发现电容容量为2 μF耐压为40 kV,一般均能使故障点放电。其二,是电缆大面积受潮,放电的能量要求很大,此时应尽量设法增大电容容量和提高放电电压。其三,可能是交联电缆屏蔽层断裂,不能形成回路,仪器无法采集到波形。若确是这种情况,只能直接定位。只要故障点放电了仪器一般能采集到其放电波形。1996年12月的那次故障测量后来就是采用冲闪电压取样测出的。冲闪法可测所有电缆故障。

②用直闪法来测量电缆闪络性高阻故障。同冲闪法相似。所不同的是冲闪法球隙间为一定距离,而直闪法是两球直接相切,球隙间没有距离。使用直闪法须注意以下问题:为了人身和仪器的安全,首选电流取样法;升压变压器接地与电容接地分别连至电缆接地线上。电缆接地线一定要与安全接地系统相连;在测试过程中闪络性故障可能变成泄漏性高阻故障。此时,应变换测试方法;有波形故障点就是有放电,没波形故障点就没放电。

③特殊故障测量。其一,故障点在仪器盲区时。这种情况往往是始端头故障,故障点放电了,但仪器采集不到波形,此时可采用以下几种解决方法:观察毫安表的读数。若读数达15 mA,可认为放电了,此时始端头往往会发热;将球隙放至电缆的另一端,直接定点;将所有设备搬至电缆的另一端进行测试;在始端加长电缆长度,一般不少于20 m,进行测试。其二,故障靠近测试端附近。采集到的放电波形可看到故障点多次反射。任意两次反射之间的距离即为故障距离。但为减小读数误差往往采用读几次相邻反射之间距离求平均值。

3 精测定位

不同电缆故障性质采用不同的测量方法进行粗测,分析判断得出故障点距测试端的距离。但是具体的确切的位置还须借定点来完成。较早使用的定点仪较简单,它只能靠接收声音的大小来判断故障点所在的位置,严重受外界环境干扰。往往须在夜深人静时进行定位。随着各项技术的发展,有了音频法、振动法、声测法等多种方法供电缆故障精测使用。油浸电缆故障点的放电声音容易区别,在定位时较容易定出。交联电缆的定点就相对难点。其原因有两点:故障多为封闭性故障;电缆中的铜屏蔽地线之间存在很大电阻,特别是接头处,当然还有产品质量本身的问题,造成在定点时整条电缆可听到声音。针对这两方面原因,采取以下各种方法来解决:

①采用音频法。主要定点断线和纯短路这两种故障。克服纯短路时故障点声音太小与整条电缆的声音区别;断线不放电这两种情况。

②封闭性故障往往是在中间接头处。此时可以寻找其振动点。或者,采用搬动接头在电缆端头测量直流电阻。该方法在多次实际中使用过。

③采用声测法。着重区别故障点的放电音同其他声音的区别。要抓住交联电缆的非故障点的声音较小且较沉。而故障点的声音较大且清脆。离开这个位置声音马上不一样。再者要区别是否是电磁干扰。方法是提起探头,仍有声音,即是电磁干扰声,非故障点放电声。

4 结 语

电力电缆的普遍使用,故障测量也将越来越受到人们的重视。对于各种电缆故障只要正确地应用“电桥法”,“低压脉冲法”和各种“闪络法”。电力电缆故障点的粗测一般不成问题。而相对困难的是交联电缆的定位问题。只要胆大心细,认真总结经验,正确操作仪器,便能很快找到故障点。

参考文献:

第12篇

    1模型的搭建及仿真

    计算时采用时域有限元方法,首先将电介质中电位方程转换为变分泛函求极值问题,然后对其进行剖分离散化求数值解。采用的电缆型号为YJLW03-Z,铜芯直径27mm,绝缘厚度13mm,绝缘屏蔽厚度1mm,铜屏蔽厚度1mm,铜芯轴向长度为480mm,其余层的轴向长度为470mm。导体采用紧压铜导体,紧压系数大于0.9,内屏蔽采用绕包半导电尼龙带加挤包超光滑半导电屏蔽层构成。绝缘层是超净化交联聚乙烯绝缘材料,介电常数为2.3,电导率为0。在实际工程中,交联聚乙烯的皱纹铝套是接地的,因此在仿真中只考虑包含绝缘屏蔽及以内的各层。由于电缆的轴对称特性,建模时只建立轴向二维模型的一半;模型搭建完成后进行激励和边界条件的加载,加载时,使皱纹铝护套和罗氏线圈处于0电位。对模型进行网格剖分,此时采用自适应网格剖分,结果在铜芯和绝缘层的网格较为密集,其中铜芯的节点数为6695,绝缘层的节点数为7959。仿真时分为3种情况:一是没有罗氏线圈时电缆的电场静态仿真;其次是罗氏线圈距离电缆绝缘末端d=3.5cm时电缆的静态电场仿真;三是改变距离d=7.5cm时的情况。当外加电压均为15kV时,罗氏线圈位于距离电缆绝缘末端为3.5cm时的最大场强是不加罗氏线圈时的最大场强的3.42倍,距离为7.5cm时的最大场强是不加罗氏线圈的最大场强的2.27倍。在电压一致、距离不同时,罗氏线圈离绝缘末端较近的最大场强值比离绝缘末端较远时的场强值大,大约在1.4~1.8倍范围内。由此可知罗氏线圈的安装位置对于电力电缆的影响较大,离导芯裸露处越近,影响越严重。

    2实验验证

    为了验证软件仿真的正确性,在超高压基地做局放实验进行验证。为在线监测装置对电力电缆电场分布影响实验原理图,图中K为开关,RD为熔断器,T1为调压器,T2为升压变压器(220V/50kV,1kVA,50Hz),R为水电阻(数百千欧,用来保护测量设备),V为阻容分压器,C是电容值为0.0279μF的电容。实验在室温23℃、大气压748mmHg和相对湿度40%~60%下进行。实验中配合采用紫外成像仪和摄像机观察放电过程,同时记录起晕电压、闪络电压数值。罗氏线圈用宽为3.5cm的铁皮绕制而成,采用的电缆为交联聚乙烯电缆,电缆外径为8cm,电缆芯直径为2.7cm,电缆型号为YJLW03-Z。以一铁皮模拟在线监测装置,将其置于电缆的不同位置,考察它对电缆绝缘层的起晕电压、闪络电压的影响。放电情况。起晕电压为10kV,闪络电压为15kV。在电压为10kV时,从紫外仪观察到的脉冲数为2,在电压为12kV时,脉冲数为8,而当电压为14kV时,脉冲数为20。从图4可以看到,随着电压的增加,从紫外仪观察的脉冲数字激增;在电压相同的情况下,罗氏线圈距离绝缘末端越远,其放电程度越激烈,但是罗氏线圈离导芯裸露处越近,其闪络电压相对较小。以所加电压为15kV的仿真与实验进行比较,在d=3.5cm的仿真情况下,此时的场强最大值为12.4MV/m,该值大于其击穿场强,在实验中此时电力电缆发生闪络,很好的验证了仿真数据;其它仿真数据与实验基本符合。因此可以确定,罗氏线圈的存在对电力电缆的电场分布有一定的影响,在电缆的接头等薄弱环节安装在线监测装置时,需采用相关的绝缘措施,最好远离已出现和易出现电树枝、水树枝的区域,将其对电缆影响降到最小。同时在线监测装置表面的光滑程度、几何尺寸以及电缆所处的环境温度和湿度对电缆的电场分布都有一定的影响。

    3结论

    罗氏线圈的存在很大程度上改变了电力电缆的电场分布,使得电缆场强最大值提升,且罗氏线圈距离导芯裸露处越近,该值增加的程度越大;实验验证得知罗氏线圈的存在会使得电缆绝缘闪络电压降低,离导芯越近,降低程度越大。因此在安装罗氏线圈时,选择电缆绝缘良好的地方进行安装,尽量避开电缆接头及已经出现和容易出现电树枝、水树枝的区域。