电缆防火及预防措施

电缆防火及预防措施（共9篇）

电缆防火及预防措施 篇1

火电厂的电缆数量较多, 且多采用电缆隧道、夹层、排架及竖井密集铺设。有些电缆长期处于高温管道交错布置环境中, 老化严重, 或有煤粉堆积, 又离锅炉泄爆口较近, 火灾危险性较大。因此, 加强火电厂电缆防火安全意识, 了解火灾发生的原因及特点, 采取有效的防护措施, 是非常必要的。

1 火电厂发生电缆火灾的原因

1.1 电缆本身故障导致起火

多年来, 电厂内电缆曾多次发生着火事故并延燃成灾, 损失严重。根据调查资料表明, 电厂火灾事故中, 由于电缆本身故障起火延燃的约占30%。自身原因中, 电缆接头占70%。造成电缆本身故障起火的原因: (1) 由于电缆隧道、电缆沟中内积水积灰, 使电缆长期浸泡在水中, 造成电缆绝缘下降、老化, 外皮护套腐烂, 绝缘层严重受潮, 造成击穿短路; (2) 电缆头制作工艺粗糙, 绝缘层暴露时间太长, 致使运行中爆炸。

1.2 外界因素导致起火

(1) 电缆沟盖板不严, 电焊渣火花落入沟内使电缆着火; (2) 电缆排上积煤粉, 又靠近高温管道, 煤粉自燃使电缆着火; (3) 由于汽轮机的油系统漏油或油管破裂, 压力油喷到保温不全的高温管道上引起火灾, 并将附近的电缆引燃蔓延, 造成火灾; (4) 浸油电气设备故障喷油起火, 火焰油流入电缆隧道内引起电缆着火; (5) 汽轮机油系统漏油, 喷到高温热管道上起火, 将其四周电缆引燃; (6) 锅炉的制粉系统防爆门爆破, 喷出的火焰使四周的电缆着火; (7) 锅炉的热灰渣喷出, 碰到四周电缆引燃着火。

2 火电厂发生电缆火灾的特点

(1) 具有延燃性, 火势凶猛。火电厂电缆多采用隧道和架空密集敷设, 电缆处于高温管道重迭或交错布置的环境中, 电缆夹层电缆密布, 并且电缆竖井的高差形成自然抽风, 因此一旦着火, 火势就非常迅猛; (2) 具有有毒性, 造成“二次灾难”。电缆燃烧会产生大量的浓烟和有毒气体, 对人体直接造成“一次灾难”, 同时燃烧产物中的气体与水结合形成强烈酸雾, 附着在电气装置上, 严重降低设备和接线回路的绝缘强度, 造成设备的短路, 造成“二次灾难”, 甚至威胁人的生命安全; (3) 容易引起联锁反应, 损失严重。“二次灾难”极易造成控制回路失灵, 使事故扩大, 损失严重。

3 防止电缆着火延燃的措施

为了使电厂能够安全可靠地运行, 一方面是做好电厂的电缆防火设计工作, 本着预防为主的精神, 吸取好的经验, 积极创造条件, 使电缆事故率减少到最低程度。在拟定防止电缆着火延燃的具体措施时, 应借鉴近年来电厂电缆火灾事故调查归纳的经验及措施, 针对着火的起因, 充分运用国内新研制的防火材料, 改进当前设计中存在的问题;另一方面是合理应用各种防火阻燃手段。

3.1 改进当前设计中存在的问题

(1) 为限制电缆着火延燃范围, 当发电机容量为200MW及以上时, 一个通道内应敷设一台机的电缆。在一个通道内敷设两台以上机组的电缆时, 须用耐火隔板或加盖耐火槽盒, 使通道中不同机组电缆相互分隔; (2) 对于隧道、沟道土建设施的布置, 要注重地下水位条件, 妥善处理与管沟的交叉, 并采取有效排水坡度和适当的集水井防止渗水、漏水。对户外电缆沟的盖板, 按强度高的标准设计, 以利于长期运行中保持盖板完好; (3) 汽机房内架空敷设的电缆, 在路径规划时, 与热机专业密切配合, 使架空电缆与机务设备、管路的布置应统一考虑, 尽量远离蒸汽管道和油管道, 做到电缆与蒸汽管净距应符合规定, 与油管路的净距宜尽可能大;避免高温和漏油而导致事故, 若电缆和油管路的距离局部无法增大时, 则电缆局部绕包防火包等, 包带的绕包办法通常是用包带在电缆上以1/2搭盖绕包往返两层即可, 或涂防火涂料, 构成防火段; (4) 锅炉房内架空敷设的电缆, 不允许直接跨于锅炉防爆门的上方, 也不允许直接朝向防爆门, 制粉系统防爆门应避免直接朝向明敷电缆, 否则, 应采取隔热、防火措施; (5) 在输煤道中架空敷设的电缆, 因环境条件较差, 存在煤粉堆积在电缆上的不安全隐患, 因此在输煤栈道中, 架空敷设的电缆, 分段采用轻型封闭式耐火槽盒敷设, 防止火灾延燃, 栈道内防火段的设置, 可在栈道较长且电缆成群的地方设置。另外为不改善运行条件, 减少事故发生, 提高运行可靠性, 化学设备间内的电缆敷设, 采用架空敷设, 克服了由于地面冲洗水流入电缆沟内, 使电缆外度严重腐蚀绝缘老化等现象; (6) 架空敷设电缆的干道, 应设置人行通道。对于厂用电系统和集控室电缆密集的地方, 采用电缆夹层, 以封堵隔离; (7) 在集控室夹层、隧道内, 不得布置热管、油管及其它可能引起着火的管道和设备。在高度空间尺寸及支吊架选择上, 电缆布置须整洁清楚, 留出足够的巡视通道; (8) 在长期受高温作用的场所, 应使用防火阻燃电缆、难燃电缆及低烟气塑料电缆。

3.2 合理应用各种防火阻燃手段

(1) 通向集控室电缆夹层的孔洞及柜、盘的电缆孔, 应采取有效阻燃的封堵处理。 (2) 主厂房易受外部着火影响的区段, 在电缆上加阻燃材料 (如覆盖防火涂料或包带等) , 或对电缆予以防护 (如采用罩盖、封闭式槽盒、金属管等) 。 (3) 多台机组的厂用配电装置下部隧道中, 按机炉厂用母线段划分, 设置适当数量的阻火隔墙;公用主隧道、沟道引向分支通道处, 设置阻火墙。 (4) 动力电缆中间接头盒两侧及邻近区段, 加防火包带。 (5) 室外高压电流互感器、电压互感器近旁的电缆沟盖板, 应进行密封处理。

3.3 施工中需注意的方面

(1) 凡穿越墙壁、楼板和电缆沟道而进入控制室、电缆夹层、控制柜及仪表盘、保护盘等处的电缆孔、洞、竖井和进入油区的电缆入口处必须用防火堵料严密封堵。发电厂的电缆沿一定长度可涂以耐火涂料或其他阻燃物质。靠近充油设备的电缆沟, 应设有防火延燃措施, 盖板应封堵。电缆隧道及其分叉道口处应设防火墙及防火门; (2) 电缆敷设路径应尽量避免与热力管道接近或交叉, 严禁将电缆直接搁置在蒸汽管道上, 架空敷设电缆时, 电缆与蒸汽管净距不应少于1m (电力电缆) 和0.5m (控制电缆) , 与油管道的净距应尽可能增大。并对管道采取隔热措施。严禁电缆平行敷设在管道的上面或下面、蒸汽管道和油管道的沟道内, 同时要远离有机械震动和化学腐蚀的场所。室内电缆敷设时要保持良好的通风条件; (3) 敷设电缆时的环境温度应符合有关规定, 对可能受到机械损伤及行人轻易接近处, 应穿金属管敷设, 裸露电缆穿管前要用柔软材料包裹。转弯处敷设电缆时应符合最小弯曲半径的规定。使用油浸纸绝缘电力电缆时应符合最大答应高差值的规定。多条电缆并列敷设时要保持一定距离, 对可能积水、积灰、积油地段应敷设在电缆架上。直埋电缆的位置深度、与地下建筑物的基础净距、电缆最小水平净距应符合安全规定; (4) 安装电缆接头盒、终端头时环境温度应在5℃以上, 施工地点清洁干燥, 相对湿度不高于60%。应正确选用绝缘剂, 封铅后未完全冷却前不得移动电缆。安装在隧道及沟道内的接线盒, 用石棉板衬托, 并用耐火隔板与其它电缆隔开。对安装环境温度变化较大场所和户外场所, 使用环氧树脂电缆头, 且有户外防水设施。电缆终端出线、引线间及引线与接地体间的距离应符合有关要求; (5) 电缆隧道按炉设置阻火墙, 阻火墙的具体作法是:当电缆敷设完毕后, 在选择设置阻火墙的地方。用普通红砖砌成厚240mm的墙, 墙宽度等于电缆支架宽加100mm, 高度与隧道一样, 墙的下边在排水小沟的上面予留排水孔。砖墙砌成后在墙的两侧再各沿3m长的一段内, 涂上防火涂料, 形成完整的阻火墙; (6) 电缆沟道在进入建筑物, 或电缆沟交叉处用矿渣棉设置阻火墙; (7) 电缆廊道内宜每隔60m划分防火隔段; (8) 在多个电缆头并排安装的场合中, 应在电缆头之间加隔板或填充阻燃材料; (9) 在电缆夹层、隧 (廊) 道、沟洞内灌注电缆盒的绝缘剂时, 熔化绝缘剂工作应在外面进行; (10) 电力电缆中间接头盒的两侧及其邻近区域, 应增加防火包带等阻燃措施。

4 结束语

综上所述, 只有摸清电缆火灾事故发生的原因、特点及规律, 提高电缆终端头、中间接头的制作安装质量及工艺标准, 采取适当的防治措施和加强电缆运行的科学治理, 才能有效避免火电厂电缆火灾事故的发生。

电缆防火及预防措施 篇2

为了加强电缆的运行管理，消除安全隐患，**年**月**日，***公司根据**公司下发的《关于电缆防火检查的紧急通知》要求，结合我厂实际情况，第一时间制定出完善的“电缆防火隐患排查标准对照表”，对全厂电缆设施进行防火专项检查，现将检查情况总结如下：

一、检查情况

1.对电缆沟、电缆桥架及电缆本体进行了全面检查。重点检查了电缆沟道的防火、防水、防小动物和通风设施均完好；电缆沟道无积水，架空电缆挂钩无脱落；电缆无鼓包、被挤压变形及表皮破损现象；

2.电缆沟道、电缆夹层孔洞封堵严密，电缆接头、防火隔断、防火设施基本符合要求，电缆沟盖板完整，无破损现象；电缆隧道通畅、清洁无杂物，排水沟通畅无杂物，排水口无堵塞，排水泵能够定期进行试验，运转情况良好；

3.灭火器配备数量足够，无过期未检验现象，且压力充足；

4.电缆管理制度齐全、已制定电缆的检查、清扫周期，能够定期进行检查且记录齐全；

二、存在的主要问题：

1、电缆未刷防火涂料。

三、整改措施：

1.按照问题库此项问题计划整改时间进行粉刷防火涂料；

浅谈变电站电缆防火措施 篇3

关键词：电缆,防火,措施

变电站的正常运行离不开电缆的重要保证。变电站内的电缆不仅分布特别广, 且电缆有着易燃性, 着火后的串延性。一旦电缆着火, 后果不堪设想, 所以电缆如何防火成为电力系统重要工作。众多工程技术人员不断地分析研究电缆的起火原因, 但还是时有发生电缆火灾事故。为解决电缆防火及存在的问题, 文章结合实际进行以下分析建议, 以得出最理想的方法达到最有效的电缆防火效果。

1 电缆防火必需以防为主

电缆着火有两种最具可能性, 一是电缆本身的故障引起, 再者是由其它设备着火后串延所致。经过现场观察, 引起电缆着火原因主要是电缆本身故障, 因此, 最具危险性是在主通道里电缆本身故障引起着火。比如, 有缺陷、老化、受潮、损伤等的问题电缆, 这些问题往往会导致电缆在运行中绝缘短路, 从而短路电弧会引燃电缆, 这是电缆自身故障着火原因所在。所以保护运行中的电缆工作不可忽视, 一旦发现电缆存在问题要及时处理。

1.1 电缆的运行环境是电缆长期安全运行的保证

影响电缆运行的环境有几种情况:一旦出现污水、不良汽体进入电缆沟或电缆隧道内, 长期滞留, 不及时排畅;电缆防火门被长时间关闭, 再有用防火隔板全部封闭电缆, 造成阻碍电缆通风、散热;还有不能为了美观, 完全封住电缆沟盖板的缝隙, 这种对电缆完全封闭作法, 电缆得不到正常巡视, 同样造成电缆的通风、散热、排放潮汽, 此作法非常不切实际。良好的运行环境是防止电缆损伤与绝缘的加速老化。

1.2 保证电缆预防性试验的质量

要以《电力设备预防性试验规程》的要求进行电缆预防性试验, 且严格进行, 合格情况有时不能单看试验数据, 得出的数据须进行分析比较, 加以研究试验数据的变化规律。比如, 在作直流耐压时候, 如果所测得的泄漏电流随试验电压值的升高或加压时间的增加而上升较快, 或者和相同电缆比较数值增大较多, 或者和历史上本电缆所测数据比较呈明显的上升趋势, 或者三相之间的泄漏电流不平衡系数较大等等, 都应认真分析, 如非试验方法不当引起, 则可适当提高试验电压或延长试验时间, 判定电缆能否继续运行。

1.3 要选用正规厂家合格的电缆, 运行中对电缆头加强监视

要精心选用电缆头制作材料和加强制作工艺质量管理, 且制作出的电缆头寿命期不能比电缆的使用寿命短。但电缆头不但只限于在现场制作且还是手工, 对现场条件的制约, 操作技术人员技能必须过硬。因此, 电缆头制作监管、监视显得特别重要。电缆头终端避免放在电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层之中, 且必须针对在电缆沟、隧道、槽盒、夹层内的动力中间接头给予登记, 着重监视, 并定期测温, 电缆头一旦发现有不正常升温、有气味、烟雾的情况, 须及时上报, 请相关技术员到场判断、处理。

1.4 防止电缆被其他设备着火引燃

有充油电气设备是重要防范对象, 它如果出现故障失火, 就可能危及电缆头着火, 要防止火蔓延到附近电缆。所以防范措施须得当, 例如:充油电气设备周围电缆沟盖板要做好密封工作, 做到不被设备故障失火时有油流进电缆沟引燃电缆;保持电缆沟、隧道、夹层内清洁, 更允许出现易燃物。对于电缆夹层, 无关人员禁止出入, 避免人为造成电缆失火。

1.5 加强对电缆线路的负荷监视

对高负荷电缆出线线路需加强监视, 做好运行维护工作, 对电缆头定期测温, 并做好相应的记录。

1.6 防止电缆受到外力损伤

电缆在敷设过程中可能会有拖、拽、弯、折的情况, 当这些外力超过电缆的承受极限时, 会给电缆造成实质性伤害, 在以后的运行中逐渐扩大引起火灾。另外, 在电缆沟、电缆竖井敷设新电缆或做电缆头也可能对旧有的电缆造成伤害。在电缆附近用火不当也可能引起电缆着火。所以对电缆施工必须按照相关规程, 做好监护管理, 精心施工, 严格操作。

2 防止电缆火灾延燃的措施

封、堵、涂、隔、包、水喷雾等都防止电缆火灾延燃的贯常作法。但根据实践最符合实际的方法是封、堵、隔。用涂、包的办法不是很好, 对电缆涂、包, 所需费用高, 且受命短, 质量难以保证, 所以采用封、堵、隔的方法效果又明显且费用相对较低。

2.1 防止电缆火灾延燃的方案要完整

电缆投运的防火设计方案必须根据现场实际情况进行, 设计过程主要考虑以下几方面:所需封堵地方严密性必须要高;防火效果要做到电气盘、柜火不延燃到电缆沟, 电缆沟着火不延燃到电缆隧道, 电缆隧道着火不延燃到控制室、电气配电装置的电缆夹层, 一个电气室着火不延燃到其它室。用防火墙把电缆沟、电缆隧道内的电缆进行分段防火, 动力电缆与控制电缆两者间须用层间耐火隔板隔开等一系列措施。

2.2 使用合格的防火材料

防火材料一定要采用经国家技术鉴定合格的, 生产厂家的产品且有公安部门颁发生产许可证的。为保证产品质量, 到现场后的产品还须做抽样耐火试验, 确保电缆运行安全。

2.3 必须保证防火封堵的严密性

防火封堵严密性特别重要, 避免封而不实, 失去了封堵的作用。问题容易在电缆根数多之处出现, 为保证封堵效果, 最好用软堵料。变电站值班员应定期检查电缆防火堵墙及软堵料对缝隙封堵情况, 本局在春安、秋安大检查中有详细的规定。

2.4 防火材料封堵要达到一定的厚度

在安全检查中必须检查防火封堵的严密、判断封堵材料的厚度能否达有效防火。封堵时材料的厚度要与所封堵面电缆的根数成比例, 封堵的厚度随电缆的根数增加而增加。对于电缆隧道里电缆防火墙的厚度一般不应小于240mm, 防火墙要比电缆支架宽100mm以上, 防火墙两侧还要有不小于1000mm防火段 (可用防火涂料、防火包等) 。

2.5 必须保证防火封堵有足够的机械强度

在电缆着火情况下, 如果是电气设备发生短路危险性更高, 它会导致空气迅速猛膨胀, 伴随着产生冲击波, 防火封堵层机械强度如果低于冲击力的, 防火封堵就会不起作用。因此, 考虑足够的防火封堵的机械强度也是重要一点, 所以, 必要时混合钢筋预防特别重要或危险的地方。

2.6 电缆特殊情况的阻隔措施

对电缆终端头、中间头应有防火阻隔措施, 保证万一电缆头着火不会引燃相邻的其他电缆, 特别要考虑电缆头爆炸的特殊情况。直流动力电缆、保安电源电缆等保证供电主设备最基本安全的电缆应采用全线防火处理, 或者采用阻燃电缆, 如矿物绝缘电缆, 保证不会波及主要设备。

3 结束语

电缆防火及预防措施 篇4

【中华电缆交易网】小编讯：电力系统电线电缆敷设中存在的火灾隐患

在电缆制造过程中，导致电缆本体电气绝缘性能下降，绝缘遭到破坏，埋下火灾隐患。其原因主要为:绝缘介质中含有杂质、水分和气泡;绝缘层厚度不均匀;主绝缘与导体和屏蔽层之间表面粗糙、有毛刺、有气隙，造成绝缘层中电场强度分布不均匀。

电缆与热力管道距离过近或电缆长期过负荷, 温度过高使绝缘材料老化、过热引起短路自燃，造成绝缘性能下降,击穿引燃。电缆在电缆桥架上由于热胀冷缩现象所受到的拉力和电缆桥架的棱角对电缆的机械损伤，破坏了电缆的防护层和绝缘层，使电气绝缘性能下降。

电缆头及终端盒故障自燃,因为制作工艺粗糙,剥开的绝缘体在空气中暴露时间太长,使绝缘体受潮,致使在运行中爆炸。电缆头表面受潮或积污,电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小等导致线路起火。

电缆中间接头压接不紧,焊接不牢, 运行中发生氧化;注入电缆中间接头盒的绝缘物质剂量不符合要求, 或灌注时盒内存有气孔;电缆盒密封不良或受损裂纹浸入潮气, 使绝缘击穿, 起火爆炸。

电缆隧道堆放杂物, 电缆或电缆支架上积灰过厚, 电缆隧道有可燃气体可燃液体泄漏等经高温或明火引燃, 发生电缆火灾或爆炸。

现在广泛使用的绕包式绝缘材料的介电系数、体积电阻率要比电缆本体的绝缘介电系数、体积电阻率低一些。在强电场作用下，绝缘材料内部介质损耗、泄漏电流的增加会导致电缆附件发热。再加上电缆终端头和中间接头导体连接处，是现场利用压接钳人工压接，压接处的接触电阻一般都大于电缆导体线芯的电阻，很难做到与电缆导体线芯的电阻一样，从而也会给电缆、电缆火灾事故埋下隐患。

油浸电缆敷设时高低位差较大, 发生淌油或电缆头渗油现象, 致使高位电缆端的绝缘油流失,热阻增加绝缘焦化而击穿起火。

人为因素，亦是造成电线、电缆火灾事故的另一个重要起因。例如操作人员不按规程规制作业，误操作造成电缆、电缆短路，发生过负荷，加剧电线、电缆表层成倍发热，酿成电气火灾事故。

电力系统电线电缆敷设中火灾危害及原因分析

高层建筑中，因为电线、电缆敷设成束地架设在线架上，一旦电线、电缆产生火灾，其后果不堪设想。因为电线、电缆所使用的绝缘层都是有可燃性的橡胶、聚氯乙烯等氢高分子有机化合物质，在焚烧时所产生的热量达19000～46000kJ/kg。电线、电缆的铜芯熔点约在1038℃，铝芯熔点在658℃，而电线、电缆绝缘层的熔点却远远低于这些数值，如聚氯乙烯塑料熔点仅为120℃。当群体成束电线、电缆事故发生热点熔温达 800～1100℃时，对高层建筑的威胁尤为重大，事故中烟雾大，难以观察到着火源，事故处理十分艰苦。近年来的四川百货大楼、香港九龙大厦的火灾惨剧，无一不是由电线、电缆引起的。

发生电气火灾事故还会引起其他连锁事故。一般地讲，塑料电线、电缆不仅燃烧蔓延速度快，而且还产生大量的有毒有害气体，诸如氯化氢、一氧化碳等，使人处于窒息、中毒状态，面临死亡的危险。同时，在熄灭时卤化物气体经燃烧反应会生成强烈的酸雾，造?“二次污染”，使现代智能型高层电气、电子设备受到强酸侵蚀，后果也相当严重。

电力系统电线电缆敷设中存在火灾隐患的预防措施

要从思想上引起高度重视, 严把设计、制造、安装、维护、检修等各个环节, 实行全过程管理, 提高电缆安全可靠性。电线、电缆设计选型要切当。对高层修建施工中的电线、电缆要进行技巧处置。大楼之间、层与层、层与墙、架与层、电梯井道与架之间以及操纵室等都要严格用防火堵料，周到封牢，这样电线、电缆走火时火苗便不会串向其他方位。特殊对电线、电缆敷设架成束群体，要表明走向，对各电气过桥箱、沉降箱、接头箱严厉隔离封闭，以防火灾事变产生后造成事故扩大蔓延。

要使电缆远离热源和火源。在敷设电缆时，电缆管道要尽可能地远离蒸汽及油管道，他们之间要保持一定的安全距离。可燃气体或可燃液体管沟内，不应敷设电缆。若敷设在热力管沟内，要对电缆采取隔热保护措施，不应在爆炸或有火灾危险的场所架空明敷电缆。

在火灾易发或导致火势蔓延的部位进行防火处理，在敷设电缆时要隔离易燃易爆物，在容易受到外界影响的电缆区段，要进行必要的防火处理。为有效地阻止火势蔓延扩大，减少火灾损失，可在电缆沟、电缆隧道等部位设置防火墙及阻火段，将火势控制在一定的电缆区段，以缩小火灾范围，对于充油电气设备附近的电缆沟要密封好，通向控制室的电缆夹层的孔洞及竖井的所有墙孔，楼板出的电缆穿孔等，都必须采用耐火材料严密封堵，耐火极限不应小于1h，以防止电缆火灾向非火灾区蔓延扩大。

要在不同厂房或车间交界处、室外进入室内处、配电室母线分段处、不同电压配电装置交界处、不同机组及主变压器的缆道连接处、长距离缆道每隔100m处，均设置防火墙及阻火段;在隧道与主控、集控、网控室连接处，设带门的防火墙,失火时,防火门能自动或远方手动关闭;在厂区围墙处隧道，也应设带锁的防火门。

要设置自动报警与灭火装置。为有效扑救电缆初期火灾，可在电缆夹层、电缆隧道的适当位置设置自动报警和灭火装置，以便把电缆初期火灾消灭在萌芽状态。

电缆夹层的防火及消防设计 篇5

在进出电缆较多的控制室或电气室,一般要设置电缆夹层。电缆夹层内电缆比较密集,是整个厂区的生产命脉。但工作人员平时很少到达,火灾隐患很难被发现;电缆较密集,电缆放生火灾时电缆容易延燃;电缆夹层空间狭小,一旦发生火灾,烟雾弥漫,消防人员很难发现着火点,扑救困难。

1 电缆夹层的设计要点

电缆夹层设计时要注意以下几点:

(1)电缆夹层净高一般不应小于2 m,最低不得小于1.5 m;

(2)桥架的布置应方便电缆引入屏柜,且应避免屏柜端子受力;

(3)无关管道不得穿过电缆夹层;

(4)电缆夹层满足防火设计要求;

(5)设计提供火灾预报警装置,避免火灾发生;

(6)设立防火分区,防止火灾蔓延;

(7)设置自动灭火系统,确保电缆及人员的安全。

2 电缆夹层的设计

2.1 电缆夹层的防火设计

电缆火灾的特点是能借住电缆迅速传播火焰。有效地阻止和延缓火焰的蔓延是防火设计的重点。根据现行的电缆防火规程规范,提出以下电缆夹层电缆防火设计方案:

(1)在电缆夹层内,对所有电缆穿越楼板和墙壁孔洞进行严密的阻火封堵。阻火封堵由防火隔板、耐火柔性堵料和速固堵料构成,柔性堵料包在电缆周围厚度不得小于3 cm,以便将来维修更换电缆方便。

(2)对自盘柜穿过楼板下来的竖向电缆涂刷1m防火涂料,以增加该处阻火区段的长度,减少火灾发生时对主控室盘柜电缆和电器元件的热量辐射。如果自盘柜穿过楼板下来的电缆较整齐,可将这部分电缆装入防火槽盒,但防火槽盒需设置自身固定的支架。

(3)由于电缆着火燃烧发热量可以产生热聚集而引起电缆沿走向延燃。试验表明,在30根电缆(可燃体为20.5 kg/m)的情况下,如发生电缆引燃事故,在4 min以内即可形成500℃高温热聚集而导致电缆沿走向进行延燃。因此,电缆支架或桥架上的电缆,如相邻两层电缆根数超过30根时,则电缆层间要用防火隔板(即防火托盘或防火盖板)进行阻火分隔。也可采用每隔两层电缆装设防火隔板(即防火托盘或防火盖板)。另外,夹层中的电缆在水平方向上每一直线段的两端装设一套2 m防火槽盒,防火槽盒的两端用柔性堵料严密封堵。电缆沿水平走向延燃的必须条件是电缆的可燃体超过一定数量(如15 kg/m)时,才可能发生电缆延燃现象。用防火隔板(防火托盘或防火盖板)将电缆分隔,其目的就是分割电缆可燃体的重量,使在分隔空间的电缆可燃体重量达不到电缆沿水平走向延燃的重量,从而防止了电缆沿水平走向延燃。

也可以用防火涂料设计防火隔断来阻断电缆的延燃,每隔几米做一个防火隔断,隔断两端1m处涂刷防火涂料,当一个防火隔断发生火灾时,防止其向其它方向发展。质量好的防火涂料能够提供120 min的耐火时间。可以将火焰阻断在小范围内,防止其蔓延。

2.2 电缆夹层的消防设计

《火力发电厂与变电所设计防火规范》第5.8.6条规定单元控制室、电气控制楼电缆夹层应设线型感温和感烟型的组合和自动喷水灭火系统。因此,电缆夹层的消防设计应包括火灾自动报警系统和自动灭火系统。

在电缆夹层内设置自动火灾报警系统是非常必要的,有利于早期发现电缆过热,提醒工作人员注意,消除火灾发生的隐患。在火灾报警系统设计中,关键是传感器的选择,一般考虑以下几种类型:点式感烟探测器,缆式差定温探测器和空气样本分析系统。

感烟探头,有烟雾时才能发出报警信号,电缆此时已经燃烧,不利于消除隐患。

空气样本分析系统在火灾探测领域是一项比较新的技术,一般用于计算机室或电缆隧道中,而且成本较高,不建议在电缆夹层中使用。

电缆夹层内采用缆式差定温探测器进行火灾探测是比较经济合理的,缆式差定温探测器在在电缆桥架内与电缆接触并呈正弦状敷设,当桥架内的电缆达到一定温度时,报警信号由差定温探测器终端盒送至火灾报警控制器显示报警,提醒工作人员有火灾隐患,这样就可以把火灾隐患消灭在萌芽状态。

除了火灾自动报警系统外,还要设置自动灭火系统。从实际的应用情况来看,采用自动喷水系统虽然能有效地控制和扑灭电缆的火灾,防止电缆进一步燃烧,但因该电缆夹层下通常是配电装置或是其它电气设备间,而对防水有特殊要求,因此在作水消防系统的同时还需对楼面作防水处理,并作好排水设计。另外火灾扑灭后,电缆的受损部位因其绝缘性能降低而需拆换整根电缆,会加大费用。

采用超细干粉自动灭火系统能有效抑制有焰燃烧,超细干粉灭火装置填装的超细干粉灭火剂有表面燃烧强窒息作用,能遮隔火焰热辐射、冷却被保护物,超细干粉无管网自动灭火系统,采用悬挂式结构,氮气驱动,只需将设备悬挂在被保护物上方,即可实现全淹没和局部保护设备可反复充装。灭火后对电缆无损害,火灾后只需对烧坏部分作局部更换即可使用。

在条件许可时,也可以在电缆夹层设置固定式灭火系统或悬挂式气体自动灭火装置。但由于这些装置的可靠问题,担心设置时间长了,一旦发生火灾,这些装置拒绝动作。因此这些灭火装置仅能作为电缆夹层电缆防火的后备措施。

另外,电缆夹层周围需设置排烟风机,一方面可以对电缆夹层内部进行散热,另一方面火灾发生时用于排烟,有利于消防灭火。

3 结束语

在电缆夹层内设置一系列消防防火设施是非常必要的。消防设备一旦安装和使用,设备的保养与维护也应引起重视,制定合理的管理制度,定期维护和保养设备,才能使消防设备发挥其稳定的作用。

摘要：介绍了电缆夹层设计要点,叙述了电缆夹层的防火和消防设计措施。

关键词：电缆夹层,防火设计,消防设计

参考文献

[1]GB50229—2006.火力发电厂与变电所设计防火规范[S].

[2]GB 5001 6-2008.火灾自动报警系统设计规范[S].

[3]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005.

浅析建筑防火电缆的发展及现状 篇6

电缆行业是国内仅次于汽车行业的第二大行业,产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%,应用范围极为广泛。近年来建筑行业的迅猛发展使建筑电缆的用量得到不断攀升,尤其是现代的智能型高层建筑,各类电气电子系统日趋复杂,线路纵横密布,在给人们生活、工作带来极大便利的同时也浮现了电气火灾事故逐年增多的局面。

据公安消防部分统计,中国发生的火灾中有50%以上是电气火灾,其中又有55%左右是由电线电缆引起的。引起电缆着火的原因有内部、外部两种原因,归纳起来不外乎有电缆本身故障起火和外部火源引燃两种。

建筑中电缆大都采用大程度密集方式敷设,同时电缆结构中含有大量的塑料高分子材料,因此电缆着火后,周围的电缆很容易被引燃,使火焰沿着电缆敷设方向迅速蔓延扩大,酿成火灾,再者聚氯乙烯(PVC)电缆燃烧时一般会产生大量的烟雾,并释放出一氧化碳、氯化氢等有害气体,不仅影响消防人员的救火工作,严重时更会造成火灾使现场人员因毒气、烟气的窒息而伤亡;氯化氢为腐蚀性气体,能通过缝隙、孔洞弥漫到电气装置中,在电气装置表面形成一层导电膜,降低设备和接线回路的绝缘性能,使其失去功能,造成不可忽视的“二次灾害”。

伴随火灾事故的频发,人们对电线电缆火灾危险性认识不断的加深,为减少电线电缆火灾造成的损失,人们对电线电缆的防火特性、安全可靠性、环保性提出了更高的要求,防火电缆也得到人们愈来愈多的关注。

1 防火电缆的定义

防火电缆,广义上来说是具有防火性能电线电缆的总称,是指在火灾条件下具有能直接或间接减少火灾损失特性的一类电线电缆,通常分为阻燃电线电缆和耐火电线电缆两类,阻燃,电缆在规定的试验条件下燃烧时,撤去火源后,火焰在电缆试样上蔓延但不超过规定的范围并且自行熄灭的特性,即阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。

阻燃电线电缆通常是在材料中添加阻燃剂(例如氢氧化镁,氢氧化铝),使得材料在燃烧时具有阻燃性能。

耐火,电缆在规定的火源和时间下燃烧时,线路能持续地在指定状态下运行的能力,即线路保持完整性的能力。通俗的说,就是在发生火灾电缆燃烧时,能保证电源持续向负载供电的能力。

电线电缆的耐火特性主要靠绕包在铜导体上的云母耐火带保护而继续通电一段时间。

主要的防火性能有下列几种:(1)阻燃-阻滞、延缓火焰沿着电线电缆的蔓延,使火灾不扩大,该类型电缆着火后具有自熄性能。(2)耐火-在火焰燃烧情况下能保持一定时间的运行,即保持线路的完整性该类型电缆在火焰中具有一定时间的供电能力。(3)无卤-构成电线电缆的材料不含卤素元素(氟、氯、溴、碘、砹),燃烧时产生的物质的腐蚀性较低,对周围环境,设施,人员的伤害较小。(4)低烟(烟密度、烟发散)-要求电缆燃烧时产生的有害烟气较少,用透过烟的光强度衰减量(透光率、能见度)来衡量。透光率越高,电缆的低烟特性越好,在发生火灾时对人员的疏散和灭火越有利。(5)低毒-电线电缆材料燃烧时产生的气体毒性较低。

防火电缆的防火性能可以为以上几种的任意一种或者是几种的共同组合,防火电缆不一定环保,但环保电缆通常都属于防火电缆。

2 国内防火电缆发展概况

国内防火电缆的发展最先从阻燃电缆开始,上个世纪七十年代末起,我国开始了对电线电缆阻燃技术的开发研究,八十年代初,许多大型电缆企业率先生产出阻燃聚氯乙烯电力电缆、阻燃聚氯乙烯控制电缆等产品。

虽然聚氯乙烯电缆的阻燃性能较好,但由于含有卤素,燃烧时产生大量的烟和有毒气体,其毒性指数高达15,人在毒性指数气体浓度下2分钟既有死亡的危险,严重危害人民生命安全,因此,无论从消防安全角度还是从环保角度来看此类产品都应逐步限制其使用。

耐火电缆则是阻燃电缆发展的一段时机的必然产物,诞生于上世纪九十年代,高层建筑的大量崛起,一旦发生火灾,抢救民众生命、财产安全及消防等都需要用电,耐火电缆因此而生,耐火电缆在火灾燃烧时,导体上形成一层保护壳的绝缘物使电缆具有继续供电的能力。

针对聚氯乙烯电缆环保性能的严重不足,早在1998年,北京市供电局就颁文规定,在其所辖系统禁用聚氯乙烯电缆;2001年我国有关部门颁布了光缆用低烟无卤材料的相关标准;同年,公安部颁布了阻燃及耐火电缆分级和有关要求,从2002年底开始,在上海、北京等城市大型公共活动场所,禁止使用聚氯乙烯(PVC)等非环保性电缆产品;2008年北京奥运会,2010年上海世博会使用的都是环保性电缆产品。

3防火电缆现状

防火电缆经过三十多年的发展,到今天的产品类别已经非常丰富,包含电力、装备、通信等多个系列,可满足各个领域的应用,并且绝大多数产品均有相关的国家或行业标准,从这一方面代表着国家有关部门对防火电缆的重视,标准的制定为防火电缆的普及提供了坚实有力的基础保障。

防火电缆的各项防火性能单从定义上非常容易理解,但具体是否符合相应的防火性能要求主要还是通过相应的试验来检测的,表1列出的是常见的防火性能指标及试验方法。

需要注意的是目前国内标准中耐火性能只包括普通的耐火试验,耐火冲击试验和水淋耐火试验暂时未要求,但部分电缆的耐火性能符合英国标准BS 6387的要求。

建筑领域常见的防火电缆代号及产品标准介绍见表2,经过十多年的制定、完善,各类产品标准已相对比较健全和规范。

表2中的耐火电缆主要是指以聚氯乙烯或者交联聚乙烯等高分子材料为绝缘层的塑料绝缘耐火电缆,随着电缆技术的不断发展,目前已有采用无机材料作为电缆绝缘的耐火电缆产品,主要耐火电缆产品及特点见表3。

除上述三种耐火电缆产品外,考虑到防火电缆在现代建筑中的重要性,越来越多的电缆企业都在研制新型的柔性防火电缆,其主要产品特点是耐火性能优异、无卤环保,同时兼顾生产制造成本及加工敷设的易用性,但不同的是该类型防火电缆目前均无一致的产品标准,执行标准为各个企业自行制定的企业标准,防火性能虽然大多相同,能满足各种场所使用的要求,但产品在规范性、统一性方面还是有些欠缺,比如产品外径范围是否统一,接头终端是否通用。

无论是防火电缆的设计还是选用,防火性能是关键的,但电气性能同样不可忽视,其中主要包括电压等级和绝缘电阻,指标参数见表4。

绝缘电阻随着温度的升高急剧下降,常温下绝缘电阻过低将可能导致耐火电缆失去耐火作用而发生击穿不能工作,造成严重的安全隐患。

防火电缆在被人们逐步认识和了解的同时距离人们也越来越近,近年来部分建筑设计规范中已经明确使用更加环保的防火电缆,例如JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》7.4.1条第二款第三项规定:对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆电线或无烟无卤电力电缆、电线。

关于防火电缆的安装敷设相关文章介绍的已经比较多了,文章不再累述,最重要的一条是不同级别、不同工作温度的不混用。

4 结束语

防火电缆尤其是环保型防火电缆在人们的生活、工作中起着不可或缺的重要作用,但与聚氯乙烯电缆有着几十年的发展历史相比,短时间内还无法完全取代,不过随着国家相关政策的不断出台,我国建筑、交通、通讯、供电等部门对应用环保电缆将更加偏重,电缆生产企业也应继续加大防火电缆的产品研发,以更安全、更环保、更经济的产品来服务社会。

参考文献

[1]冯军.浅谈我国阻燃电线电缆的发展[A].2006年中国消防协会防火材料技术论文集[C].2006.

[2]徐应麟.关于防火电线电缆的特性和型号[J].电线电缆,1999(6).

浅析电力电缆故障及预防措施 篇7

近年来, 我国国民经济持续快速发展, 极大地刺激了电力市场需求, 从而凸显出电力短缺的供需矛盾。国民经济的快速发展需要电能供应的支持, 而从占地空间利用和城市整洁等方面来考虑, 越来越多的电力电缆被应用于大型企业、公共设施等重要负荷的供电及城市电网改造中。同其他架空裸线相比, 电力电缆的优点是受外界气候干扰小、安全可靠、隐蔽、较少维护、经久耐用, 可在各种场合下敷设。但其缺点也很明显, 首先是电缆敷设过程较为复杂, 电缆接头施工工艺复杂;其次是发生故障时, 故障查找和处理难度较大。电缆系统在实际使用状况下, 是否能够长时期可靠工作或因绝缘老化加速而缩减使用寿命, 是关系电网安全可靠运行十分重要的问题。

1 电力电缆常见故障

随着电缆线路的增多, 各种电缆越来越多地运用到生产、生活的各个领域, 而且一般都埋入地下, 发生故障在所难免。根据电缆线路故障的性质, 总体可以分为电气绝缘性故障和非绝缘故障2类。电气绝缘性故障包括低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、断线接地故障和闪络性故障等。非绝缘故障主要是指具有压力的电缆, 如自容式充油钢管充油充气和压气等电缆的漏油漏气故障。实际运行中的电缆线路发生的故障大多为电气绝缘性故障, 根据实际运行经验大致有以下几种:

1.1 机械损伤

机械损伤类故障比较常见, 所占的故障率最大, 其故障形式比较容易识别, 大多造成停电事故。造成机械损伤的原因有以下几种:

(1) 安装过程中的外皮破损, 这将在日后的运行过程中留下隐患。

(2) 运行中因外力直接导致的破坏。

(3) 自然损伤。如中间头或端头的绝缘胶膨胀而胀裂外壳或附近电缆护套;因土地沉降、滑坡等引起的过大拉力而拉断中间接头或电缆本体;大型设备或车辆的频繁振动而损坏电缆等。

1.2 电缆绝缘受潮

这种情况很常见, 一般发生在电缆接头处, 造成绝缘受潮的原因有以下几种:

(1) 电缆中间头或终端头密封工艺不良或密封失效。

(2) 电缆外护层有孔或裂纹。

(3) 水树枝劣化。电缆长时间受水浸渍, 由于在高场强下工作, 水分将成树枝状侵蚀电缆, 形成劣化。水树枝劣化主要有:内导和外导水树枝劣化, 主要是由电缆屏蔽层的突起造成;其次是蝴蝶领结式水树枝劣化, 主要是由绝缘内的气隙或杂质引起的。

1.3 电缆绝缘老化

电缆绝缘长期在电和热的作用下运行, 其物理性能会发生变化, 从而导致绝缘强度或介质损耗增大而引起绝缘老化。引起绝缘过早老化的主要原因有:

(1) 过电压。电缆选型不当, 致使电缆长期在过电压下工作。

(2) 过负荷。长期超负荷运行, 由于电流的热效应, 电缆线路长期受热而过早老化。

(3) 化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区, 保护层因长期遭受化学腐蚀, 致使保护层失效, 绝缘降低。

(4) 环境和温度。电缆线路周围靠近热源, 也会造成电缆温度过高, 绝缘老化击穿。

1.4 产品质量缺陷

电缆本身或电缆头附件质量差, 主要原因有:

(1) 设计不良。电场分布设计不周密、防水不严密、选用材料不妥当、机械强度不充足等。

(2) 电缆本体及附件本体质量缺陷。主要是由于施工单位缺乏必要的专业技术培训, 施工人员技术水平参差不齐造成的, 如电缆本体纸绝缘上出现褶皱、裂损、破口和重叠间隙等缺陷;电缆附件铸铁件有砂眼, 瓷件的机械强度不够, 其他零件不符合规格或组装时不密封等。

2 电力电缆故障的探测

电缆故障对供电可靠性的影响日益增大, 因而迅速、准确地探测故障点的位置对保障电缆的及时修复有着重要意义。

第一步判明故障性质。判断故障性质的方法可采用兆欧表进行, 先在一端测量电缆各芯间和芯对地的绝缘电阻, 再将另一端短路测量有无断线。根据所测数据分析判断故障性质, 如短路接地、断线等。

第二步测量故障点的距离。电缆故障性质确定后, 要根据不同的故障, 选择适当方法测定从电缆一端到故障点的距离。常用直流电桥法和脉冲法。

第三步定点。测距能估计出故障区段, 定点可以更精确地判定故障地点。定点的方法有声测法、感应法等。对长度仅为数十米的短电缆, 故障多在终端头;对长达数百米的长电缆, 宜用声测法定点。

3 电力电缆故障的预防措施

(1) 对电缆产品质量和施工质量进行严格管控。为了使电缆故障减少, 首先要把好产品质量关。电缆质量的好坏对防止绝缘劣化至关重要, 所以在选择电缆时应对电缆厂家的生产工艺、技术规程、管理等要有一定了解, 以便能买到质量好的电缆。好电缆还要有好的施工, 否则也会留下隐患。敷设时应加强巡视, 做好协调工作, 放置好电缆标志;选择适当的铺设方式, 减少电缆受机械损伤的几率。

(2) 加强绝缘监督, 及时发现排查电缆故障。安装电缆在线监测系统及定期进行的预防性试验, 可以对电缆及其附件进行定时或实时地监测检查, 能够及早发现问题, 可以将隐患在事故发生前及时排除解决。

(3) 预防过负荷过电压的发生。加强负荷电流的监视, 防止超负荷运行时绝缘击穿损坏, 造成的电缆故障。加设线路过电压装置, 减小过电压对电缆绝缘的损坏。

(4) 加强电缆局部放电监测。局部放电会在电缆内引起电击穿, 它是最危险的绝缘劣化形式之一。通常通过在电缆接地线上套装高频电流互感器来监测局部放电。电流传感器后接前置放大器, 再连至主监测系统, 由微机对局部放电数据进行处理, 可取得丰富的局部放电信息。

4 电力电缆在线监测故障诊断

在线监测故障诊断是对电缆进行绝缘监督的主要手段, 以往一直定期进行绝缘预防性试验, 即定期在停电状态下进行绝缘性能的检查性试验。从经济角度看, 定期试验需停电, 不仅会造成很大的直接和间接的经济损失, 而且增加了工作安排的难度。从技术角度分析, 离线的定期预防性试验有局限性。首先, 多数项目是在低电压下进行检查;其次, 绝缘劣化具有一定的潜伏和发展时间, 而预试是定期进行的, 经常不能及时准确地发现故障。因此, 为了降低停电和维修费用, 避免预试的局限性, 利用具有较强抗干扰能力, 具有合理的准确度和灵敏度, 能自动连续进行监测、数据处理和存储的在线检测技术诊断电缆的故障显得尤为重要, 其也将是电缆故障诊断的发展趋势。

5 结语

随着电网的发展和扩大, 电缆在供电中发挥着越来越大的作用。但是, 电缆绝缘结构相对复杂, 容易受损, 为了保证电缆线路安全运行, 需要对电缆进行故障分析、监测及预防工作, 以保证人们井然有序的生活及正常用电。

参考文献

[1]张艳明.浅议电力电缆的故障诊断[J].电气世界, 2007 (7)

[2]毕国轩.电力电缆故障原因分析及探测方法探讨[J].山西电力, 2005 (2)

[3]陈宝怡.浅谈电缆线路的故障原因与提高电缆运行可靠性的途径[J].制造业自动化, 2010 (9)

[4]郑秀玉, 李晓明, 丁坚勇.电力电缆故障定位综述[J].电气应用, 2009 (22)

[5]李建明, 朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社, 2001

电力电缆线路故障分析及预防措施 篇8

关键词：电力电缆,故障分析,预防措施

由于电缆线路与架空线路相比有很多优点。因此, 在10KV及以下的铁路电力系统中, 得到广泛应用。但由于电缆线路成本高, 寻找与处理故障困难等原因也受到一定的限制。在电缆的安装与运行, 由于机械损伤, 接头与终端头的缺陷, 绝缘受潮、老化以及铅皮腐蚀等原因而造成故障。本文主要针对电力电缆的常见故障, 从结构设计, 人为因素, 运行环境等方面进行分析, 并提出行之有效的预防措施。

1 电力电缆常见故障及原因

1.1 电力电缆常见故障

在电力系统正常运行过程中, 电力电缆常见的故障主要有低电阻接地或短路故障、高电阻接地或短路故障、断线故障、闪络故障、复合型故障等。

1.2 电力电缆故障发生的原因

电力电缆从生产到铺设, 从施工到运行, 任何环节的疏忽都有可能造成电力电缆故障。发生电力电缆故障的原因主要有以下几种。

1.2.1 外力破坏造成电缆故障

这类故障原因可占所有原因的一半以上, 故障发生后, 大多会造成大面积的停电事故。当电缆直接受到外力损坏, 比如进行地下管线施工, 施工机械牵引过大而拉断电缆, 电缆弯曲过度而造成电缆绝缘层和屏蔽层损坏, 电缆切剥过程中切割过度, 刀痕过深等都会对电缆造成不同程度的损坏。

1.2.2 电缆绝缘受潮和绝缘老化

在电缆生产过程中, 由于制造工艺不良造成电缆保护层破裂, 电缆终端头密封不良, 以及在电缆使用过程中电缆的保护套被腐蚀或被异物刺穿, 都会造成电缆绝缘受潮, 绝缘电阻降低, 电流增大, 造成电力故障。此外, 电缆绝缘在长期的电流作用下运行, 会产生大量的热量, 加上电缆绝缘工作环境的不良, 比如在长期过电压或不良的化学环境中, 导致其物理性能变化, 造成电缆绝缘老化或者失效, 造成电力故障。

1.2.3 过电压和过热环境

电力电缆可能会因为雷击或其他冲击过电压, 当电力电缆线路绝缘层内含有杂质, 屏蔽层和绝缘层老化等情况发生时, 情况尤为严重。加上, 电缆长期在高电流环境中, 会过负荷工作, 产生大量热量, 这样很容易造成电力电缆故障。

1.2.4 电缆接头工艺不当导致的电缆故障

在潮湿的气候条件下作电缆接头, 使接头封装内混人水蒸气而耐不住试验电压往往形成闪络性故障。或者, 在制作电缆中间接头时, 由于压接工艺不当或压接质量不高, 导致接头在运行中发热, 使电缆绝缘逐渐老化引起电缆接地、相间短路或断相等故障。或者, 在制作电缆中间接头时, 由于接头封装物填充工艺不当, 使接头不能良好密封, 电缆受潮引发电缆接地或相间短路。

1.2.5 电缆质量问题

电力电缆线路中两种重要材料是电缆以及电缆附件。它们质量的好坏直接影响电力电缆线路的安全运行。电缆、电缆附件和电缆三头的制作都有可能存在大的质量问题, 比如电缆绝缘层内含杂质, 电缆运输、贮藏过程中封闭不严而导致电缆受潮, 绝缘管内有气泡、厚度不均匀, 预制电缆三头剥切尺寸不准确, 设计制作人员不按照要求制作电缆接头等。除此之外, 电缆产品的设计不良, 比如防水不严密, 材料强度不够, 选用材料不当、陈旧等都会对电缆的质量造成隐患。

2 确定电缆故障的方法

运行中的电缆发生故障时, 通常用兆欧表 (1KV以下的电缆用1000V的兆欧表;1KV以上的电缆用2500V兆欧表) 。有时也借用万用表, 测量绝缘电阻和进行导通测试, 其步骤如下。

⑴首先在任一端用兆欧表测量各相对地的绝缘电阻值, 另两相不接地, 以判断是否接地故障。

⑵测量各相间的绝缘电阻, 以判断有无相间短路。当电阻低时, 则可直接用万用表测量。

⑶用万用表测量各相间是否导通, 相间电阻是否一致。以判断是否断线。测量中, 发现三相间电阻值不一致时, 则用电桥测量各相间电阻, 检查有无低阻断线。

⑷分相屏蔽性电缆, 一般均为单相接地故障。应分别测量每相对地的绝缘电阻。当发生相间短路时, 应按照两个单相接地故障对待, 检查是否因在不同的两点同时接地而形成相间故障。在试验中发生的击穿故障一般为绝缘电阻均较高, 很难直接通过兆欧表测出, 一般均采用加压实验的方法确定。在试验中发生击穿时, 对于分相屏蔽型电缆均为一相接地故障, 而对于统包型电缆则有一相接地或两相短路的可能, 应分步加以区别判断, 例如一条10KV统包型电缆在试验中L1击穿, 但并不能因此而判断为L1相接地故障, 还要分别拆除L2、L3相的地线进行加压实验, 以判断是否有L1-L2、L1-L3相间击穿的可能。在在试验中, 当电压升值某一定值时, 电缆发生闪络, 电压降低后, 电缆绝缘恢复, 这种故障即为闪络性故障。

3 电力电缆故障预防处理措施

铁路电力部门应该针对不同的电力电缆故障采取相应的预防措施, 确保铁路电力的安全运行。

3.1 加强电力运行周围环境管理和电缆本身质量管理

首先, 所选择的电力电缆运行环境应避开因为腐蚀或者别的原因所造成故障的地方。选择之前要详细勘察周围环境, 包括地质污染状况, 针对不同的地质情况采取相应的防污染措施, 比如化工厂区域、地下水污染区域, 通道的选择要慎重。其次, 根据不同的电网运行环境选择合适的电缆类型, 注意电缆本身质量, 防止电缆破坏腐蚀。电缆芯数要符合要求, 主芯横截面应满足线路负荷要求, 防止电缆过电压和超负荷运行。再次, 要加大宣传教育力度, 设置相对完善的电缆标识, 减少电缆意外损坏, 比如在10KV电缆线路两旁设置醒目的禁止警示牌, 劝告不要损坏电力电缆, 对于破坏和盗窃电力设施的破坏分子进行严厉的打击等, 为电力电缆的安全运行营造一个良好的环境。

3.2 加强电缆施工的规范化、标准化

⑴直埋电缆在敷设前, 应进行外观检查, 表面无损伤, 同时进行绝缘电阻测试和直流耐压试验, 确认良好后方可敷设。

⑵电缆在一般地区直埋时, 其埋设深度不应小于700mm, 当穿越车行道或农田时, 其埋设深度不应小于1.0m。穿越车行道和铁路时应加安装保护管, 保护管应伸出枕木头0.5m。

⑶电缆沟的沟底应平整无石块, 上敷100mm厚的软土或细砂, 电缆应做蛇形敷设, 敷设后在电缆上面再铺100mm厚的软土或细砂, 然后盖上保护板 (厚度为30mm) 或砖。电缆敷设完毕后, 在电缆接头或两端应留有备用段, 备用段的长度高压不应小于5.0m, 低压不应小于3.0m。

⑷所有穿保护管的电缆, 其保护管的内径应大于电缆外径1.5倍, 当管长超过30m时, 保护管的内径应大于电缆外径2.5倍。

⑸回填电缆沟时, 应去掉杂物, 回填土应高出地面200~300mm。

⑹直埋电缆在中间接头处、转弯处、铁路及其他管线交叉时, 应设电缆标志, 直线部分沿路径50~100m处埋设电缆标志。

3.3 对电力电缆加强巡视和维护

电缆防火及预防措施 篇9

关键词：电力电缆,敷设,热伸缩

在经济快速发展的带动下, 我国的国民经济水平得了进一步的提高, 工农业生产水平的提升, 使能源的利用达到了所能供给的最大限度。电能已成为目前消耗最高的能源之一, 在国民经济中发挥着非常重要的作用。由于电能是保证人们正常生活及社会稳定的重要因素之一, 因此国家对电力能源一直很重视, 并经过较长时间的建设, 已使国家电网覆盖全国的各个地区, 提供给人们生产和生活的电力支持。电缆以其故障率低、安全、灵活等诸多优点作为电网建设当中的最重要组成部分, 为电网的安全运行进行着输送的任务。虽然电缆有着诸多的优点, 但其在不同的外界环境下和自己负荷的情况下对自身寿命也会有很大的影响。电缆的线芯在电缆运行时会因自身的截面大小不同, 从而产生不同的热机械力, 同时在热胀冷缩的情况下还会使线芯和金属护套发生蠕变, 从而影响电缆使用过程中的安全, 影响电网的安全运行, 所以对于电缆的截面所产生的热伸缩问题在进行深入的研究, 从而保证电网和电缆运行的安全性。

1 不同敷设方式下电缆热伸缩的特点

电力电缆的敷设方式比较多, 常见的有直埋敷设、隧道敷设、排管敷设、竖井敷设等等, 在不同敷设方式下电缆也表现出不同的热伸缩特点:

1.1 直埋敷设是电缆覆设方式中较为常见的一种, 按照一定的线路把电缆埋在土壤里, 电缆在运行时其线芯还是会根本截面的大小不同而产生大小不一的机械力, 但电缆受到土壤的束缚, 所以无法发生位移, 因此线芯会在热机械力的作用下对二个末端产生较大的推力, 导致末端发生位移, 对末端的附件的正常运行会造成较为严重的影响。

1.2 排管敷设时, 电缆在没有外力束缚的情况下, 电缆在自身负荷及温度变化下, 产生热机械力, 当线芯截面在热机械力作用下进行热伸缩, 同时这热伸缩会发生往复的重复, 这样会就导致电缆发生弯曲变形, 长期下去, 会使电缆的金属护套在不停的应变过程中老化, 与线芯分离。

1.3 隧道敷设时, 电缆一般均放在支架上, 不作刚性固定, 故电缆的热伸缩较大, 在斜面敷设时易出现滑落现象;在电缆的弯曲处易出现严重位移;电缆随着电缆温度的不断变化, 还会反复出现弯曲变形, 使电缆金属护套产生疲劳应变。

1.4 竖井敷设时, 电缆的自重及热机械力有可能使金属护套产生过分的应变, 从而缩短电缆的使用寿命。

1.5 市政桥梁敷设时分不同的情况, 有的在桥内排管, 有的在桥箱梁中, 还在外覆设在桥梁上的, 不同的情况同以上敷设方式所产生的热伸缩情况是相同的。

2 电缆热伸缩危害的消除措施

为减少大截面电缆的热伸缩, 电缆线芯宜采用分裂导线, 不仅能减小线芯的损耗, 而且单位面积上产生的热机械力比其他型式导线要小, 电缆附件设计标准必须考虑能承受电缆的热机械力而不损坏。所以说交联电缆附件不是附属部件, 更不是次要的部件, 它与电缆是同等重要, 必不可少的部件, 也是与安全运行密切相关的关键产品。直埋敷设电缆时, 应测量同地段的土壤温度, 在半径为3mm的测量范围内应无其它热源。

排管敷设电缆时, 为阻止电缆产生发热弯曲变形, 可以向敷电缆的排管内填充膨润土。并在工井的出口处作绕性固定, 电缆接头的两侧需作刚性固定, 以保护电缆接头的安全。

对于大截面电缆而言, 在负荷电流变化时, 由线芯温度的变化引起的热胀冷缩所产生的机械力是十分巨大的。电缆线芯的截面越大, 所产生的热机械力也越大。计算表明, 在线芯截面为2000mm2的充油电缆上, 最大的热机械力可达10t左右, 如果处理不当, 这样大的机械力对安全运行是一个很大的威胁。因此, 不但制造部门在设计大截面电缆及其附件时要充分考虑这一问题, 施工部门在敷设大截面电缆线路时也要加以着重考虑。

现在大多采用正弦波形敷设方式, 即将电缆在两个相邻夹子之间以轴线为基准作交替方向的偏置, 形成正弦波形, 也称蛇形敷设。由于电缆在运行时产生的膨胀将为电缆的初始曲率所吸收, 所以线路只要稍微增大曲率就能容纳其膨胀量, 因此不会使金属护套产生危险的疲劳应力。进行这种敷设时相邻两个夹子之间的间距 (即半波长) 和偏置幅值 (即波幅) 的最佳值取决于电缆的重量和刚度。

电缆线路运行过程中, 作用在电缆上的变形力即为线芯发热时的膨胀力。由于温升, 线芯产生的膨胀推力计算如公式 (1) 所示。

式中:P-线芯上的膨胀推力 (kg) ;

△θ-线芯的最大允许温升 (℃) ;

α-线芯的线膨胀系数 (1/℃) ;

E-线芯的弹性模量 (N/m2) ;

A-线芯的截面积 (mm2) 。

当电缆被固定时, 膨胀推力作用于电缆上产生的伸长量△L计算如公式 (2) 所示。

式中:T-温差 (℃) ;

L-电缆固定端之间的距离 (m) 。

在设定L的前提下, 就可以利用公式 (1) 、 (2) 计算出蛇形敷设的波长、波幅及膨胀推力。表1为3组计算结果。

隧道内电缆也可做蛇形敷设, 以吸收由热机械力带来的变形, 防止电缆终端因电缆位移而损坏;在斜面敷设时电缆需固定, 接头两侧电缆亦需作刚性固定, 以保证电缆头连接的安全可靠。

公路及桥梁敷设的电缆必须选用铝护套, 以降低桥梁振动对电缆金属护套造成的疲劳应变, 敷设方式可参照排管或隧道。需要注意的是, 在考虑电缆热伸缩的同时, 还需考虑桥梁自身的伸缩。在桥梁伸缩缝处、上下桥梁处必须采取绕性固定, 或选用能使电缆伸缩自如的排架。当桥梁中有拐角部位时, 宜预留一定的电缆热伸缩余度。经常受到振动的直线敷设电缆, 应设置橡皮、砂袋等弹性衬垫。

3 结束语

随着社会的快速发展, 电力系统的正常运行直接关系着社会的安定团结, 因此保证电力系统的安全稳定运行是至关重要的, 电力电缆是确保电能正常输出的线路, 所以预防电缆故障的发生率是保证线路安全的根本。目前的电缆线路一般都处于较为隐蔽的状态, 一旦出现故障维修起来会较为困难, 因此针对电缆方面, 不仅在提高其自身生产时的工艺水平, 保证其质量, 还要确保其施工时的技术管理, 使安装施工符合相关的规范要求, 保证电力电缆的安全运行。

参考文献

[1]史佳卿.电力电缆.北京:中国电力出版社, 2005.

[2]DL401-91.高压电缆造用导则.

[3]DL/T5161.5-2002.电气装置安装工程质量检验及评定规程.