高压电缆(共12篇)
高压电缆 篇1
1 概述
某电站安装4台单机容量为300MW的可逆式发电电动机组, 总装机容量为1200MW。机组额定水头640m, 额定转速500转/分钟。4台主变布置在738.00m的地下主变洞, 经过GIS两个联合单元输出, 通过两回路六根500KV高压电缆经上下出线平洞、斜坡段、竖井送到地面开关站与GIS连接。
2 安装前的准备
2.1 现场与500KV电缆有关的土建工程及装修工程完成, 土建预留孔洞中心线、标高及尺寸符合设计要求。
2.2 电缆支架安装及环境检查。由日本古河电工株式会社提供的金
属电缆支架安装完成并符合设计要求。按设计图纸要求安装电缆支架、梯架、托架, 500KV电缆同一电缆支架上托臂间距一般为500mm, 电缆支架采用螺栓固定的, 螺栓备帽要用力矩扳手拧紧。化学锚栓的安装按说明书要求施工, 充分留足凝固硬化时间。施工现场道路通畅清洁, 平台搭设坚固, 栏杆齐全, 照明、孔洞封堵完好。在将GIS间和廊道中的电缆路线检查一遍, 清理廊道层异物。
2.3 布置电缆导轮和曲线滚轴。将电缆导轮和曲线滚轴按图纸固定
在指定的位置上, 曲线滚轮的安装要保持电缆允许弯曲半径。电缆滚轮和曲线滚轮都要注意维护, 保持光滑转动。
3 电缆安装
3.1 在电缆架上安装电缆盘。由于电缆要从开关站四楼进行敷设,
所以从开关站外要搭设一个斜坡脚手架, 以方便电缆的敷设, 将带电缆的电缆盘吊放到专用的电缆架上。除去电缆盘的钢盖后用肉眼检查护套外表面, 并做好相关的记录。
3.2 由日本古河电工株式会社电缆安装督导员到场, 进行现场技术
交底。准备工作就绪后, 将每个控制板都接通电源, 进行牵引机的试运行, 试运行确保无误后, 开始对第一根500KV高压电缆进行敷设。从开关站开始, 用人力将电缆拖放到第一台电缆输送机上, 并将电缆放入以调好间距的输送机内, 加紧电缆, 开启输送机, 开启后要人、机同时用力按6m/mim速度前行, 有专人牵头使电缆在导轮上滚动, 避免电缆滑落损伤电缆。然后将其拉入到下一台电缆输送机, 拉动速度取决于电缆输送机的旋转速度, 在电缆经过转弯的地方时, 一定要将电缆拖放安装在转弯处的曲线滚轴上, 在敷设电缆时一定要注意, 防止电缆划伤。
4 电缆固定
电缆牵到位后, 将电缆摆放到电缆支架上, 用电缆夹具、带子将电缆固定成蛇形。由于抽水蓄能电站的运行方式一日内有数次满载和空载, 负荷变化引起电缆热伸缩而产生的机械应力对电缆绝缘产生不良影响, 因而采取蛇形敷设消除机械应力, 将电缆布成近似正弦波形, 电缆热伸缩时蛇形的波形弧长起补偿作用。该工程采用在波谷处电缆固定在固定的夹头上, 在两个波谷问的电缆固定在两个可滑动的电缆夹头上。在竖井内的电缆夹头带有楔形橡皮垫以保证一定的夹紧力防止电缆下滑。在竖井内垂直敷设部分的蛇形波幅是200mm, 全波长是6m。在水平段的蛇形波幅是200mm, 全波长是6m。在绝缘外屏蔽与铝套间采用5mm厚的衬垫, 是该工程的特殊点, 区别于一般各类波纹金属套与缆芯问是否松配合并留有膨胀空隙的情况, 这适用于在竖井敷设。
5 电缆头制作与安装
5.1 电缆头布置
共有十二个电缆终端头, 在地面G1S室, 电缆终端为垂直布置, 两回路共六个终端头。地下GIS室, 电缆终端为水平布置, 两回路共六个终端头。
5.2 电缆头制作准备
电缆头的制作是电缆安装最关键的一个环节, 它对安装的环境有极高的要求, 灰尘小于20CPM (注0.01mg/m3=CPM) , 湿度小于60%, 由于各个工作面正处于交替工作阶段, 安装的环境达不到要求。为此, 在电缆头制作的位置处, 搭设临时的电缆制作棚, 在棚内要安装足够的照明, 并且要安装一台除湿机, 使其湿度达到安装要求, 搭设棚时要满足电缆制作方便、高度适中、安全可靠的要求。为了起吊、定位准确及安装方便、快捷, 在棚内安装专用的起吊工具。
5.3 电缆头制作步骤
(1) 铜导体; (2) 半导体带; (3) 挤压成形导体屏蔽层 (内半导体层) ; (4) -XLPE绝缘层; (5) 挤压成形导体屏蔽层 (外半导体层) ; (6) 半导体带、阻水膨胀带; (7) 铜丝编织金布; (8) 波纹铝护套; (9) 沥青; (10) -C外护套 (外涂抹敷石墨) 。
5.3.1 先将电缆上的灰擦干净, 把电缆放在工作棚内工作台的合适
位置, 用倒链和折弯机将电缆校直, 测量电缆终端头的安装尺寸, 做好标记, 垂直切割多余的电缆。由于电缆终端头要与GIS连接, 所以一定要控制好尺寸。
5.3.2 依次用专用工具将电缆的外皮按规定的长度剥开第一层外
护套层, 紧接着剥开波纹铝护套, 然后剥开铜丝编织金布, 将铜丝编织金布整理好, 最后剥开外半导体层, 将这些外护层剥开后, 将露出的电缆主绝缘层校正直 (弯曲度控制在2mm/600mm之内) 。
5.3.3 用专用工具按规定长度剥开主绝缘层、半导体层, 露出铜导
体, 在电缆头的末端沿电缆依次套上O型密封环、法兰、下套管、热收缩管。
5.3.4 用玻璃板按规定的长度, 逐渐的将主绝缘与外半导体层连接
处向外半导体层切削成锥形, 按砂纸的型号 (#120-#240-#320-#400-#600) 依次将主绝缘层打磨光滑, 按规定取三个不同的点, 用游标卡尺测出主绝缘的直径, 使主绝缘的直径尺寸满足实际要求。
5.3.5 用压线钳压接好导体连接杆, 压接后用锉刀将导体连接杆打磨光滑。
5.3.6 按规定尺寸在主绝缘体上依次安装上PE半导体层、热收缩
管、聚四氟乙烯带、聚酯带、热绝缘带、铝带、保温层、热电偶、热绝缘带。在冷却后, 一定要确认与电缆绝缘层完全粘合。
5.3.7 按要求锡焊好镀锡铜编织线。
5.3.8 按尺寸依次安装上应力释放锥、环氧套管和推力环, 用带弹簧
的双头螺栓调整好尺寸, 取四分之一圆上的四个点测量, 误差调整在2mm之内。
5.3.9 用螺栓连接好法兰, 套好下套管, 热缩好热收缩管。
5.3.1 0 将做好的电缆终端头与GIS室内的导体插接好, 外壳用螺
栓连接好, 在GIS与电缆连接的气室内, 进行抽真空, 抽真空应持续24h以上, 无任何泄露, 使真空度达到要求后, 在气室内注入SF6气体, 使气室内的压力达到0.63。该500KV6根12个电缆头, 均按上述程序敷设并制作完成。
6 耐压试验
该电站的500KV电缆的耐压试验和GIS设备一起进行, 设备容量要足够。可采用单相连接的方式逐相地将试验电压加在A、B、C相线端进行试验, 一相加压时其余两相应可靠接地。试验采用高压变频串联谐振装置作交流发生器, 试验电压通过GIS母线上的户外套管加压, 交流476KV持续60分钟, 升至510KV持续10分钟, 在高压试验过程中, 进行U形 (超声波) 局部放电PD测量。PD (局部放电) 测量施加的电压时间决定于PD测量的结果。
7 结语
该电站500KV高压电缆严格按施工工艺流程科学合理的管理和施工, 在厂家现场督导下, 克服种种困难, 使电缆敷设顺利、优质、按期的完成, 为该电站首台机组按期发电创造了有利的条件, 也为该电站担任调峰、填谷、调频、调相及事故备用等任务打下了坚实的基础。
摘要:某电站500KV超高压电缆, 是引进日本古河电工株式会社生产的1x800mm。交联聚乙烯 (XLPE) 绝缘、波纹铝包单相铜芯电缆, 现场安装场地特殊, 单根电缆敷设800m, 敷设时要经过高差为100m的垂直竖井40°的斜坡35m。我们经过周密细致的考虑和安排, 克服了场地狭窄、施工难度大、工期非常紧、工艺要求严格等难题, 圆满完成了500KV超高压电缆的安装和电缆头的制作。
关键词:500KV超高压电缆,电缆输送机,蛇形电缆头,制作工艺
参考文献
[1]余虹云, 刘希治.平行集束电缆在低压电网中的应用[J].浙江电力, 2004, (02) .[1]余虹云, 刘希治.平行集束电缆在低压电网中的应用[J].浙江电力, 2004, (02) .
[2]蒋佩南.10kV架空电缆的结构选型和研究试验[J].供用电, 2001, (01) .[2]蒋佩南.10kV架空电缆的结构选型和研究试验[J].供用电, 2001, (01) .
高压电缆 篇2
尊敬的公司领导您好!
由于在搬厂时展翊厂留下的高压电缆进线,长期埋在潮湿的地下且年份久远长期在满负载中使用,且电缆已出现老化的现象且存在很大的安全隐患,尤其是在夏天的时候各生产车间、宿舍、饭堂以及中央主机的用电量都很大,如果长期负荷使用很容易引起安全事故。为保证大家的生命财产安全不受到威胁,以及正常的供电。特向公司领导提出申请,恳请领导给予批准更换。此致 敬礼!
申请人:机电课李志国
高压电缆 篇3
关键词:220 kV高压电缆 电缆敷设 电缆通道 施工机具
中图分类号:G632.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(c)-0086-02
目前我国的高压电力电缆制造技术已经日渐成熟,电力电缆已随输变电系统向更高电压等级、更大传输容量发展。杭州华电半山电厂坐落于杭州市北郊大运河畔,由于受城市规划和地理位置的限制,新建的7、8号机组进出线不能使用架空导线,只能采用大截面的高压电缆入地的方式。
1 220 kV高压电缆的特点
杭州半山电厂新建机组2R73、2R74出线采用导体截面积为2500 mm2的高压电缆,是目前国内截面积最大的交联聚乙烯电缆,采用挤包皱纹铝套,额定电压(U0/Um)127/220 kV,额定持续电流1369 A,工频耐压(有效值)1.7U0/1 h,电缆直径280 mm,电缆允许最大拉力175000 N,电缆单位长度质量为36.0 kg/m,每盘电缆盘带质量16000 kg。电缆结缘为超净化XLPE绝缘料,导体屏蔽为半导电尼龙带和超光滑半导电屏蔽料,绝缘屏蔽为超光滑半导电屏蔽料,缓冲层为半导电缓冲阻水带,金属套为皱纹铝套,防腐隔离层沥青,聚乙烯外护套,挤包半导电层石墨。
2 高压电缆敷设及工艺
2.1 电缆的通道布置方式
半山电厂二期220 kV电缆出线,共两回六根,其中7号机组出线经半山燃机二期GIS至老厂煤机升压站,8号机组出线经二期GIS、老厂煤机升压站、拱康璐、电厂隧道至燃机一期GIS。全线路采用YJLW03-1×2500 mm2大截面高压电缆,路径长1.3公里。由于现场环境和历史遗留等因素,高压电缆通道方式多样,沿线共有:电缆隧道2处,玻璃钢管376 m,电缆明沟200 m,MPP电力顶管684 m,工作井6个,接头井1个;其中升压站区域施工环境复杂,有6条高压电缆,2条高压架空导线,危险性极高,施工难度很大;过拱康璐段最深达18 m,施工难度大,不利于电缆敷设。
2.2 施工工艺流程
(1)施工准备(2)电缆检查验收(3)电缆通道验收(4)电缆输送机工具布置(5)电缆敷设(6)电缆整理及固定)。
2.3 施工准备
(1)电缆验收。
检查电缆规格、型号、电压等级符合设计要求,电缆外观无损伤、无破皮、无褶皱,电缆头密封良好。电缆拆包后进行交流耐压泄露试验,对试验结果进行记录,试验后必须充分放电,试验合格后方可进行电缆敷设。
(2)布置电缆盘。
该工程采用的电缆电压等级高、截面积大、电缆单重大,每个电缆盘直径4.2 m,宽2 m,重18 t,且升压站区域环境错综复杂,因此合理布置电缆盘显得尤为重要。根据电缆盘布置原则:按照连续输送区段安排,减少输送机搬运次数,提高工作效率,并避开老厂升压站架空导线危险区域,确定两段电缆盘分别布置于二期GIS侧及排管箱涵处,电缆敷设方向由二期GIS侧敷设至一期GIS侧。
(3)排查电缆通道。
调查现场电缆敷设通道,发现部分电缆明沟及弯道等区域不满足施工要求。我方采用电缆沟填充50 mm高度的黄砂,并处理不符合要求的弯道,使弯道转弯半径满足电缆敷设最小弯曲半径,即大于20 D。
(4)疏通电缆通道。
敷设前应对通道进行预通清理,准备相应防护材料。检查清理排管口毛刺、坚硬物,电缆沟内杂物;疏通排管时,利用铁牛、绳牛、刷子、短电缆段等进行疏通、试拉。由于在电力管顶管施工时已将两端用实木封堵,考虑到用实木封堵的严密性所以对顶管不进行疏通。
(5)布置工机具
施工前准备足够的施工电源,敷设机械和设备机具。由于该工程电缆单重大,选用JSD-8型电缆输送机,电机功率1.1×2 kW,输送力为8 kN,设备净重270 kg,并合理配备总控箱、分控箱;选用JM-80型绞磨机,最大牵引力80 kN;现场电缆沟、电缆隧道处存在多处直角转弯、变高及变低处,施工前对电缆路径进行全面分析,确定电缆输送机、牵引机、直线滑车、转角滑车及孔口保护滑车的位置及安装方式。如图1、图2。
2.4 电缆敷设
(1)按图1、图2摆放输送机及牵引机,电机及控制箱可靠接地,并按厂家要求正确连接控制箱间电缆。连线完成后通电试运,检查所有输送机运行方向同步一致。
(2)在电缆牵引头、电缆盘、各输送机、转弯处及可能造成电缆损伤的地方设专人看守。
(3)将电缆盘架于电缆支架上,使用千斤顶调节电缆盘高度,以便电缆盘转动。
(4)启动牵引机,电缆盘由人工协助转动放线,速度与牵引机保持协调,防止电缆盘受强拉力受损。
(5)电缆牵引头利用人工牵引加机械牵引,电缆头上输送机时,采用人工牵引,电缆平行进入输送机后,及时调整机器两端滚轮的高度,使电缆能通过履带中部,并夹紧电缆输送运行,避免电缆拱起,平衡电缆敷设机的出力,保证电缆的匀速行进,使每段电缆承受的拉力均匀。
(6)电缆进入排管箱涵前,电缆表面撒以滑石粉,减少摩擦;管口装设孔口保护滑车,并垫橡皮垫,防止管口划破电缆表皮。每个管口设专人看护,在电缆穿入管前后对电缆进行外观检查。
(7)电缆敷设到位后,由终端逆向逐段检查,发现电缆沟转弯处电缆长度不足或多余时,及时调整电缆长度。
(8)每根电缆敷设完毕,及时摆放整齐,并按照规范要求绑扎固定。
3 结论
在敷设每一根电缆之前,工程人员都要做大量的艰苦的准备工作,从现场勘查、线路复测、敷设机工具准备与布置、电缆盘进场与就位等等,每一道工序都必须有条不紊的进行。經过严格的施工,杭州半山电厂2R73、2R74线220 kV电缆线路施工效果良好,带电投运一次成功,运行半年来未见电缆异常。通过该次施工,累积了大截面积高压电缆敷设经验,也发现了一些问题,建议在今后施工中改进。
(1)在同样的施工条件下,玻璃钢管较电缆沟、MPP电力管等其它通道形式,更易划伤电缆。建议尽量不要采用玻璃钢管。
(2)工程电缆沟支架有明显棱角,建议敷设高压电缆的电缆沟内不安装电缆支架,改用黄砂填充,以免敷设时划伤电缆。
(3)尽可能人为地减少电缆敷设路径上的弯头,待电缆敷设到位后,再来调节电缆弯曲角度,使其符合设计路径,减少电缆承受侧压力的几率。
参考文献
[1]顾文佳.浅谈220 kV大截面电缆敷设方法[J].电工研究,2012(3):63-65.
[2]彭卫权.机械化敷设电缆的施工技术[J].施工技术,2008,37(10):111-113.
高压电缆故障探讨 篇4
1 电缆发生故障的原因
电力电缆在生产、敷设、三头工艺、附件材料、运行等环节,如果工作不到位都可能导致电缆产生故障。产生电缆故障的原因主要有:
1.1 机械伤害
因机械伤害引发的电缆故障,其形式主要表现为停电事故。通常情况下,电缆受到的机械损伤主要有:
(1) 外力损坏。在进行地下管线施工、打桩、起重、转运等意外损伤电缆。
(2) 施工损伤。在牵引过程中因牵引力过大而拉伤电缆。绝缘层或屏蔽层因电缆弯曲过度遭到损伤。绝缘层和保护层因野蛮施工受到损伤等。
(3) 自然损伤。穿越公路或铁路以及靠近公路或铁路并与之平行敷设的电缆,因行驶车辆的振动或冲击性负荷,导致电缆外护套出现疲劳裂损。
1.2 绝缘受潮
通过绝缘电阻和直流耐压试验发生绝缘受潮故障,一般表现为绝缘电阻降低,泄漏电流增大。造成绝缘受潮的原因有:
(1) 电缆中间头或终端头密封不到位或者密封失效。
(2) 电缆制造存在缺陷,电缆外护层有孔或裂纹。
(3) 电缆护套被异物刺穿或被腐蚀出现穿孔。
1.3 绝缘老化
电缆运行过程中,出现不当在较短时间内发生绝缘强度降低,形成这种现象的原因有:
(1) 电缆选型不合理,导致电缆在过电压下长期工作。
(2) 电缆距离热源较近,使电缆局部长期受热出现老化。
(3) 化学药品对电缆绝缘层起不良化学反应导致其发生老化。
1.4 过电压
因雷击或其他冲击过电压导致电力电缆发生故障。经过现场研究分析, 电缆被击穿点存在严重的缺陷, 这种出现故障的电缆自身的缺陷主要有:
(1) 绝缘层出现气泡、杂质, 以及绝缘油干枯。
(2) 电缆内屏蔽层出现节疤或者存在遗漏。
(3) 电缆绝缘严重老化。
1.5过热
造成电缆过热的原因主要有:
(1) 电缆在过负荷下长期工作。
(2) 电缆因火灾引发过热, 甚至被烧伤。
(3) 长期接受其他热源的热辐射。
在电缆过热故障中过负荷是直接诱因。电缆长期工作在过负荷的环境中, 没有考虑电缆温升和整个线路情况, 致使电缆发生过热现象。例如电缆密集、电缆沟及隧道通风不良的地方, 或者电缆穿在干燥的管中等, 上述原因在一定程度上都会加速损坏电缆的绝缘层。经过长期过热后, 橡塑绝缘电缆的绝缘材料出现变硬、变色、失去弹性、出现裂纹等现象。对于油纸电缆表现为绝缘干枯、绝缘焦化, 甚至出现一碰就碎的现象。另外, 过负荷在一定程度上也会造成铅包疲劳而受到损伤。对于大截面、长电缆来说, 如果装有灌注式电缆头, 在线胀系数方面, 由于灌注材料与电缆本体材料之间存在较大的差异, 容易发生胀裂壳体的现象。
1.6电缆的质量缺陷
在电缆线路中, 电缆及电缆附件两种材料质量的优劣, 在一定程度上对电缆线路的安全运行产生直接的影响。在施工单位由于缺乏必要的专业知识, 导致制作的电缆三头存在较大的质量问题。电缆的质量缺陷归结为:
(1) 电缆本体存在质量缺陷。油纸电缆铅护套存在杂质沙粒, 以及电缆受到机械损伤以及压铅出现接缝等。在橡塑绝缘电缆主绝缘层的偏芯内出现气泡、杂质等, 节疤、遗漏在内半导电层出现, 没有进行封端面处理使得电缆在储运中导致线芯大量进水。上述缺陷通常情况下难以发现, 其绝缘电阻低、泄漏电流大, 甚至耐压击穿等, 往往只在检修或试验中发现。
(2) 电缆附件存在质量缺陷。传统三头存在的质量缺陷是铸铁件有砂眼, 而瓷件的强度不够强, 并且组装加工部分粗糙, 以及防水胶圈规格不符合要求或出现老化等。热缩和冷缩电缆三头存在的质量缺陷是绝缘管中有气泡、杂质、厚度不均匀, 密封涂胶处出现遗漏等。
(3) 电缆头制作存在质量缺陷。传统三头制作存在的质量缺陷:绝缘层绕包不紧, 存在空隙、密封不到位、绝缘胶配比不对等。热缩三头制作存在的质量缺陷:处理半导电层不净、安装应力管的位置不当、热缩管的收缩不匀、安装地线不牢等。预制电缆三头安装存在的质量缺陷:剥切不精确、套装绝缘件时剩余应力过大等。
(4) 电缆接地系统缺陷。电缆接地系统包括电缆接地箱、电缆接地保护箱 (带护层保护器) 、电缆交叉互联箱、护层保护器等部分。一般容易发生的问题主要是因为箱体密封不好进水导致多点接地, 引起金属护层感应电流过大。另外护层保护器参数选取不合理或质量不好氧化锌晶体不稳定也容易引发护层保护器损坏。
另外, 拆卸旧电缆及附件应用到电缆线路中, 在一定程度上虽然有利于重新利用材料、节省资金, 但影响设备完好率, 该方法慎重对待。
1.7设计不良
随着科技的不断发展, 电力电缆逐渐完备, 结构与形式已趋于稳定, 但是电缆中间头和终端头的各种附件处于不断地改进过程, 由于新型电缆附件缺少足够的运行数据在新设备、新材料、新工艺上选用时要慎重。为了避免造成大面积质量事故, 最好根据运行经验的成熟度, 采取逐步推广的方式使用。电力电缆在设计方面存在的弊病:
(1) 防水效果不好。
(2) 材料选用不合理。
(3) 工艺流程不成熟不合理。
(4) 缺乏足够的机械强度。
2电力电缆故障的种类
根据故障的性质电缆线路故障可分为:
(1) 低阻故障, 也就是低电阻接地或短路时发生的故障。所谓低阻故障是指导体的连续性良好, 但是电缆的一芯或数芯对地的绝缘电阻或者芯与芯之间的绝缘电阻小于100kΩ, 被称为低阻故障, 通常情况下低阻故障分为单相接地、两相短路或接地等。
(2) 高阻故障, 也就是高电阻接地或短路时发生的故障。所谓高阻故障是指导体连续性良好, 但是电缆的一芯或数芯对地绝缘电阻或者芯与芯之间的绝缘电阻高于100kΩ, 但是远远低于正常值被称为高阻故障。通常情况下高阻故障分为单相接地、两相短路或接地等。
(3) 断线故障。电缆中有一芯或数芯导体不连续, 但是其余各芯绝缘均良好, 称为断线故障。
(4) 断线并接地或短路故障。电缆有一芯或者数芯导体不连续, 经过电阻接地或短路, 被称为断线并接地或短路故障。
(5) 泄漏性故障, 是高阻故障极端形式, 是指进行电缆绝缘预防性耐压试验时, 随着试验电压的升高其泄漏电流逐渐增大, 直至超过泄漏电流的允许值。
(6) 闪络性故障, 是高阻故障的另一种极端形式。所谓闪络性故障是指进行电缆绝缘预防性耐压试验时, 泄漏电流小而平稳, 当试验电压升高到尚未或者已经达到额定试验电压时, 泄漏电流骤然增大并迅速产生闪络击穿。短期内存在闪络性故障的电缆, 在较低的电压下, 可能会完全停止闪络击穿的现象并显现良好的电气性能。
3电缆故障的测寻步骤
(1) 确定故障性质。
(2) 故障点的烧穿。即通过烧穿将高阻故障或闪络性故障变为低阻故障, 以便进行粗测。
(3) 粗测, 就是测出故障点到电缆任意一端的距离。粗测的方法有多种, 一般可归纳为两大类, 一类是电桥法, 另一类是脉冲发射法。
(4) 敷设测寻故障电缆的路径。其方法就是将音频信号电流通入电缆中, 通过接收机, 利用接收线圈对此音频信号进行接收。
(5) 精测故障点 (定点检测) , 通过采用声测、感应、测接地电位等方法, 对故障点的精确位置进行确定。
上述步骤只是一般性的测寻步骤, 进行实际测寻时, 要区别对待, 例如, 电缆敷设路径的图纸很准确时可以忽略测敷设路径;对于高阻故障, 利用闪络法直接进行粗测等等。
4电缆头制作质量缺陷引起的故障举例
某110kV变电站360出线电缆为交联单芯绝缘电缆, 长度为230m, 投运时间为2009年10月13日, 2009年12月17日, 发生A相电缆放电击穿现象, 且在B、C相电缆头接地辫绝缘包封处变黑, 查阅交接试验报告未见异常, 经多方查阅有关资料认定, 电缆头上接地辫绝缘包封处变黑系电晕放电时吸附灰尘所致。经分析造成这种现象可能是在电缆头制作过程中, 应力管安装位置不当、热缩管收缩不均匀、地线安装不牢造成电场分布不均匀, 引起放电。鉴于以上情况, 对B、C相电缆头进行解体, 发现两相电缆应力管安装位置不当, 与绝缘屏蔽层没搭接, 有一定的距离。这是一起典型的电缆头制作不良引起的故障。在重新更换制作电缆头, 并将应力管与绝缘屏蔽层接触良好后, 至今运行正常。
摘要:随着我国工业化进程的不断加快, 电力电缆得到了广泛应用, 导致电力电缆故障频发。本文通过阐述电缆发生故障的原因、种类和故障测寻步骤, 为确保电力电缆正常运行提供参考依据。
关键词:电缆故障,故障测寻,高压电缆
参考文献
[1]王润卿, 吕庆荣.电力电缆的安装、运行与故障测寻[M].化学工业出版社出版, 1994.
[2]张栋国.电缆故障分析与测试[M].中国电力出版社, 2005.
高压电缆 篇5
1高压电缆型号选择
当项目得到审批研究后,相关单位可以通过招标形式确定监理单位。当确定监理单位后,确定施工单位、设计单位等。项目设计过程中,设计人员需要对高压电缆型号有全面的了解,应综合考量电缆的应用要求、应用环境、投资控制等条件,建议根据DL401《高压电缆选用导》选择型号。110kV与高压电缆产品分为油纸绝缘充油电缆、交联聚乙烯电缆等。现阶段,XLPE电缆具有高性能、高机械性能特点;相比充油电缆无论是在施工还是运行维修上更具有优势。此外,XLPE电缆材料与制造技术逐渐趋于完善,XLPE电缆取缔了充油电缆。XLPE电缆的金属护套分为波纹铝套、铅套,应按照电缆安装要求确定。一般情况下,铅套电缆想要达到短路热稳定需求,可以融入铜丝屏蔽。不过,需要进行验证与实验。以某城市110kV高压电缆项目材料采购时要求达到短路电流热容量标准,选择铅套中添加大节距绕包铜丝。不过,在实际施工中电缆支架支承位置因为面积较小需要承担电缆全部重量,由于外护套变形影响,对主绝缘外半导垫层导致压挤凹陷的损伤。尽管现阶段在电缆安全运行的`危险性上没有完整的评价,还需要给予高度重视。电缆厂家也可以通过公开招标形式选择,多方面、多环节比较厂家质量标准、生产能力、社会形象等,在符合商务条款基础上,选择性价比较高的厂家。在协议签订后,应对施工人员、技术人员、监理人员统一培训与教育,提升技术水平与专业能力。现代化发展下,监理体制趋于完善,建筑单位要求监理人员有厂家的系统培训,展开电缆监制,让监理人员对高压电缆施工技术与要求有全面的掌握,确保在实际施工中发挥有效作用。当方案设计结束后,建设方应组织人员、监理人员、施工人员、电缆专家等共同对设计方案审核。当出现异议后,由设计人员为其解答,针对方案中存在的问题进行商议制定解决方法。方案审核也是对项目施工质量的有效控制,将质量管理贯穿在工程前期,做好项目经济投入控制。方案审查能够避免后续施工变更,节省经济投入,有助于企业实现经济效益最大化。
2电缆的运输检查
高压电缆可以通过货车运输到规定位置,也可以通过运输单位运输。但是,在运输过程中也要注意运输安全,避免冲击、碰撞等,做好交接工作、数量清点、保存工作,保证高压电缆完好无损。通常情况下,高压电缆是根据所需长度设计的。所以,在接到货物时应做好检查,确定产品数量、规格、型号、密封状态等。当确定符合标准要求后,准备投入施工。高压电缆保存与埋设后,放置现场准备接头工作,进行电缆保护,避免受潮、外力撞击等影响。高压电缆运输储存工作较为简单,也是最容易受到损伤的环节,不可有一点损坏。通过电缆的运输与保管工作也可以看出参建部门工作状态与组织能力。在全过程中做好监理工作,成立安全监督管理团队,确保安全保护工作落在实际工程中。
3电缆施工管理
110kV以上高压电缆埋设过程中,设计人员应考量电缆通过的地理状态、工艺标准和经济投入等。首先,进行现场实地勘察制定不同计划方案,例如:穿管、槽盒直埋、电缆支架的拖承等。施工方与监理人员在实际管理中,应结合具体状态制定可行性方案。然后,工程实体施工过程中,想要确保工程顺利施工监理人员、施工人员、设计人员等应全面配合、主动交接工作。管理人员监管中做好现场材料质量、施工进度、施工安全、经济控制等多方面管理,发挥协议管理、信息管理的有效作用。经过汇报审核体制、定期组织例会等构建完善的交流、沟通途径,做到发现问题及时解决。高压电缆埋设具有综合性、系统性的特点,放线施工效果决定电缆整体施工质量。因此,在放线过程中应掌握好电缆的输送速度与牵引机的牵引力控制,选择适当的位置放置揽转弯滑轮与电缆输送。此外,注意电缆弯曲度适中,符合厂家与标准要求,放置转弯位、穿管管口位置对电缆外层的刮碰伤害。一些高压电缆外护层为半导电石墨层,检验护层绝缘状态的外电极,石墨层受伤脱落将导致护层绝缘减小。电缆埋设选择隧道支架形式需要注意电缆的热胀冷缩,结合电极路径地理状态设定迁画备用裕量埋设。找到电缆支撑点考量支架的衬垫与电缆的固定方式,选择适当的位置刚性固定。此外,注意防火阻燃设计,电缆沟与隧道内结合消防标准展开分段,使用防火材料设定防火墙。电缆接头两侧与终端电缆头3m~5m区域需要增添涂刷防火层。高压电缆选择直埋形式,其铺设深度一定要在标准范围内,同时设置警示带。在遇到故障或地表跨国桥梁后,则选择浅埋并给予保护,设定稳定保护层且设置警示语。尤其是在规划建设范围中,相近电缆地段的施工是其重要影响因素,避免在挖掘过程中电缆受到破坏。另一方面,项目结束后应上交电缆布置图纸到城建单位,起到保护作用。
4高压电缆接头管理
伴随着高压电缆接头与终端构件的推广与应用,技术水平完善。预制性产品对施工人员和环境要求上较低,接头施工质量保护简单。接头安装施工应掌握好实际环境,因为做好环境质量控制,对施工效果与质量的提升是重要的。笔者以某变电站110kV供电电缆接头施工为例,外部环境下电缆接头井施工选择无底集装箱营造封闭环境,效果显著。高压电缆终端与接头加工过程中,要求施工人员按照标准施工流程展开。高压电缆的接头、终端结构关键在于电应力的管理与附件中电厂分布、电厂变形管理,尤其是电缆外屏蔽切断位置的电厂布设。所以,高压电缆终端与接头加工中,做好工艺技术、规格大小控制,不可出现任何偏差。一般情况下,商家在安装过程中会有监督管理人员进行引导,伴随着项目监理体制的优化,由监理人员管理电缆终端与接头生产加工流程跟踪成为不可或缺环节。监理人员应接受系统的培训,提升自身监督水平与专业能力、积累经验,创新监理理念。高电压电缆工程建设中,监理责任、权利最大。因此,监理方应肩负着项目责任,发挥有效作用。高压电缆接头施工作为电缆工程核心内容,精湛的工艺水平与完善的管理体制、监督单位有效配合,是确保建设质量的重要依据。结语高压电缆建设管理工艺技术具有复杂性、严谨性的特点,对各项施工环节要求严格。一般情况下,供电单位会设置电缆管理部门。高压电缆项目建设管理人员,应充分认识到这项工作的重要作用,立足于技术组织、施工流程、质量检验等各环节做好监督与管理工作。将管理工作贯穿于高压电缆建设始终,从项目质量、经济投入、安全性、施工进度上掌控,构建完善的责任制度,确保工作落实到实处。
参考文献
[1]刘琦,仲晓梅,王文灿.220kV电缆原位保护条件下地连墙施工控制综合技术[J].建筑结构,(S1):746-750.
高压电缆 篇6
关键词:高压电缆;敷设施工;关键技术;相关问题;分析
中图分类号:TM421 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)06-0067-02随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高,对于电力设施以及电量的需求也不断增加,于是相关电力建设也在不断增强。近年来人们不断发展,试图进一步完善电力输送和电力分配。其中电缆由于其良好特点受到人们广泛关注,不仅仅对于环境的污染较小,而且占地小,在电力输送过程中具有安全可靠性,所以现在很多地方都采用这一方式进行输电。高压电缆主要指的是110 kV以上的电缆,一般高压电缆具有较大的外径以及较大的单位质量,因此也具有一定的特殊要求。本文就高压电缆敷设施工过程中的关键技术和注意事项进行分析。
1 高压电缆敷设施工概述
1.1 高压电缆特点
由于分类方式的不同,可以把电力电缆分为不同的类型,而在高压电缆敷设施工选择中,需要综合考虑选择合适的电缆,电力电缆分类,见表1。
本文主要介绍最常用的交联聚乙烯绝缘电缆的敷设以及安装。交联聚乙烯绝缘电缆的结构主要由十层构成,如图1所示。
从内到外十层分别为:交联聚乙烯层内部的铜导体层、半导体层以及挤出导体屏蔽层,以及交联聚乙烯层外部的挤出屏蔽层、半导体层、铜网编织层、铝波纹套管,外保护层以及石墨层。
1.2 高压电缆敷设方式
在高压电缆敷设施工过程中,有许多方式可以进行选择,例如常见的直埋、隧道以及排管和桥架等。不同的电缆敷设施工方式具有不同的优点,对于环境也有不同的要求。例如直埋虽然施工简便、成本低,但是对于地形和土壤有一定要求。接下来就不同电缆敷设施工方式进行简要分析,见表2。
对于不同的敷设方式具有不同的特点,在实际施工建设过程中,综合考虑敷设数量、用途以及地形和成本等因素,选择合适的敷设方式。
2 当前高压电缆敷设施工中存在问题
2.1 安全问题
由于电力系统的特殊性,一般高压电缆敷设施工有地下作业和高空作业两种,这两种方式都具有一定的危险性。地下作业会受地形影响,特殊地形会存在安全威胁,高空作业则要充分考虑天气因素和施工条件,设备不安全以及雷击等会直接导致事故发生。
2.2 效率问题
工程施工建设为节约成本和时间往往要求具有一定的效率,但是由于高压电缆敷设施工复杂,并且具有较多的问题,所以效率方面具有很大的不足,效率低下问题也是目前面临的一个重要问题。
2.3 操作不规范问题
操作直接决定最终的高压电缆敷设质量。但是目前由于施工人员素质等问题,直接导致操作不规范等问题显著,也导致高压电缆敷设质量存在问题。
2.4 材料质量控制
高压电缆质量直接决定了高压电缆工作的质量。但是目前高压电缆生产过程中许多企业牟取高额利益,严重忽视产品质量,导致高压电缆不能满足敷设要求,存在极大安全隐患。
3 高压电缆敷设施工关键技术及其优化
在高压电缆敷设施工中,要想保证高压电缆敷设质量就必须从整个流程入手进行施工设计,下面就从施工流程进行分析。
3.1 高压电缆敷设施工准备
要进行高压电缆敷设施工,就必须进行必要的施工准备工作,主要包括勘测地形、水文以及天气状况,查看路径,并由此确定合适的敷设方式,制定必要的施工计划和方案。根据制定的方案确定合适的施工设备,并对各项准备工作进行进一步的确认和检查,保证准备工作到位,为下一步工作做出充分准备。
3.2 高压电缆敷设
高压电缆敷设主要针对110 kV以上的高压电缆敷设,本文以110 kV高压电缆敷设施工为例进行简要介绍。
110 kV高压电缆敷设工程,敷设施工线路总长5 km,在工程中选用的高压电缆型号为YJLW03-64/110kV-1×630(外径为10 cm)。下面就工程中需要的设备进行汇总,见表3。
选择合适设备之后开始进行施工:
电缆敷设前:清理电缆沟以及排管内垃圾与异物,并且选择合适敷设线路铺设方向。设置必要的消扭活结,避免线路扭转。选择合适区域(15 m*4 m)安置电缆轴。
牵引过程:如图1所示,选择合适的牵引机,并且控制牵引机的功率,避免功率过大,导致牵引力过大导致电缆受损。一般控制电缆测压力在3 kN/m之下,并且电缆的转弯曲率半径应该大于或者等于电缆直径的20倍。对于不合适的条件及时进行调整,保证施工的正常进行。
敷设过程:综合考虑各种因素,例如温度等,并且考虑各因素带来的影响。考虑温度不应把电缆拉伸太直,敷设如图1所示,具有一定弯曲度适应热胀冷缩现象。同时为保证电缆完整,不易破损,一般采用合适的橡胶垫子和保护套进行保护,如图1所示。
3.3 高压电缆敷设接头施工
由于接头位置极易引发故障,所以在施工过程中应该尤其注意接头部分的施工。
一般接头分为热缩和冷缩两种。热缩是通过加热、焊接实现绝缘层收缩的,在这一过程中要注意控制温度,温度过高会导致绝缘层破坏。并且热缩性材料还具有弹性差的问题,弯曲较大也会导致其损坏。冷缩性的材料存放时间应该关注,避免时间过长导致弹性损坏。
3.4 现场测试
为保证建设的安全性和可靠性必须进行外护套的耐压测试,通过耐压测试找出可能存在的泄露电流异常的部分,以便接下来的操作。测试完成之后,选取外皮完整的电缆进行敷设施工。在施工过程中还应该注意接头部分,装置安装完对这些位置进一步进行耐压实验,保证其绝缘性能满足要求。
4 结 语
我国建设不断加快,必须保证高质量、高速度的建设。其中在高压电缆敷设施工中还存在一些问题需要进行注意。在施工整个过程中进行质量控制,并且尤其注意接头位置问题,综合考虑,保证高质量、高速度建设有利于促进我国输电线路建设,促进电力系统发展。
参考文献:
[1] 赵艳粉.长距离跨桥高压电缆的关键技术设计[J].电网与清洁能源,2013,(11).
[2] 张兰涛.海淀500 kV电缆工程交接试验关键技术研究[D].北京:华北电 力大学,2014.
[3] 任怡璇.高压电缆技能培评体系的建立与应用[D].广州:华南理工大学,2014.
[4] 钱昌伟.刍议电力系统中电缆敷设技术存在的问题与优化对策[J].科 技致富向导,2013,(6).
X光机高压电缆概要 篇7
X线机2007年的市场数据:全世界约有89.99万台X线机包括以前, 每年约检查26.35亿次国内共有各类医疗机构约22万家约有16万台射线影像设备, 2.3亿次检查/年, 检查频率210.32人次/万人口, 依靠引进核心技术组装产品为主。国内普通X线机的年需求量大约1896.73台, 而国内的生产能力大约为10000台, 需进口约2095.84台。数字X线产品市场价值约26亿元/年。年需求递增率为10%~15%。以上数据表明这是一个值得研究的领域。
X射线是由德国仑琴教授在1895年所发现。X射线是由高速运行的电子群撞击物质产生的正离子而形成的一种射线, 与可见光一样具有波、粒二象性。因此, 它的产生, 必须具备以下3个条件;
(1) 自由活动的电子群;
(2) 电子群以高速运行;
(3) 电子群在高速运行时突然受阻 (轰击金属靶) 。
根据此规律人们设计了X光球管。其简图如下:
热阴极灯丝产生自由活动的电子群, 然后高速轰击高压阳极 (40~150Kv) , 高压阳极起到制动作用从而产生了X射线。
X射线在光谱谱系中的位置如下图:
将其以表格的形式表示为:
第一章球管基本知识
这种由真空管发出能穿透物体的辐射线, 在电磁光谱上能量较可见光强, 波长较短, 频率较高, 相类似之辐射线有宇宙射线等。X-Ray有以下特性:能穿透物体, 为不可见光, 在电磁波光谱内, 波长范围广, 直线散射, 光速进行, 能使萤光物质发光, 能使底片感光, 会造成散射线。
早期球管用冷阴极, 产生的射线很微弱, 后来人们利用热阴极产生高强度的X射线, 而且发现球管工作电压在3~5倍的金属激发电压时候所产生的X射线为作强, 下面是一些金属的激发电压和球管电压等相关系数:
球管简图1如下:
球管简图2如下:
1.1 X-ray产生方式有两种:
1、Bremsstrahlung (制动辐射) 高速电子突然减速后, 其动能转变成能量释放出来, 此能量即为X-ray, 且此能量会随减速之程度而有所不同。
2、Characteristic (特性辐射) 高速电子撞击原子和外围轨道上电子, 使之游离且释放之能量, 即为X-ray。
诊断用X-ray其产生方式所占比例:30%特性辐射, 70%制动辐射。
1.2产生X-Ray必须要有X光球管, 而X光球管基本构造必须拥有:
1、阴极灯丝 (Cathode)
2、阳极靶 (Anode)
3、真空玻璃容器 (Evacuated Glass Envelope)
4、绝缘油
5、外壳 (Housing)
6、阴极构造
7、焦距杯 (Focus Cup)
8、灯丝 (Filament)
9、长灯丝 (大焦点)
10、短灯丝 (小焦点)
1.3 X光机组成要件:
1、X光高压产生器 (Generator)
2、X光球管 (X-Ray Tube)
3、X光球管支架装置 (Support Device)
4、X光摄影台 (Table)
1.4 X光球管系统配套:
1、X光球管 (X-Ray Tube)
2、焦点大小 (Focal Spot Size)
3、注意其最大输出功率必须与高压产生器相符
4、高压电缆 (HV Cable)
5、准直仪 (Collimator)
6、滤线栅or滤板 (Filter)
1.5影响X线相术品质 (Radiographic Quality) 之四要素:
1、Density (黑化度) -m As
2、Contrast (对比度) -k Vp
3、Sharpness (清晰度) -motion, Geometric
4、Distortion (失真度) -position, angle
其中X-Ray波长与Film上contrast之关系:
在X-ray穿透过病人, 其穿透率主要和病人组织结构及X-Ray波长有关。短波长X-ray (High k V) 能量较高, 穿透性好, 造成在Film上较低之对比度低 (low contrast) 。长波长X-ray (low k V) 能量较低, 较易被人体所吸收, 穿透性较差, 而在Film上对比度较高 (High contrast) 。
1.6 X-Ray Generator功能:
提供电力给X-Ray Tube和其他系统组件控制影响影像品质之技术条件, 如m As, k Vp等。
电力供应之要点:
种类:直流 (DC) --电池;交流 (AC) --单相 (Single Phase) /三相 (Three Phase)
范围:一般X-Ray Generator使用208-408伏特 (原边)
频率:50 Hz/60 Hz
第二章X光机基本知识
下图为X光机的基本组成 (该图不包括操作人员所在空间的控制与数据处理部分) :
下图为CT (Computed tomography) 的基本组成:
结构框图如下:
几种医疗设备原理简介
第二部分高压电缆方案
以在06年上市的某型号X-Ray机上用的HV CABLE为例, 概要介绍高压电缆方案。
第一章电缆组件
1.1电缆:
由目前配套的球管定义出电缆的额定电压为75KVDC, 远期目标可能要传输更高的电压, 故要求可靠性更高, 质量更有保证。高压电缆的关键问题是绝缘问题, 目前高压电缆的绝缘材料主要有两种:一种是交联聚乙烯XLPE (Cross linked Polyethylene) , 另一种是环氧树脂EP (Epoxy resin) 。交联聚乙烯绝缘是采用化学或物理方法, 使直链状结构的聚乙烯转变成网状结构的交联聚乙烯, 由热塑性的聚乙烯变成热固性的交联聚乙烯。交联聚乙烯具有高机械强度、耐环境应力好, 优良的热老化性能和电气性能, 适应于输配电线路中, 供输配电能之用。但是这种材料的柔韧性不好, 不适合经常运动的设备中使用。EP (环氧树脂) 是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物, 除个别外, 它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征, 环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团, 使它们可与多种类型的固化剂发生反应而形成具有三向网状结构的高聚物。环氧树脂具有良好的综合力学性能、高度的粘合力、收缩率小、稳定性好、优异的电绝缘性能, 在环氧树脂中加入聚硫橡胶可以改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。环氧树脂的电气性能优良, 它的击穿电压大于35kv/mm。
电缆结构图如下:
1.2连接器:
高压电缆的插头与插座, 因处于高压下工作, 其耐压要求很高, 故多采用机械强度大和绝缘性能好的压塑材料或橡胶等, 压制成圆管状, 如图所示。为了维修方便, 各生产厂的产品采用IEC9 (国际电工委员会) 标准。插座的底部压铸上三个铜制接线柱, 接线柱上端钻有约1cm深度的圆孔, 以便与插头的插脚连接。插头的地步压铸上三个铜铸插脚, 插脚钻有引线孔, 以便将电缆芯线引入焊接在插脚槽沟内, 插头顶端镶有铜制喇叭口, 以便与电缆金属屏蔽层相焊接从而使高压发生器、X射线机头的外壳相连可靠接地。
1.3成品:
电缆芯线和插头连接工艺中灌注是关键 (不能产生气泡) 。填充剂材料:老式:工业沥青或90%松香和10%变压器油;新式:Polyurethane+EP。设备也由手工作业升级为专业自动设备。
成品简图:
与球管电气对应关系 (以三芯电缆为例) :
第二章检测
2.1项目清单
2.2设备照片
2.3特别事项:
2.3.1保护措施:>15KV避免颜面放电 (灭弧) ;>50KV油浸;200KV架空;AC-DC等效转换。
灭弧罩方案 (组装时用硅脂排空气) :
2.3.2交直换算:
例:DC120KV等效AC42KVrms
计算过程:
2.3.3复合弯折思路:
2.3.4带载电流测试原理:
参考文献
GB10151-88医用X射线设备高压电缆插头、插座技术条件GB10151-88医用X射线设备高压电缆插头、插座技术条件
X射线管原理与影响设备版权:珠海瑞能真空电子X射线管原理与影响设备版权:珠海瑞能真空电子
高压电缆进水快速修复技术 篇8
随着煤矿采掘机械化率不断提高, 矿井开采广泛应用电能, 电缆是其输电的主要手段。因此, 如何使用维护电缆对煤矿安全生产有着重要的作用。由于煤矿开采深度不断加深, 矿山企业面临的水患威胁也越来越大。当矿井淹井后, 如何快速恢复供电是很现实的问题。
二、交联聚乙烯电力电缆
1. 电缆特性
交联聚乙烯电力电缆是指电缆的绝缘层采用将线性分子结构的聚乙烯 (PE) 材料通过特定的加工方式, 形成网状分线结构的交联聚乙烯电力电缆。其允许长期工作温度为90℃, 短路允许温度到250℃, 在保持其原有优良电气性能的前提下, 大大地提高了使用性能。
交联聚乙烯电力电缆是新型电缆, 具有优良的介电性能, 耐热良好, 比聚氯乙烯电缆、聚乙烯电缆都高, 不仅在电气、热机械、耐化学腐蚀方面性能优良, 而且具有重量轻、终端结构简单、安装敷设方便、使用中不受高度落差限制、无漏油引发火灾危险等优点, 因此在工矿企业中得到了广泛应用。
2. 电缆受潮的因素
电缆在储藏、运输、敷设过程中难免受潮, 特别是在井下湿度比较大, 在施工中稍有不慎, 如电缆外皮受损、端部防潮封头处理不良、存放时间太长等, 都会使之受潮。
3. 电缆受潮的危害
交联聚乙烯电力电缆进水受潮分为线芯进水受潮和缓冲层进水受潮。电缆线芯进水受潮, 水分子会被电缆高聚物材料吸收、吸附或扩散, 将导致其体积电阻、表面电阻和击穿场强下降。在高电压作用下, 产生领结形式发散性气隙, 出现“水树枝”现象。“水树枝”现象将造成交联聚乙烯电缆局部应力增加, 在高温作用下出现明显氧化、电缆导电性增加, 最终导致电缆热击穿。在低温下, “水树枝”现象经过长时间氧化作用, 会逐渐转换为“电树”现象, 对电缆造成严重破坏。缓冲层主要由半导电黏合剂、高速膨胀吸水树脂和半导电聚合膨松材料组成, 能起到阻水和机械缓冲作用。当电缆进水受潮时, 遇水后膨胀成为晶体状, 长期运行也会诱发“水树枝”现象产生, 进而引发电缆护套受损。
4. 电缆受潮的修复技术
(1) 气体压入法:干燥空气压入除湿法、氮气压入除湿法。
(2) 真空析出法:真空泵析出法、高压气流析出法。
(3) 加热蒸发法:加热空气输入法、低压大电流加热法。
(4) 修复液注入法:硅氧烷修复液。
三、井筒高压电缆修复技术实践
梧桐庄矿井筒动力电缆为交联聚乙烯铠装电缆, 型号MYJV42-185mm26/10k V、外径76mm、长1200米/根, 数量18条。发生故障为电缆接头和线芯进水接地, 井底切开电缆后, 护套和线芯断面连续淋水。根据进水电缆的规格型号, 制定出如下综合修复技术方案 (图1) 。
1. 自然控水
将井底和地面端的电缆头切开, 利用井筒中垂直电缆的水的重力, 将大量的存水自然控出。
2. 压水通气、热风干燥
在地面端口安装压风适配器, 并与过滤器、干燥器、加温器及压缩机连接。先用空压机向在地面端口适配器输送经过精滤的0.3MPa空气, 电缆实际长度1000m, 加压3h后, 井下端头有水滴溢出端头线芯。
3. 氮气除湿、干燥 (图1)
充氮过程:通过减压阀来控制氮气输出的压力, 压力要选择适当, 一般在0.035MPa。在另一端观察出水情况, 如果未发现有水出来, 可将充入气体的压力适当提高, 直至发现水分为止。然后停止供气, 持真空1h, 重复循环直至看不到水分。
4. 通电加热、负压吸空
电力电缆受潮后用1台大电流发生器对其进行加热干燥处理, 以提高电缆的绝缘电阻。工作时电压应降低至60~70V。电抗器起限流和调节焊接电流的作用, 改变电抗器的电抗就可以调节电流。可利用交流电焊机的这种特性, 用普通交流电焊机的低压输出来替代大电流发生器。
首先对施工中受损的高压电力电缆的外观进行检查, 查看外皮有无损伤, 如果电力电缆破损, 应立即将电力电缆的外皮作好绝缘处理。
5. 压注干燥液
压力注入电缆修复液是一项电介质绝缘提高技术, 通过向水树老化X L P E电缆内部注入特制的修复液, 使其由线芯缝隙渗入绝缘层中, 利用其与水树通道内水的反应, 消耗水分子, 生成介电性能良好的有机聚合物, 将水树通道填充, 达到修复的绝缘目的。有数据表明, 该技术最好可延长电缆使用寿命达4 0年。
由于梧桐庄矿快速恢复生产的要求, 压力注入电缆修复液技术在项目的第一期工程暂不实施, 待供电系统恢复正常后, 在项目第二期安排具体实施。
6. 检测技术指标
(1) 直流泄漏。在电力电缆的一相上施加电缆额定工作电压5倍的试验电压, 其它相均同时与外皮一起短路连接并接地, 测量出电力电缆在直接耐压过程中于0.25倍、0.5倍、0.75倍、1.0倍试验电压下各相停留1min、5min、10min时读取的泄漏电流值, 记录读取的数据并列出表格、比较各相间、各时间的泄漏电流值, 注意在每完成一相泄漏电流值的测量后, 一定要进行放电接地, 而且接地时间不应少于2min。如遇到测量时相间不平衡系数大于2、同时泄漏电流值比前一次有明显增大、泄漏电流上下波动很大、泄漏电流随试验电压增加而急剧上升、或随时间延长而有上升现象时, 说明电力电缆存在着缺陷, 不能投入使用, 必须处理。
(2) 吸收比。在测量电力电缆芯线吸收比时一般用2500V兆欧表, 将电力电缆的一相接兆欧表的输出火线上, 其他相均同电缆外皮连接并且接地, 测量出电力电缆在15s和60s时的绝缘电阻值。用15s时的绝缘电阻值与60s时的绝缘电阻值相比较, 这个比值就称为吸收比, 其值的大小直接反映此电力电缆的受潮程度。
比值越大, 电缆受潮程度越大;比值越小, 电缆受潮程度也就越小。当这个比值大于1.3时, 就说明这条电缆已受潮比较严重, 不能投入运行, 必须经过干燥处理后才能使用。
7. 封堵端头
电缆干燥结束测试合格后, 及时将电缆端头用堵水接头或堵水终端进行防水封堵, 也可用电缆防水封帽封堵。
四、结语
高压电缆感应电压及其限制分析 篇9
由于城市建设速度加快, 城市建设与电力建设的矛盾也日益加剧, 特别表现在输电线路走廊与城市建设规划的配合方面。为了解决城市建设与电力建设的矛盾, 输电线路逐步由架空敷设转向地下电缆敷设。对于110kV及以上电缆, 基本采用单芯电缆。由于单芯电缆铝套的自感和与其他导体之间互感的影响, 当这些导体施加电流时, 就会在电缆金属套上产生工频感应电压。如果金属护套存在两点或两点以上的接地, 就会形成接地环流, 产生护套损耗。当金属护套环流过大时将增加环流附加热损耗, 严重影响电力电缆的正常运行, 不仅会导致电缆主绝缘和护套绝缘的加速老化, 甚至可能大幅缩短电缆使用寿命。为了减少电缆线路的损耗, 提高电缆的输送容量, 对于单芯电缆金属护套的接地, 一般采用单点接地或交叉互联接地的方式。
1 电缆金属护套感应电压的计算方法
在单芯电力电缆构成的电力传输系统中, 电缆导体和护套间的关系可以看作一个空心变压器。当单芯电缆线芯流过交变电流时, 交变电流的周围必然产生交变磁场, 在金属护套上将会产生感应电动势。感应电压的高低与流过电缆导体的电流成正比, 同时也取决于3根单芯电缆的排列方式和线路的长度。
对于单回路电缆, 常采用品字形 (图1) 与平行排列 (图2) 的方式布置。
根据文献资料, 对于品字形排列电缆单位长度的感应电压分别为:
对于水平排列电缆单位长度的感应电压分别为:
式中, S为电缆间距;GMRS为电缆金属护套的等效半径。
通过计算可以得到单回路电缆金属护套的感应电压, 从而对电缆采取相应的措施。
2 电缆金属护套感应电压的限制措施
通常35kV及以下电缆都采用两端接地方式, 因为这些电缆基本均为三芯电缆, 正常运行时流过3个线芯的电流是均衡的, 在金属护套层基本没有磁链。但对于单芯电缆, 由于感应电压的存在, 若采用两端接地方式, 那将出现环流, 因此单芯电缆不应两端接地。
但是当金属护套有一端不接地后, 在雷电冲击或短路故障时, 电缆护层不接地端会产生很高的感应过电压, 此电压作用在外护层绝缘上。当电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时, 就会出现多点接地, 形成环流。因此, 在电缆金属护套一端接地时, 另一端应加装护层保护器。
电缆金属护套一端接地, 另一端加装护层保护器的接地方式适用于电缆线路不长, 感应电压满足规范要求的情况下。当线路较长, 线芯电流较大, 金属护套只在一端接地时的感应电压可以很高, 甚至可达数百伏, 这样会危及人身和设备安全, 通常采用交叉互联两端接地的方式。电缆线路被分割成适当的单元, 每个单元内按3个长度尽可能均匀地分为3 个小段, 单元内电缆用绝缘接头将相邻段电缆的金属护套或屏蔽层交叉连接, 单元间用直通接头并直接接地。
线路稍长, 单点接地感应电压较大, 而又无法分成3 段组成交叉互联时, 可采用在线路中间接地的方式, 组成2 个单点接地段。
3 电缆金属护套感应电压限制分析
以广州某220kV工程实例进行分析。根据系统要求, 电缆载流量为I=1 811A, 电缆GMRS=67.5mm, 对于品字形排列S=180 mm, 对于水平排列S=250 mm, 代入式 (1) 和式 (2) , 可得如表1所示结果。
由以上计算可知, 水平排列敷设时, 两边电缆护套上产生的感应电压较大。品字形敷设时, 电缆护套上的感应电压较小且相等。长度为1km的电缆品字形排列时金属护套感应电压达到101.7V/km, 而水平排列边相更是达到200.4V/km。
根据旧规范GB50217—94《电力工程电缆设计规范》要求在未采用能有效防止人员任意解除金属套的安全措施时, 金属护套感应电压不得大于50V;除此以外, 不得大于100V。而新规范GB50217—2007保留了50V的规定, 采取安全措施的调整为不得大于300V。
如以上工程, 对于一回长度为11.1km、品字形排列的电缆, 若分为24段, 每段长度462.5m, 感应电压为47.0V, 接头数量为69 个;若分为15 段, 每段长度740 m, 感应电压为75.3V, 接头数量为42个, 接头数量减少约40%, 出故障几率就更小;若制作工艺和运输条件允许, 单段分段长度可达1km以上, 此时接头数量更少。
要满足规范要求, 我们需对电缆采取安全措施:电缆埋置在地下, 电缆金属护层外有非金属外护套, 不易被人触摸到金属护层;同时交叉互联箱设计放置于隧道内或工作井内, 除运行检修人员外其他人不易触及电缆金属护层。
新规范对电缆的金属护套限制值提高, 可适当提高电缆的分段长度、减少电缆接头数量, 这不仅降低了工程造价, 而且有利于系统今后的运行。实际上, 国外对感应电压的限制也比较宽松, 日本在使用有效绝缘的防护用具时以300V为限, 因而日本的电缆分段长度常常达到1km以上。检索国外其他标准, IEC标准中迄今对此未显示限值, 欧洲各国标准中也没作规定。
所以在考虑短路和雷击下接地保护器保护水平的情况下综合平衡正常条件下感应电压和电缆段长, 在满足规范要求时可适当提高电缆段长。
4 结语
通过计算电缆金属护套产生的感应电压, 我们可以采用相应方法对金属护套进行接地, 一方面将其产生的感应电动势大小限制在允许的安全范围内;另一方面, 使感应电动势不致引起较大损耗, 以致降低电缆的传输容量。
线路不长, 电缆金属护套可采用单点接地;线路稍长, 电缆金属护套可采用中间接地, 即分为2个单点接地段;长距离线路, 电缆金属护套采用交叉互联两端接地方式。在规范要求范围内, 可适当提高电缆的分段长度, 减少电缆接头, 这不仅可以降低工程造价, 而且有利于系统今后的运行。
参考文献
[1]江日洪.交联聚乙烯电力电缆线路[M].2版.北京:中国电力出版社, 2009.
试析高压电缆运行隐患及对策 篇10
由于电缆线路的供电范围处在整个城市的核心区域, 一旦电缆线路出现故障, 势必会影响到大部分居民和重要用户的用电安全。因此, 必须加强电缆的运行维护技术进而消除电缆线路运行隐患。就目前而言, 简单化的运行管理方式已经不能满足当今对输电电缆安全运行的基本要求, 因此, 在高压电缆运行维护方面就需要形成一套全面的适用于城市电网电缆运维的技术, 进而保障电力能够持续可靠的供应。
二、分析高压电缆运行中存在的问题
1电缆敷设时存在的隐患
在敷设高压电缆线路时, 如果牵引速度和履带输送机速度没有保持一致, 两者的微小差别, 会直接反映到电缆的外护套上, 易造成拉破或鼓起等问题, 造成电缆进水进潮气。敷设路径存在弯曲部分时, 过快的牵引和输送机的速度牵引和输送都会在电缆内侧或外侧产生过大的侧压力;外护套材料为PVC或PE时, 当侧压力超过额定值时时, 就会产生损伤, 严重的会导致金属护套扁平、扭绞变形等情况
安装电缆附件时电缆也很容易受潮, 如施工人员技能不过关, 没有按照施工工艺安装, 尤其是密封零件、互连线等关键位置没有很好处理。
2电缆运行时存在的隐患
电缆线路因受到外力而遭到破坏会直接威胁到电力电缆线路的可靠运行。由于市政管线、道路开挖、轨道交通等工程施工的大量增加, 导致电缆线路面临外力破坏的严重威胁。另外, 钻探、顶管、机械开挖等施工点多, 范围很广, 且没有任何规律性, 这些问题也给电缆部门的运行维护工作带来了很大的压力。以广州供电局2000年至2012年的电缆故障记录为例, 对这几年所辖高压电缆故障进行统计分析可知, 受外力破坏的电缆占电缆故障总量的67%。
恶劣的周围环境也是电缆安全运行的隐患之一。如直埋中安置的电缆在运行过程中就存在许多安全性的隐患, 其电缆交叉互联箱直接放置在地下, 如果互联箱渗水现象非常严重, 就会导致箱内的积水较多, 就会改变了电缆的互联接地的运行方式, 造成电缆护层环流增大。对于资源有限的地区隧道, 就有可能存在导致局部电缆放置混乱的问题, 不同电压等级的电缆就会全部混在一起, 这样一旦低电压等级的电缆出现故障, 则很容易使高电压等级的电缆受到破坏。另外, 对于那些通风不好的隧道而言, 通风不好则会导致大量的热量在隧道内积聚, 使得隧道的温度非常高, 这也是破坏电缆安全稳定运行的原因, 加快电缆的老化速度。
就目前看来, 我国高压大部分的高压电缆绝缘材料都是使用交联聚乙烯 (XLPE) 绝缘材料, 但是XLPE电缆在热和机械力的共同作用下, 会逐渐发生老化, 进而导致电缆局部放电、击穿等缺陷和故障。因此, 积极了解运行电缆的绝缘老化状态的十分重要。
电缆一般直埋于地下, 当电缆故障跳闸后, 电缆故障探寻十分困难, 因此需要较高的技术手段进行故障测寻。一方面, 目前新建的线路中也大量的采用了GIS终端、T接多个变电站的电缆线路, 这也增加了探寻的难度、花费的时间更长;另一方面, 由于电缆敷设环境十分复杂, 所以即使找到故障点, 也还需要进行道路挖掘、故障修复等工作, 修复完成后恢复送电也会需要很长时间。
三、减少高压电缆运行隐患的措施
1参与设计阶段图纸审查
高压电缆的结构、敷设及安装等方面的设计对于电缆的安全运行具有十分重要的意义, 如果设计人员缺乏专业的设计知识与经验, 就会导致对由设计缺陷而引起的运行故障认识不到位。为避免出现由于设计问题引发电缆运行维护方面的隐患。应该安排专业的运行技术人员参与工程各个阶段的图纸审查, 对不规范、不合理的设计部分提出合理性意见和建议。
2推行高压电缆施工人员考核准入制度
施工单位的安全意识和质量管控措施不到位, 在工期紧、任务繁多的情况下, 相关电缆技能不过关的人员加入到施工队伍中, 导致电缆敷设或安装过程中存在安全隐患, 进而造成电缆运行的故障率逐渐增加。针对这一现象, 施工单位必须对参与电缆线路的施工人员进行严格的技术考核及相关的资格考试。
3强化线路建设过程监督和验收管理
电缆线路质量安全的保障的前提是其建设的过程得到严格控制。运行管理部门和班组必须采取必要措施对电缆线路投运的过程进行把控, 如加强施工过程的监督、对土建电气作业分项验收等, 最终能够及时发现产品和施工质量存在的缺陷并排除隐患。此外, 还要制定详细的验收指导流程, 细化验收表单, 明确验收的必要条件, 确保验收工作富有成效。
4加强运行和应急资料修编与管理
电缆线路资料是线路日常运行维护管理和应急情况处理的基本保障。因此, 加强运行和应急资料修编与管理工作是十分重要的, 通过加强对新投运线路进行设备基础资料收集整理、环境评估等工作, 结合验收和预试数据, 形成线路“一线一册”, 为电缆故障应急处理提供一个良好的前提。
5加强防外力破坏工作
(1) 形成一套有效的管理制度和流程可以有效防止外力破坏事故的发生, 对此, 电缆运行维护人员依靠积累的巡视经验及先进的技术制定出切合实际的管理方法。
通过多方面的渠道搜集电缆走廊的开挖信息, 建立危险点动态控制表, 有目的、差异化开展线路巡视和维护工作;另外主动了解电缆走廊内各工地施工进度, 掌握工程监督控制的主动权。在需要开挖的施工现场, 应主动参与并介入到关键性和危险性较大的施工过程中去, 提供合理性建议并寻求保护电缆的最佳方案。例如, 为保护顶管段电缆线路, 则最好采用人工探挖的方式进行施工, 这种方法可以有效避免交底时因顶管资料不齐全而威胁电缆正常运行等等问题。
在实际的施工过程中, 有很多施工单位因为施工进度紧而盲目施工, 忽视了对其他管线的保护工作, 造成运行部门工作的被动现象。更严重的情况是在对电缆运行的管理过程中, 施工人员不听现场监护人员的劝阻野蛮施工, 巡视人员可以通过采取必要的强制措施来避免恶性外力破坏事故的发生, 保证电缆可靠供电。
(2) 做好相关标志的管理, 如电缆走廊路径标志、警示标志及宣传标志等。使用通俗易懂的手段方法增强社会群众对地下管线的保护意识, 最大限度的凝聚社会大众的力量, 减少由于外力破坏而导致的电缆事故的发生。
6加强新技术新设备研究
随着对设备运行的可靠性以及管理的科学性要求的不断提高, 电缆管理人员必须积极寻求新方法、新措施以及新设备来开展电缆线路施工、运行与检修等方面的工作。第一, 研究开发高压电缆敷设和附件安装等施工检测仪器及辅助设备, 消除线路建设的隐性缺陷, 增强对电缆敷设及附件安装过程中的质量控制及工艺把控;第二, 研究设计电缆移动视频等外力破坏监测设备, 动态更新电缆线路走廊危险点信息, 为电缆线路的防外力破坏提供新的技术手段。第三, 研发电缆线路在线故障定位技术, 有效解决目前GIS终端和T接线路接口复杂、离线故障等难题, 运维人员在最快时间内完成电缆故障探寻及修复, 缩短停电时间。
结语
随着我国城市建设的不断发展, 城市电网电缆线路的建设和运维等工作面临新的挑战。需形成系统化、综合的管理手段完成电缆运维工作, 首先在电缆投运阶段严把质量关, 消除隐形缺陷, 保证资料准确齐全;然后运维人员完善电缆状态监测系统, 根据经验及技术排除电缆线路运行隐患, 尤其是外力破坏方面应监护到位;最后利用新技术、新方法研发新设备, 提高电缆运行稳定性, 加快电缆故障探寻时间。目的是使电缆线路处在安全运行的状态, 保障电力可靠供应。
参考文献
[1]金佳琪, 高赫男.高压XLPE电缆隐患分析与对策[J].高电压技术, 2012 (S1) .
[2]何吉奇, 张恺.单芯高压电力电缆外护套故障分析及预防[J].湖北水力发电, 2013 (02) .
[3]侯克林, 高耀楠.高压电缆带电移位技术保护措施探讨[J].科技信息, 2013 (29) .
高压电缆 篇11
关键词:10 kV电力高压电缆 进水原因 对策
中图分类号:TM247 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(c)-0174-02
由于电缆相对架空线路受外界风、雪、雨、雾等恶劣天气和自然环境影响小,供电可靠性较高,在铁路10 kV电力系统中得到大量采用,由于各种原因,电缆在运行中经常发生绝缘击穿故障,其中电缆进水导致的绝缘击穿故障占据很大比例,为提高电缆供电可靠性,有必要对10 kV电力高压电缆进水原因进行研究分析,以提高电缆供电质量,确保铁路供电安全可靠。
1 电缆进水的原因
第一,电缆在购买之后的保管与储存上出现不当。新采购的高压电缆都是成盘的,一般电缆两头都是运用塑料的密封套进行密封,但是电缆在用了一段之后,则是用塑料纸进行密封的,在用绳子进行捆绑,这样的密封方式其密封性能不是很好,并且由于存放的时间较长,水汽就会渗进到电缆当中。
第二,电缆在敷设时所用的方法不是很好。电缆在敷设时候,采用的是塑料纸对电缆头进行包裹的,有时电缆头会浸泡在水中,而这种包裹方式会使水进入到电缆当中,在穿管与牵引时,会发生外护套破裂的现象。
第三,电缆在敷设之后的保护方面处理的不是很好。电缆在敷设之后,并没有及时的对电缆头进行制作,使得电缆端口在没有经密封处理而长期的在空气中暴露在外,而有时还在水中浸泡,这样就使得大量的水汽进入到电缆之中。
第四,电缆头的制作不符合工艺上的标准。电缆头在制作时,尤其是在中间接头与终端头时,并没有按照工艺标准严格的执行制作,导致了电缆头的密封不严实,绝缘上受潮等现象。
第五,电缆运行时电气绝缘击穿或外力破坏导致护层损伤。电缆运行中,发生中间接头击穿等故障时,护层被破坏损伤,电缆井中的积水便会沿着缺口进入电缆;由外力引起电缆破损或击穿,也会发生电缆进水。
2 电缆进水的危害
电缆进水后,在电场的作用下,由于缺陷或微孔处的电场畸变,水分在电场的作用下,受到不均匀电场的吸引,产生极化迁移,逐渐积累而产生局部过饱和状态,会导致電缆主绝缘在运行电压下引发水树枝。水树枝的微观结构是由一系列含水微孔构成,微孔之间存在极细微的连接通道。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在8年以上,湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越快。?对于交联聚乙烯电缆来说,水树枝现象是造成电缆老化、绝缘下降,以致在运行中被击穿的主要原因。
3 对策
电缆进水后干燥处理非常困难,一般也没有配置相应的设备。实际操作中,如果发现电缆进水,我们只是锯掉前端几米,如整条电缆已进水,我们就无法可取。因此,电缆进水的防止,应以预防为主,采用以下措施。
(1)电缆头应密封。锯掉的电缆端头,无论是堆放还是敷设,均要用塑料密封起来(采用电缆专用的密封套),防止潮气渗入。
(2)电线敷设后要及时进行电缆头的制作,否则采取防潮和防雨措施,防止电缆受潮和进水。制作电缆头时,避免在潮湿环境中和雨雪雾等恶劣天气下进行,防止水分侵入。
(3)购买电缆时,必须选择质量过硬的厂家。由于绝缘中的杂质、气孔等是水树发生的起点,因而电缆质量的好坏对防止水树老化至关重要。
(4)加强电缆头制作工艺的改进,采用新型电缆头制作材料。一旦电缆进水,则最早出现击穿现象的往往是电缆头,因而电缆头制作得好,可以延长电缆的整体寿命。如电缆在剥离半导体层时,我们在半导体层上竖着划几道,然后像甘蔗剥皮一样剥去半导体。但在用刀划时,若划得太深,便会伤及绝缘层,给水树的产生带来机会。另外,在制作热缩电缆头时,用液化气烧烤也可能损害电缆头根部的绝缘层。采用冷缩电缆头,冷缩硅橡胶电缆附件,制作简单方便,且硅橡胶电缆附件有弹性,紧紧地贴在电缆上,克服了热缩材料的缺点(热缩材料没有弹性,在电缆热胀冷缩的过程中,会与电缆本体间出现间隙,这就为水树的发展提供了便利)。目前,冷缩电缆头大量采用,改善了电缆头的制作工艺水平。采用接线端子制作电缆头接线端,提高密封性,减少水分侵入。
(5)长电缆采用电缆分支箱。对长距离电缆合理分段,采用电缆分支箱,在电缆故障时便于分段查找。
(6)防护管采用PVC塑料双壁波纹管。在一些需加防护管的地方,根据可行性采用此种管,该管耐腐蚀、内壁光滑、强度与韧性良好,因而在电缆直埋敷设时,可大大减少电缆外护套破损。
(7)电缆沟与电缆井的设计。 由于条件的限制,我们的电缆敷设均采用直埋或电缆沟形式,而且以直埋为多,我们属于多雨地区,电缆沟或电缆井中有积水时间长。因此在规划时,就应进行协调,便于电缆沟(井)的排水。如选择地势高的地方敷设,不设在沟底河边及地势低洼容易积水地域。
(8)电缆的试验。电缆头制作完成后,在投运之前做一次高压直流泄漏试验,投入运行后也应定期做高压直流泄漏预防性试验。优点是以便提前发现电缆隐患,提前整治,减少停电故障造成的损失。缺点是直流试验后会增加电缆击穿的可能,试验工作量大。
(9)严格交接验收。在交接验收时对电缆外观、施工工艺、隐蔽工程等认真检查,防止施工造成的绝缘护套受伤,给以后运行埋下隐患。
实践证明,通过采取上述措施,大大减少了高压电缆因进水受潮发生的绝缘击穿故障,确保了供电可靠性。
4 结语
10kV电力高压电缆作为重要的铁路供电设备,有必要对其进行绝缘在线监测,采用故障自动隔离和快速恢复技术,以进一步提高其安全运行水平。
参考文献
[1]吕玉恒.电力应知应会问答[M].中国铁道出版社,2010,10.
浅谈高压电缆探伤的方法 篇12
1. 故障性质的确定
电缆故障的探测方法取决于故障的性质, 因此探测工作的第一步就是要判明故障的性质。一般情况下电缆故障分为五种类型:接地故障 (分为高阻和低阻) 、短路故障、断线故障、闪络性故障、混合型故障。
判断电缆故障性质, 一般多采用1000V或2500V兆欧表及万用表进行测量, 判断方法如下:
1) 首先在任意一端用兆欧表测量电缆各芯对地绝缘电阻值, 判断是否有接地故障。
2) 测量各芯间的绝缘电阻, 判断有无相间短路故障。
3) 如测得绝缘电阻为0, 可应用万用表测量各相对地或各相间的电阻, 判断是低阻故障还是高阻故障。
4) 因为运行中有可能发生断线故障, 所以还应作电缆导通性的检查:在一端将A、B、C三相短路但不接地, 在另一端用万用表测量各相间是否完全通路, 相间电阻是否完全一致。相间电阻不一致时, 应用电桥测量各相间电阻, 检查有无低阻断线故障。
2. 测量故障点的位置
电缆故障的性质确定后, 要根据不同的故障, 选择适当的方法测出电缆故障点的位置, 这就是故障测距。由于仪表精度及电缆敷设路径测量的误差影响, 往往测距只能判断出故障点可能的地段, 找到可能的地段后还应采取其他检测首段精确确定故障点的位置, 这就是故障定位。常见的测距方法有电桥法、低压脉冲法、闪络法等, 定位方法有声测法及音频感应法等。
2.1 电桥法
电桥法原理是将被测电缆故障相与非故障相短接, 电桥两臂分别接故障与非故障相, 调节电桥两臂上的可调电阻器, 使电桥平衡, 利用比例关系和已知的电缆长度就能得出故障距离。电桥法比较简单, 精确度较高, 但必须知道电缆准确长度。一般的高阻和闪络性故障由于故障电阻很大、电桥电流很小而不易探测, 不适于用该方法来测距。同时该方法也不能测量三相短路故障。
2.2 低压脉冲法
低压脉冲法探测电缆故障点的原理是由一起的脉冲波送到故障电缆的故障相上, 脉冲沿电缆线芯传播, 当传播到故障点时, 由于故障点电缆的波阻发生变化, 因而有一脉冲信号被反射回来, 用示波器在测试端记录下发送脉冲和反射脉冲之间的时间间隔, 即可算出测试端距故障点的距离。此方法用于电缆的低阻、短路及断路故障, 但不能用于测量高阻与闪络性故障。
2.3 闪络法
闪络法测量基本原理与低压脉冲法相似, 也是利用脉冲波传播时在故障点产生反射的原理。测量时, 在电缆上加上一直流高压或冲击高压, 使故障点放电而形成一突跳电压波, 此突跳电压波在电缆内从测试端到故障点之间来回反射, 用闪络测试仪测出两次反射波之间的时间, 从而计算出故障点的位置。
2.4 声测法
声测法的原理是利用专用电缆测试高压信号发生器, 把10kV左右的直流电压周期地加到电缆上, 使故障点反复击穿放电, 同时产生机械振动;在地面上采用高灵敏度的声电转换器, 将振动波转换成电信号进行放大处理后, 用二级还原成声音或用仪表显示声音的强弱, 声音最强处即为故障点。利用这种原理可以十分准确地对电缆故障进行定点。该方法主要用于高阻与闪络性故障、金属性短路故障及除接地电阻小于50欧的接地故障外的低阻故障。该方法不适用于低阻故障 (接地电阻小于5 0欧) 的原因是:若故障点电阻太低, 放电能量就很小, 声音信号就难以采集。
2.5 音频感应法
音频感应法定点的基本原理:探测时用1千赫的音频信号发生器向待测电缆通音频电流, 发出电磁波;然后, 在地面上用探头沿被测电缆路径接收电磁场信号, 并将之送入放大器进行放大;而后, 再将放大后的信号送入耳机或指示仪表, 根据耳机中声响的强弱或指示仪表指示值的大小而定出故障点的位置。
音频感应法应用范围:音频感应法一般用于探测故障电阻小于10欧的低阻故障。在电缆接地电阻较低时, 故障点放电声音微弱, 用声测法进行定点比较困难, 特别是金属性接地故障的故障点根本无放电声音而无法定点。这时, 便需要用音频感应法进行特殊测量。用音频感应法对两相短路并接地故障, 以及三相短路或三相短路并接地故障进行测试, 都能获得满意的效果, 一般测寻所得的故障点位置之绝对误差为1~2米。其他类型故障, 如一相或两相断线、单相接地等故障位置, 若采用特殊探头, 也能用音频感应法准确地测出来。
3. 总结
在探测电缆故障时选择合适的测试方法是非常必要的, 可以大大减少故障探测时间, 根据以上的分析我制定了各种性质的电缆故障适合采取的测试方法, 供大家在工作中参考。
摘要:本论文针对高压电缆在运行中可能发生的各种故障, 运用低压脉冲法、闪络法及声测法等方法找出电缆发生故障的具体位置, 从而对电缆尽快进行处理, 恢复供电。
关键词:高压电缆,电缆探伤,低压脉冲法,闪络法,声测法
参考文献
[1]陈天翔.电气试验.中国电力出版社.1997
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