1、高壓電纜故障分析
依照故障發生的緣由進行分類年夜致分為以下幾類:廠家制造緣由、施工質量緣由、設計單元設計緣由、外力破壞四年夜類。下面進行分類介紹:
1、廠家制造緣由
廠家制造緣由憑據發生部位分歧,又分為電纜本體緣由、電纜接頭緣由、電纜接地系統緣由三類。
1.1電纜本體系體例造緣由
一般在電纜生產進程中容易泛起的問題有盡緣偏心、盡緣屏障厚度不平均、盡緣內有雜質、內外屏障有突起、交聯度不平均、電纜受潮、電纜金屬護套密封不良等,有些情況比力嚴重可能在完工實驗中或投運后不久泛起故障,年夜部門在電纜系統中以缺陷形式存在,對電纜持久平安運行造成嚴重隱患。
1.2電纜接頭制造緣由
高壓電纜接頭之前用繞包型、模鑄型、模塑型等類型,需要現場建造的工作量年夜,而且由于現場條件的限制和建造工藝的緣由,盡緣帶層間不成避免地會有氣隙和雜質,所以容易發生問題。現在國內普遍采用的型式是組裝型和預制型。
電纜接頭分為電纜終端接頭和電纜中心接頭,不管什么接頭形式,電纜接頭故障一般都泛起在電纜盡緣屏障斷口處,由于這里是電應力集中的部位,因制造緣由致使電纜接頭故障的緣由有應力錐本體系體例造缺陷、盡緣填充劑問題、密封圈漏油等緣由。
1.3電纜接地系統
電纜接地系統包括電纜接地箱、電纜接地庇護箱(帶護層庇護器)、電纜交叉互聯箱、護層庇護器等部門。一般容易發生的問題主要是由于箱體密封欠好進水致使多點接地,引發金屬護層感應電流過年夜。另外護層庇護器參數拔取不合理或質量欠好氧化鋅晶體不穩定也容易引發護層庇護器損壞。
2、施工質量緣由
由于施工質量致使高壓電纜系統故障的事例很多,主要緣由有以下幾個方面:一是現場條件比力差,電纜和接頭在工場制造時情況和工藝要求都很高,而施工現場溫度、濕度、灰塵都欠好控制。二是電纜施工進程中在盡緣概況難免會留下細小的滑痕,半導電顆粒和砂布上的沙粒也有可能嵌進盡緣中,另外接頭施工進程中由于盡緣表露在空氣中,盡緣中也會吸進水份,這些都給持久平安運行留下隱患。三是安裝時沒有嚴酷依照工藝施工或工藝劃定沒有斟酌到可能泛起的問題。四是完工驗收采用直流耐壓實驗造成接頭內形成反電場致使盡緣破壞。五是因密封處置不善致使。中心接頭必需采用金屬銅外殼外加PE或PVC盡緣防腐層的密封結構,在現場施工中保證鉛封的密實,這樣有用的保證了接頭的密封防水性能。
3、設計緣由
因電纜受熱膨脹致使的電纜擠傷致使擊穿。交聯電纜負荷高時,線芯溫度升高,電纜受熱膨脹,在地道內轉彎處電纜頂在支架立面上,持久年夜負荷運行電纜蠕動氣力很年夜,致使支架立面壓破電纜外護套、金屬護套,擠進電纜盡緣層致使電纜擊穿。
2、高壓電纜頭建造技術
1、高壓電纜頭的基本要求
電纜終端頭是將電纜與其他電氣裝備毗連的部件,電纜中心頭是將兩根電纜毗連起來的部件,電纜終端頭與中心頭統稱為電纜附件。電纜附件應與電纜本體一樣能持久平安運行,并具有與電纜不異的使用壽命。優秀的電纜附件應具有以下性能:
線芯聯接好:主要是聯接電阻小而且聯接穩定,能承受起故障電流的沖擊;持久運行后其接觸電阻不應年夜于電纜線芯本體同長度電阻的1.2倍;應具有一定的機械強度、耐振動、耐侵蝕性能;此外還應體積小、成本低、便于現場安裝。
盡緣性能好:電纜附件的盡緣性能應不低于電纜本體,所用盡緣材料的介質消耗要低,在結構上應對電纜附件中電場的突變能完善處置,有改變電場散布的措施。
2、電場散布原理
高壓電纜每相線芯外均有一接地的(銅)屏障層,導電線芯與屏障層之間形成徑向散布的電場。也就是說,正常電纜的電場只有從(銅)導線沿半徑向(銅)屏障層的電力線,沒有芯線軸向的電場(電力線),電場散布是平均的。
在做電纜頭時,剝往了屏障層,改變了電纜原本的電場散布,將發生對盡緣極為晦氣的切向電場(沿導線軸向的電力線)。在剝往屏障層芯線的電力線向屏障層斷口處集中。那末在屏障層斷口處就是電纜最容易擊穿的部位。電纜最容易擊穿的屏障層斷口處,我們接納渙散這集中的電力線(電應力),用介電常數為20~30,體積電阻率為108~1012Ω?cm材料建造的電應力控制管(簡稱應力管),套在屏障層斷口處,以渙散斷口處的電場應力(電力線),保證電纜能靠得住運行。
要使電纜靠得住運行,電纜頭建造中應力管很是重要,而應力管是在不破壞主盡緣層的根蒂根基上,才能到達渙散電應力的效果。在電纜本體中,芯線外概況不成能是尺度圓,芯線對屏障層的距離會不相等,憑據電場原理,電場強度也會有年夜小,這對電纜盡緣也是晦氣的。為盡量使電纜內部電場平均,芯線外有一外概況圓形的半導體層,使主盡緣層的厚度基底細等,到達電場平均散布的目的。
在主盡緣層外,銅屏障層內的外半導體層,一樣也是消除銅屏障層不服,避免電場不平均而設置的。
為盡量使電纜在屏障層斷口處電場應力渙散,應力管與銅屏障層的接觸長度要求不小于20mm,短了會使應力管的接觸面不足,應力管上的電力線會傳導不足(由于應力管長度是一定的),長了會使電場渙散區(段)減小,電場渙散不足。一般在20~25mm左右。
在做中心接頭時,必需把主盡緣層也剝往一部門,芯線用銅接收壓接后,用填料包平(圓)。有二種建造方式:
熱縮套管:用熱縮材料建造的主盡緣套管縮住,主盡緣套管外縮半導體管,再包金屬屏障層,最后外護套管。
預制式附件:所用材料通常是硅橡膠或乙丙橡膠。為中空的圓柱體,內孔壁是半導體層,半導體層外是主盡緣材料。
預制式安裝要求比熱縮的高,難度年夜。管式預制件的孔徑比電纜主盡緣層外徑小2~5mm。中心接頭預制管要兩頭都套在電纜的主盡緣層外,各與主盡緣層毗連長度不小于10mm。電纜主盡緣頭上沒必要削鉛筆頭(在電纜芯線上盡量留半導體層)。銅接收概況要處置滑膩,包適量填料。
關頭技術問題:附件的尺寸與待安裝的電纜的尺寸配合要合適劃定的要求。另外也需采用硅脂潤滑界面,以便于安裝,同時填充界面的氣隙,消除電暈。預制附件一般靠自身橡膠彈力可以具有一定密封作用,有時可采用密封膠及彈性夾具增強密封。預制管外面同熱縮的一樣,半導體層和銅屏障層,最外面是外護層。