(国网河北省电力公司邯郸供电分公司河北省邯郸市056002)
摘要:本文结合城区10kV供电线路,在单芯电力电缆投入运行后曝露出了一系列问题和隐患。本文主要通过收集邯郸供电公司单芯电缆运行后曝露出的故障现象,结合电缆设计规范、敷设规定及运行要求等进行对照分析,查找问题根源,提出解决问题的有效方法,消除其在使用中的隐患,确保电缆线路的安全稳定运行。
关键词:单芯电力电缆;接地方式;排列方式
前言
随着经济和城市建设的飞速发展,在大城市和经济发达城市,负荷密度高,10KV三芯240mm2XLPE绝缘电缆达不到供电容量要求时,宜使用300、400、500mm2及以上单芯电缆,以提高供电容量。但是在电缆的运行中,10kV单芯电缆经常会出现各方面的故障,电缆运行的可靠程度,对电网的影响也在增大,这一点也越来越受到电力运行部门和使用部门的重视。为了查找出问题根源,从对电缆安装、敷设、运行等问题进行深入分析和研究,逐一查找存在的问题和隐患,针对问题提出相应的解决方案,有效避免单芯电力电缆隐患的再次发生。
一、单芯电缆运行中暴露的问题
邯郸10kV出线电缆运行中,以10kV单芯电缆的故障率最高,主要有柳林站10kV柳阳I线031单芯电缆绝缘击穿问题;华泰配电室011单芯电缆绝缘击穿问题;联纺站10kV联科线046单芯电缆绝缘击穿问题;联纺站10kV中华北48号杆东路048单芯电缆绝缘击穿等问题。对这些问题发生的原因进行归纳分析,对照问题查找隐患,通过采取措施防止类似问题重复发生。对大负荷用户电缆多采用单芯电力电缆,以满足其在流量的需求,设计采用单芯电缆敷设比采用三芯电缆敷设起来要方便的多,但是单芯电缆数量就会加大,电缆在敷设过程中要严格按照规范去敷设是很难的,电缆的排列也会出现不规则分布;同时单芯电缆两端屏蔽连接是采用两端接地,还是一端接地,在应用中就存在很大差异。
二、单芯电力电缆两端屏蔽接地方式应合理选择
1.采用两端直接接地的方式
10kV单芯电缆金属护层两端接地时,由于护层阻抗值不像35kV以上电缆那样小,环流尚不过分大。有关资料介绍,35kV以上高压电缆两端接地时,护层循环电流可达到线芯电流的50%-90%,从而引起护层发热,严重降低电缆的载流能力。
10kV单芯电缆金属护层两端接地的方式有较多的施工经验。10千伏电缆回路多,直接接地减少了附属设备的配置和维护量,对运行人员也比较安全。因此采用两端接地有一定的优势。
继续沿用两端直接接地的方式,必须尽可能地降低护层感应电压,使线路损耗达到运行可接受的程度。较有效的办法就是保持三相线芯呈紧贴正三角形布置。在电缆敷设后,每隔1米距离用非铁磁性扎带绑扎。
2.一端接地的方式
一端接地是指电缆线路一端金属屏蔽直接接地,另一端金属屏蔽对地开路不互联。一般应在与架空线连接端一端接地,以减小线路受雷击时的过电压。一端接地后,可以消除护层循环电流,减少线路损耗。但开路端在正常运行时有感应电压。在雷击和操作时,金属屏蔽开路端可能出现很高的冲击过电压。系统发生短路事故和短路电流流经芯线时,金属屏蔽不接地端也可能出现很高的工频感应电压。当电缆外护层不能承受这种过电压的作用而损坏时,就会造成金属护层的多点接地。因此这种方式宜用于线路距离较短,金属护层上任一非接地处的正常感应电压较小时。
3.一端接地,另一端采用护套保护器接地的方式
为防止金属屏蔽一端接地时开路端的过电压击穿外护套,开路端装设护层保护器是限制护层过电压的有效措施。保护器在正常运行条件下呈现较高的电阻。当护套出现冲击过电压时,保护器呈现较小的电阻,这时,作用在金属护层上的电压就是保护器的残压。
三、高压单芯电缆排列方式对电缆运行有实际影响
从单芯电缆敷设排列方式方面进行调查,高压单芯电缆敷设的方式在施工中存在一定差距,电缆沟内支架上电缆排列间距小,导致电缆散热困难,电缆的长度比较长,敷设时未成品字形排列会对电缆的实际承载能力发生变化,电缆容易发热,发热后的电缆受温升的影响,导致电缆不能达到设计上载流量的需求。
由此可知:(1)当电缆长度与工作电流较大的情况下,感应电压可能达到很大的数值。
(2)电缆以紧贴三角形布置时,感应电压最小。当电缆相间距离增加,相对位置改变时,感应电压都会相应地改变。另外,多回电缆同路径敷设,也会对感应电压产生影响。
四、结束语
通过对单芯电力电缆在运行中发生的一系列问题进行分析和探讨,从根本上查找问题发生的原因,从中吸取经验教训,明确只有采取合理的改进措施,才能保证电缆供电的可靠性、安全性。因此单芯电力电缆在使用中杜绝盲目施工,要科学合理使用,才能发挥单芯电缆的供电可靠作用,才能确保电缆线路的安全、稳定运行。
(从施工和验收下手)(中间接头屏蔽层和铠装层绝缘、交叉互联方式)(中间接头平字形排列)
参考文献:
[1]《电力电缆施工》李宗廷,中国电力出版社