任建新
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摘 要:本文分析了高压电缆着火造成的危害、原因，并针对一起高压电缆着火事故,进行了事故原因的分析以及此次事故的处理。
关键词：高压电缆；着火事故；原因；防范对策
1 高压电缆着火造成的危害
电缆是由导电芯线、裹以绝缘层，外加金属或非金属防护层而成。绝缘层主要有油浸绝缘层、橡胶绝缘层、塑料绝缘层和无机绝缘层4种，由纸、布、面纱、塑料、橡胶等可燃材料组成。一般情况下，电缆是以爆炸形式起火燃烧，电缆着火后，火势顺着电缆线呈线性燃烧，如果有多层电缆或电缆交叉叠放，就会形成立体燃烧，火势更快。一旦电缆爆燃，即使断电，火势也很难控制。
受空间、地形限制，高压电缆一般都敷设在隧道两侧的电缆沟内，为防止杂物垃圾进入，电缆沟上用盖板覆盖，水泥密封。一旦高压电缆着火后，发现较难，且燃烧速度快，其危害是燒损高压电缆，甚至烧毁同沟敷设的其他高压电缆、低压电缆、光缆等，造成突发停电。高压电缆接续工艺复杂，抢修时间长，造成的直接和间接损失巨大，严重时引发隧道交通事故，造成人员伤亡。防止高压电缆着火，降低高压电缆着火的损坏，是目前迫切需要解决的一项课题。
2 高压电缆着火原因分析
2.1 电缆接续工艺差
电缆接续过程中，最关键同时也是工艺最复杂的环节就是电缆接头制作。施工时期，因现场条件比较差，现场温度、湿度、灰尘都不好控制。部分电缆技工技能水平不高，工艺操作不够严谨，操作时未有效清理施工过程中的杂质和污垢，接头制作质量不良、压接不紧、各绝缘套管中管与管之间有空气，从而导致电缆和相关附件界面接触不良，接触电阻过大。电缆长期运行或受高电压、大电流的冲击后，绝缘发生不同程度的老化，绝缘层在运行中被击穿而产生电弧，最终导致电缆爆炸着火。
2.2 电缆绝缘破坏
因施工人员不能严格按操作规程和工艺要求施工，在电缆敷设时，由于刮、 碰、压、扭而使电缆外护层损伤，半导电颗粒和沙土粒也有可能嵌入绝缘中，进水受潮，在运行时绝缘层有可能被击穿产生电弧，引起燃烧。
2.3 电缆敷设不符合标准
在电缆敷设时，施工人员没能严格按国家规程、操作规范和工艺施工，出现敷设不整齐、任意交叉、敷设间距不够，通风不畅，不充分留出巡视通道等问题，为电缆日后运行留下隐患。
2.4 接地不符合标准
接地线焊接不牢，接触不良，阻值偏大，导致电缆接地故障电流比正常短路电流小，发生接地或短路故障时，继电保护未动作，引起电缆过流致使电缆过热自燃。
2.5 电缆本身质量差
电缆本身质量不过关，绝缘强度达不到要求，内部绝缘制造缺陷等，引起电缆着火。
2.6 维护巡检不力
（1）由于电力电缆巡检制度不完善和执行不力，高压电缆运行多年未进行预防性检测，使得一些火灾隐患不能及时发现排除。
（2）电缆载流量选择不当，部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行，使温升过高。
（3）由于操作人员误操作或违章操作引起短路或过负荷使电缆发热量成倍增加，引发绝缘、损坏击穿而起火，运行管理不当引发火灾。
3.高压电缆着火事故案例
3.1事故经过
2020年1月10日13:56,小山变电所值班人员汇报:4号线5134开关I段过流保护动作跳闸,电压互感器柜显示“I段母线接地”、“I段PT断线告警”；1月10日13:58,火灾报警屏声响报警。检查发现1号变高压侧电缆分接头处冒烟、着火。
3.2事故原因分析
电缆终端头制作工艺粗糙是造成电缆起火的主要原因。事故后,班组将起火的终端头锯断,割断三支头,剥掉热熔胶,剔除C相电缆燃烧后积聚的燃烧物,发现:（1）电缆主绝缘存在不同程度划痕,最深处达2.1mm;（2）没有热缩应力管。电缆终端头制作时没有热缩应力管,失去了应力管均化电场强度的作用,造成电缆端部场强集中在某一区域,为绝缘击穿、放电留下隐患;主绝缘不同程度损伤,就会发生绝缘薄弱点的不间断放电,当出现电压升高时(母线单相接地),电弧增大。在持续放电电弧的高温作用下,电缆绝缘护套发生气化,当击穿点电弧达到一定能量时,击穿点电弧点燃外护套形成明火,气体爆燃停止;在火焰作用下熔化携带着燃烧的聚乙烯滴落,火点向电缆两侧蔓延,使相邻A、B两相电缆绝缘护套被烤焦。
故障电缆头接地线连接不合格是造成电缆起火的间接原因。事故后打开电缆三支头,发现:电缆钢铠没有接地、半导体层预留太长(约100mm)。导致电缆长期运行环境恶劣,使主绝缘发热老化。
3.3事故处理
故障电缆型号为YJLV22 3*70-10,铝芯交联聚乙烯绝缘电缆,终端头为热缩型终端。将损坏的电缆从终端头锯断,去掉外护套、钢铠、铜屏蔽、半导体,露出导体线芯,测量绝缘(三相对地):A相100000MΩ、B相100000MΩ、C相100000MΩ,说明电缆本身绝缘良好(因无交流耐压设备,且考虑到直流耐压对电缆可能造成的绝缘破坏因素,未进行直流耐压试验)。将电缆多余量串到小机变处,重做电缆头。工作完成后重测电缆绝缘(2500V),各相对地绝缘:A相100000MΩ、B相100000MΩ、C相100000MΩ。根据核对后的相别,恢复电缆运行。
3.4防范措施
为防止类似事件再次发生,根据时间的原因分析和暴露出的问题,制定了相应的防范措施。
（1）提高电缆安装施工水平,特别是终端头、中间接头的制作水平,规范施工制作工艺,尤其要注意电缆终端头、中间接头施工中的工艺、方法是否得当,细节是否符合规程要求,及环境对工作的影响等。电缆线路施工中,要严格按照工艺要求,对电缆外护套进行有效的保护和工艺控制,防止造成电缆外护套破损。电缆沟内电缆固定抱箍和绝缘垫要保证数量并牢固、可靠,电缆标识使用绝缘线捆绑。
（2）利用电缆停电检修期间,重点对小山电站建站初期投运的高压电缆进行排查,对存在相似问题的电缆进行处理或更换。
（3）重视电缆设备的交接验收工作,尤其是当前双沟、石龙电站正处于交接验收阶段,对验收中电缆存在的薄弱环节要引起足够的重视,新投运电缆必须通过交流耐压试验且出具试验报告;在绝缘电阻相对较低或不合格的情况下不能勉强投入运行。保证图纸资料的齐全,电缆标识健全、正确,记录完整。
（4）尽快购置电缆交流试验设备,保证科学、安全、合理地进行交联电缆的高压试验检测工作。
（5）开展对重要电缆设备的红外测温工作,监测电缆终端头、中间接头和外护层的温度,及时发现隐患并处理。
（6）加强对电缆火灾事故的防范。对电缆沟、电缆夹层进行全面检查和专项治理,在电缆沟及电缆夹层内敷设温感、烟感报警装置并定期检查装置的可靠性,并在适当地点增设专用灭火器。对变电站电缆夹层内的电缆涂刷防火涂料,设置防火墙、防火门,对电缆进入电缆夹层的孔洞进行封堵。在电缆夹层和中间接头井内安装灭火弹,并封堵两侧电缆沟。
（7）在智能化电厂改造中考虑电缆在线监测装置,运用状态检修理念对电力电缆实施在线监测,对电缆做健康判断、运行评估。
（8）加强电缆专业全过程管理,满足电缆技术发展及专业管理的要求。电缆相关的技术档案、图纸、规程制度要继续完善,工器具、仪器仪表要完善并好用。对现场运行、检修人员加大电缆相关专业知识培训力度,工艺要求、规程标准要全面掌握,提高专业人员技能水平,重视电缆设备的安全运行。
4.结束语
通过事故发生原因，我们要重视高压电缆着火事故原因分析，并做好防范对策，提高高压电缆安全运行效率。
参考文献：
[1]高元生，赵庆杰，杨利彬，等35kV电缆终端常温下两种刀痕的局部放电特性[J].电测与仪表，2017（1）.
[2]冯卫国，金之麟.35kV电缆头击穿事故的分析和思考[J].电工技术，2018，No.475（13）：95-96.