方译
广西电网有限责任公司崇左扶绥供电局 广西壮族自治区崇左市扶绥县 532100
摘要:第二次工业革命后人类进入电气时代,电力设施在人们工作和生活中的地位越来越重要。随着我国经济的高速发展,电力需求不断增大,电网需要不断建设和稳定传输。在电力传输过程中电缆扮演着重要的角色,造成电缆故障的因素有很多,本文将从线路故障和外力因素以及环境因素来分析,并提出提升配电网电缆线路运维水平的策略,把故障的影响控制在最小范围。
关键字:电缆故障;电网;电缆线路;运维水平
一、引言
国家的经济发展和人民的基本生活需要电力设施的保障,电力设备在我们的生活中随处可见,电力传输在国计民生中的重要地位不言而喻,因此,对电力的稳定传输提出了更高的要求。电网电缆是电路传输的主要载体,用来传输和分配电能,是电力系统安全运行的重要部分。电缆一般架设在高空中或者铺设在地下,受环境影响因素较大,比较容易出现故障。电缆故障在电力系统运行中比较普遍,及时处理电缆故障将故障影响范围降到最低对电力企业来说至关重要。电力企业应着重减少电缆故障发生的可能,增加电力系统运行的可靠性。因此,应该分析和总结电缆线路经常发生的故障,找出出现故障的原因,避免多次出现同样类型的故障,提升配电网电缆线路运维水平。配电线路的稳定性保障着人民生活水平,密切关系着我国的经济建设,必须高效的查找故障点并解决电缆故障。
二、电缆故障分析
(一)线路故障
随着我国基础设施和人民生活水平的快速发展,电缆经常处在超荷载工作状态下。电子电器技术快速发展,功能越来越多,设计更加复杂化,增加电力需求的同时使配电网电缆线路复杂化,再者,电力供应距离长,我国幅员辽阔,必须保障每个地方的电力传输。还有电力传输时间持续等各种原因,使电缆线路故障时有发生。第一,过流保护装置灵敏度下降。在电力传输线路中,线缆终端都有设置保护电流参数。当电缆在传输电能或者分配电能时,由于超负载工作,电路中的电流值大于设置的保护电流值,此时线缆工作在超负荷状态下,保护装置的灵敏度会降低,长此以往,保护装置将不能发挥原有的作用。第二,跨级开闸现象。[1]电力传输网络是体系化的,电缆线路复杂覆盖的范围大,当处在不同线路中的电缆,由于不同的问题在同一时段发生故障时,由于继电保护装置的时延就会发生这种现象。
(二)外力因素造成电缆损伤
一是电缆在运输的过程中,电缆是在货车远程运输或者人为的近距离运输时,由于外径比较大,暴露在电缆表层的保护层容易受到损坏,这些电缆不能进行正常的供电,在电力传输中起着负面作用,但是,在运送过程中不可避免。电缆在存放和使用中如果没有进行细致的检查,使保护层破损金属体裸露在外部的电缆接入电力传输线路中,损坏的电缆使事故发生的几率会大大增加,降低了配电网电缆线路的可靠性。二是建筑物电缆故障,现在的建筑物一般都比较高,处在高层的电缆负重和垂直压力会增大,电缆外部的保护层容易损坏。在电缆安装的过程中,由于施工人员施工不符合标准,没有考虑各种线缆的工作特性,都会损害电缆甚至产生线缆涡流现象。三是外部施工造成外力破坏,随着城市建设步伐不断加快,地铁施工、道路改造、供水供气管道敷设等各种市政建设中造成电缆毁坏的事故频频发生,施工方在不事先了解电缆路径的情况下盲目开挖,造成电缆损坏引发线路故障。
(三)环境原因导致的故障
自然环境中的湿气和电解腐蚀和雨水侵蚀及雷电感应等因素会影响电缆的性能。例如,线缆经过长时间的雨水腐蚀,和空气中的黏土和杂质的侵蚀,将损坏电缆的绝缘层,经过长时间的积累,没有及时检修出现问题的电缆,将会降低电能的传输效率,严重的时候会造成线缆污闪事故。在高温的天气电缆的持续运行,电缆的绝缘层会发生退化,降低电力传输的安全性。在雷电天气时,直击雷会产生感应电流,这种感应电流将降低电缆的安全性对电力传输产生负面影响,因为这些感应电流将延长电力传输的响应时间,减低电缆的电能传输效率。
电缆在存档放的时候,如果处在潮湿的环境中,电缆的绝缘层会有水分,10%左右的电缆故障是由于绝缘层中的水分,影响绝缘性能。[2]
三、提升配电网电缆线路运维水平策略
(一)电缆设计调整
在设计电缆布置线路时,应充分考虑地理因素和环境因素,结合电缆的传输模式和自身特性,使线缆可以高质量、高效率和稳定的传输。根据研究和经验总结,将线缆线路布置路径依据地形变化趋势调整,这样设计可以尽可能的使电缆减少外力导致的故障,避免线缆的过度弯折。在设计电缆线路时,线缆弯曲半径应该在一定的范围内,不超过他的最大值。我国地理环境复杂,高原和山地面积比重大,在线缆设计充分考虑地势特征,尽可能延长线缆的使用寿命。与此同时,电缆应该远离热源并采取适当的隔热措施,防止电缆起火;在公路、铁路沿线,还要考虑防爆需求。[3]
(二)材料选取调整
电缆和电力装置并不是简单连接在一起的,连接电缆和电力装置的辅助材料的选取有着很多的要求。辅助材料的材料特性和连接方式影响着电缆的传输效率,他们的质量和性能是保障电力传输安全、可靠的重要环节。因此,辅助连接设备的材料选取至关重要,要考虑到电缆的连接形式和在电力传输中的荷载范围及不同作用,选取合适的材料。例如,在高压极和接地极应采用无机材料对设施进行绝缘设置,对线路起保护作用。
(三)建立日常维护管理机制
管理工作贯穿与整个电缆敷设的全过程,科学可靠的管理将保障电力高效传输并降低故障发生的几率,同时提高配电网电缆线路运维水平。依据每个地方的不同环境因素和电力发展水平,采用有效的维护方法和管理监督策略。建立日常维护管理机制,使线缆维护工作常态化,减少线缆出现故障的次数,减少员工的工作量,保障电力输送的效率。将维护管理工作安排到每一天,每个工作任务,每一个员工,根据每个地方的天气特点和环境因素确定维护的重点和维护的频率。确定故障的维护的优先级,出现故障时,根据优先级别提高抢修效率,减少故障影响的范围。在维护管理工作中,检查任务是重要的环节之一。尤其是恶劣天气时,有关部门应该及时将天气信息发送给电网公司,员工应该及时检查配电网电缆是否有损坏,发生故障情况及时记录和解决。检查工作将提高电力输送的可靠性。例如:北方冬季,气温降低,如果遇到大雪天气,电缆上的积雪会影响电能的分配和传输,技术人员应及时维护,南方夏季,降水增多,则应着重排查低洼易涝地区的设备,尽早安排项目整改。电力水平不断发展,维护的技术也不断改进,电网企业应及时更新和培训维护的新技术,并按照需求购买用来维护的先进设备,提高维护效率。
(四)加强设备缺陷和事故的处理能力
设备出现损坏和缺陷是不可避免的,有些故障经过分析和总结是可以减少同类型故障发生的几率,因此,处理故障时应该做好记录,事后总结并分析缺陷和故障发生的原因,提出合理的电缆维护建议,减少故障发生的几率,总结出实用的电缆维护措施,提高电缆维护效率。为了避免因操作不当引发的线缆故障,电网企业应制定规范化的操作流程,及时组织员工学习。出现线缆维护的新技术时,技术工人应广泛学习和交流,快速将新技术用到日常的工作中,提高设备缺陷和事故的处理能力。健全设备缺陷和事故处理管理体系,电力设备的运行状态反映在各项指标上,指标出现异常时,应该快速确定故障点和故障问题,及时检修,保障电力输送,根据检修经验,及时修改操作程序。
(五)做好防外力破坏的管控工作
为防止外部施工对电缆线路造成外力破坏,应在电缆路径上方设置电缆路径标识及警示标识,在非铺装地面应设置电缆标志桩,在铺装路面则装设电缆路径标示牌,传统电缆路径标示牌需在路面钻孔并用螺钉固定,如遇到市政管理部门不允许在路面钻孔的情况,可选用近年出现的新型自粘式电缆路径标示牌。同时要与政府等部门建立良好的沟通体系,开展施工前共同勘测现场,现场对施工方做好隐患告知和安全交代,必要时先对电缆线路进行迁改,之后才能开工。
总结:电缆出现故障的原因有很多,现在人民的基本生活和现代化建设需要电能的稳定传输和分配。当出现故障时要迅速处理,准确分析产生的原因,保障电力的快速恢复并减少故障的发生。
参考文献
[1]施华.电力电缆故障的探测技术分析[J].集成电路应用,2021,38(04):88-89.
[2]韦军,陈兴松,阮承勇,周智,张廷延,曾彦.10kV电网电缆故障分析与对策[J].集成电路应用,2021,38(03):122-123.
[3]林师玄.电缆故障分析及提升配电网电缆线路运维水平策略[J].数字通信世界,2020(02):110.