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电缆终端为何容易会发生事故
电缆线路的重要环节,是安装在电缆末端,用以保证电缆线路与电力系统其他部分的气体连接,并保持绝缘至连接点的装置。
电缆终端结构的变化引起绝缘性能下降是造成一般电缆终端炸裂损坏的主要原因。
交联电缆的性能受制作工艺过程影响很大,电缆绝缘层内部存在气隙、杂质及电缆内外半导电层界面,会在运行时形成处于高场强的不连续材料界面,并沿电力线方向发生树枝状裂纹,即所谓的“电树枝”。从“电树枝”现象出现到绝缘层全部被击穿,时间很短,且通常都会伴随局部放电现象。高压电缆每一相线芯外均有一接地的(铜)屏蔽层,导电线芯与屏蔽层之间形成径向分布的电场。电缆正常运行时,只有从(铜)导线沿半径向(铜)屏蔽层的电力线,没有芯线轴向的电场(电力线),电场分布是均匀的,制作电缆终端头时,因需要剥掉一小段屏蔽层,以保证高压对地的爬电距离,所以导致原有的电场分布发生改变,产生了沿导线轴向的电力线,并在电缆终端头处向屏蔽层断口处集中,使电缆终端头极易被击穿,如图3所示。用介电常数为20~30,体积电阻率为10……8~1012Ω·cm材制作的电应力控制管(简称应力管),套在屏蔽层断口处,以分散断口处的电场应力(电力线),保证电缆可靠运行。应力管时的电力线分布如图4所示,有应力管时电力线分布是均匀的。
电缆终端头附件质量不良
电缆终端头绝缘材料及其附件防潮包装及密封有破损,存放处潮湿使绝缘材料受潮,导致绝缘性能降低,并迅速老化。
室外灰尘大,密封不良,灰尘容易进入开关柜内并附着在电缆终端头绝缘上。开关柜数量较多,发热量较大,室内温度较高,加快电缆终端头绝缘老化。
运行温度检测不准确
交联电缆终端头,具有较大的载流量和较高的运行温度,其在完全封闭的高压开关柜内电缆小室内,难以测量准确温度,不利于电缆终端头运行状态的检测、判断和运行维护。
电缆绝缘试验未按期进行
《电力设备预防性试验规程》要求对于重要电缆的绝缘试验为1次/年,该电缆所在开关柜平时运行不停电,绝缘试验为2年/次。
电缆终端头试验存在问题
交联电缆的绝缘是由添加交联剂的热塑性聚乙烯挤包,经过化学或物理方法交联而成的。本次事故电缆采用的试验方法是直流耐压试验,因直流耐压试验电压取值高,试验时间长,直流电场促成绝缘介质“电树枝”,严重损伤电缆绝缘,缩短电缆使用寿命。而交流耐压试验输出的正弦电压波形接近电缆的运行工况,试验电压值低于直流耐压试验值,且在测试中不会使有害的空间电荷注入,同时可以无损伤的探测到电缆、电缆接头及施工工艺的缺陷,改善绝缘介质中的放电状况,保证电缆的正常使用寿命。但无法及时发现制作过程中产生的微小气隙及安装中的微小绝缘挤压受损切线,绝缘老化趋势等危害运行的因素,无法为采取有效的维护措施提欧共相关数据和信息。预防“树枝”现象提高电缆生产工艺,采用先进的生产工艺和检测设备,减少和控制制造过程中产生的杂质等可以引发“树枝”详细的因素。提高电缆终端头的制作工艺。避免在空气潮湿的环境作业,作业时的空气相对湿度应在70%以下,试验完成后,应将电缆终端头密封。
预防电场应力局部集中
应力管与屏蔽层搭接应不小于20mm,以防收缩时应力管与屏蔽层脱离,产生局部集中的电场应力,导致应力管与屏蔽层脱离处电缆绝缘被击穿。
配电室进行密封处理,灰尘阻止在门外,并安装空调,降低室内温度,电缆室应加装加热器,以防止发生凝露与腐蚀现象。
采用温度在线检测技术
定期测量电缆终端头的温度,通过非接触式、实时检测数据。此方法操作简单,经济,但对于全封闭式开关柜内的电缆终端头,无法检测到其真实的运行温度。采用温度传感器紧贴电缆终端头颈部安装,并与高压端保持可靠的绝缘隔离,通过光纤将传感器的信号发送至几十米外的及终测控装置,以便实时监控、报警。其优点是:阻燃、防爆、抗腐蚀、抗电磁干扰、有较高的绝缘性能;运行人员在后台监控站可记录到电缆终端头的温度,温度升高超过设定值报警,避免了突发爆炸对巡视人员的人身威胁。
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