談110kV電力電纜線路的設計及施工技術
在進行110kV電力電纜線路安裝的過程中,必須根據(jù)實際施工情況進行,電力電纜線路必須使用鋼材質(zhì)的支架。在電力電纜中間的接頭要分為直通接頭以及絕緣接頭這兩種接頭。電力電纜終端一般采用硅膠終端、瓷套式終端以及GIS主終端。電纜終端安裝布置需要根據(jù)實際情況來施工,不同情況下需采用不同終端。
1、110kV高壓電纜故障形成原理
目前,高壓電纜在實際的應用過程中開始出現(xiàn)電纜事故增加,輸電線路可靠性受到威脅等問題。從實際的電力電纜運行及維護經(jīng)驗來看,在所有電纜故障成因中,電纜頭故障是造成電纜事故的主要因素。其次,電纜本體以及接地線在使用過程中因為城市建設開挖等外力破壞是另外一個因素。其中,電纜接頭故障通常發(fā)生在電纜的絕緣屏蔽斷口位置,這是由于該位置為電應力集中的部位。在施工處理過程中若安裝工藝、質(zhì)量不能達到要求,例如絕緣填充劑處理不當、電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在雜質(zhì)、氣隙等問題時,會造成電場的分布極為不均,為電纜故障留下隱患。
2、110kv高壓電纜常見故障分析
2.1電纜會受到外力的破壞
隨著城市規(guī)劃建設的進一步進行,各地外力破壞電纜事故發(fā)生率不斷增大。在電纜溝槽和隧道內(nèi)的高壓電纜,其相對不容易受到外力作用破壞;而直埋高壓電纜由于其除了外絕緣外沒有相應的保護措施,加上敷設過程中沒有標明電纜走向,導致其他管線工程在施工過程中,不能清楚辨析電纜走向,致使直埋電纜容易遭受到外力作用發(fā)生破壞。直接挖斷或由于電纜周圍堤基沉陷引起電纜受過大拉力進而引起擊穿事故發(fā)生。
2.2電纜敷設方式不合理,絕緣層被破壞
在電纜敷設過程中因為對高等級電纜敷設技術沒有充分掌握,部分施工人員根據(jù)10kV電纜敷設的相關技術和經(jīng)驗進行施工,導致高壓電纜本體的絕緣層在施工的過程中被劃傷,而環(huán)境中的半導電顆粒物質(zhì)等在長期的使用過程中嵌入到絕緣層中,給后續(xù)電纜的正常使用造成影響。這種問題最為隱蔽,因為在施工后的實驗過程中,由于劃傷的深度不足以直接破壞絕緣層,交接試驗時并不會被發(fā)現(xiàn)。但是在長期的使用過程中卻會給高壓電纜的使用留下隱患。
2.3電纜長期的超負荷運行
電纜在進行了長時間超負荷的運行之后,會出現(xiàn)產(chǎn)生的熱量遠遠大于所散發(fā)的熱量的現(xiàn)象,促使電纜的溫度不斷的攀升,這樣在高溫、壓力和電壓的共同作用之下就會形成絕緣損壞,電纜的溫度上升通常都會導致在電纜線路薄弱的地方以及接口處首先被擊穿。在夏季和秋季的時間里,這種電纜的故障尤為常見。
2.4電纜的質(zhì)量缺陷
在電纜線路中,電纜及電纜附件兩種材料質(zhì)量的優(yōu)劣,在一定程度上對電纜線路的安全運行產(chǎn)生直接的影響。由于電纜生產(chǎn)商在電纜生產(chǎn)過程中環(huán)境及工藝控制不嚴謹,導致電纜本體出現(xiàn)較多質(zhì)量問題,如交聯(lián)聚乙烯電纜中鋁護套焊口不密實、絕緣層與屏蔽層共擠不均勻、絕緣出現(xiàn)氣泡、電纜有刮痕等。
2.4.1電纜附件存在質(zhì)量缺陷。電纜附件存在的質(zhì)量缺陷是預制件內(nèi)表面粗糙、有氣泡、雜質(zhì)、厚度不均勻,密封涂膠處出現(xiàn)遺漏等。
另外,施工單位在電纜頭制作過程中不按工藝要求制作(如開線尺寸不正確、加溫效果不達標、電纜打磨質(zhì)量粗糙)也是電纜頭存在質(zhì)量問題的原因。
2.4.2電纜接地系統(tǒng)缺陷。電纜接地系統(tǒng)包括電纜接地箱、電纜接地保護箱、護層保護器等部分。一般容易發(fā)生的問題主要是因為箱體密封不好進水導致多點接地,引起金屬護層感應電流過大。
3、110kV高壓電纜的施工技術分析
3.1電纜溝的挖掘
在挖掘電纜溝時,前期應對施工現(xiàn)場進行深入的調(diào)研、掌握第一手資料。當前,城市內(nèi)的城下管線種類繁多,圖紙資料同管道實際敷設往往大相徑庭。所以,在挖掘電纜溝之前,應先挖掘樣洞以確定電纜溝的實際挖掘路線,然后,再確定所挖掘電纜溝深、寬。除此之外,電纜溝內(nèi)底部通常用軟土和細沙作為墊層,厚度為100mm左右,電纜數(shù)敷設完畢后,再鋪厚度為100mm左右軟土或細沙,最后,蓋上蓋板并回填泥土、逐層壓實。
3.2電纜敷設
3.2.1鋪設方式選擇。選擇鋪設方式的時候都要根據(jù)設計需求以及施工環(huán)境進行,首先,如果在豎井內(nèi)進行電力電纜鋪設的時候,必須保證在豎井的中間部位不能存在接頭,接頭只能安置在兩端。一旦豎井的深度過深,就不能在中間部位選擇合適的接頭位置,只能設置在水平巷道中;其次,在對電力電纜進行鉆孔鋪設方式的時候,必須將電纜捆綁在鋼絲繩的上面,如果鉆孔沒有較強的穩(wěn)定性,就必須在電力電纜周圍安裝保護管;再次,使用排管鋪設方式或者直埋鋪設方式的時候,可以通過在電力電纜拐角的地方安置轉(zhuǎn)角井,就能有效提升電力電纜鋪設過程的方便性;使用直線鋪設方式的過程中,必須每隔一段時間設置直線井,還要將具有較好承載能力的預制板鋪設在并中,通過這種方式就能保證工作人員更加方便地架設機械裝備;最后,如果在電纜隧道內(nèi)進行電力電纜鋪設的時候,要根據(jù)電力電纜的真實長度來選擇安全出口的位置;在城鎮(zhèn)進行電纜隧道挖掘的過程中,必須對工作人員的通行間距進行有效的控制;在隧道末端必須設置安全出口,在隧道中一定要存在良好的通風口。
3.2.2控制電纜軸。電纜本質(zhì)的重量較大,在敷設時,可能會出現(xiàn)電纜自動溜放的失控現(xiàn)象。需要在井口的位置預留一定的施工場地,一般情況下為15m×4m,再將電纜軸放置于距離井口10m左右的位置,保持穩(wěn)定,電纜軸直徑約3m,能夠放置2臺大功率輸送機,以預防可能出現(xiàn)的失控現(xiàn)象,還需要在各個位置配合監(jiān)護施工人員,包括電纜軸處、人井口位置、工作井處等。
3.2.3電纜敷設。排管的電纜敷設順序應是從上到下,防止施工過程中,損害到已敷設完成的電纜,也便于在工作井上設置電纜輸送機。如果是采用機械設備敷設電纜,需要在牽引頭的部位,或者鋼絲網(wǎng)套與牽引繩之間的位置,安裝活節(jié)與電纜頭連接,避免出現(xiàn)電纜扭曲的情況。
3.2.4避免電纜受損。為防止電纜局部受力過大而損傷電纜,應控制最大牽引力。電纜轉(zhuǎn)彎處,按牽引力=側(cè)壓力×轉(zhuǎn)彎處彎曲半徑進行控制,電纜側(cè)壓力控制在3kN/m以下,當檢測超過3kN/m時,需要適當調(diào)整電纜輸送機及調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑。電纜允許彎曲半徑為的最小值為20d,電纜很客易受到傷害,因此需要在電纜轉(zhuǎn)彎的位置先安置轉(zhuǎn)彎滑布撐起來,并起到導向的作用,配備專人進行施工監(jiān)護。
3.3加強電纜生產(chǎn)制造質(zhì)量監(jiān)督檢驗工作及施工質(zhì)量監(jiān)督工作
建立與高壓電纜及附件相關技術規(guī)范相匹配的生產(chǎn)制造工藝、設計方案、施工工序、監(jiān)理流程、交接與驗收等技術標準與規(guī)范,確保110kV高壓電纜具有較高產(chǎn)品質(zhì)量和施工質(zhì)量。為了確保工程使用的高壓電纜具有較高生產(chǎn)制造質(zhì)量,建設單位應指派專人到制造廠家進行監(jiān)造,監(jiān)造人員在實際工作中如發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)技術、生產(chǎn)工藝等存在問題時,應立即要求廠家進行整改,直到滿足相關技術規(guī)范要求為止。制造廠家應定期對所生產(chǎn)高壓電纜產(chǎn)品采取抽樣試驗方案,將樣品送到相關檢測機構(gòu)對其質(zhì)量進行動態(tài)檢驗,確保出廠高壓電纜具有較高質(zhì)量水平。另外,在施工過程,施工單位必須嚴格按照相關規(guī)范進行,監(jiān)理單位應充分發(fā)揮作用,做好巡視、見證、旁站、停工待檢工作,并督促施工單位做好三級自檢。
結(jié)束語
由于在電力建設施工過程中會出現(xiàn)一些故障,因此,相關工作者應提出各種的應對與預防措施,選擇最適合具體情況的解決方法,重視對電纜的管理和保護,減少損失,為電力企業(yè)的發(fā)展提供幫助,進而進一步推進我國經(jīng)濟的再度提升。
(茹繼恩 馬吉祥 紹興大明電力建設有限公司 浙江紹興 312000)
參考文獻:
[1]躍保.對110kV電力電纜故障分析[J].城市建設理論研究,2013,(18)
[2]陳沛洪.10KV高壓電纜故障查找[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(25)
責任編輯:蔣桂云
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