電力安全規(guī)程規(guī)定:電氣設備非帶電的金屬外殼都要接地,因此電纜的鋁包或金屬屏蔽層都要接地。

首選我們先來看看電纜的主要組成部分:

1、導電線心﹕用高電導率材料(銅或鋁)制成。根據(jù)敷設使用條件對電纜柔軟程度的要求﹐每根線心可能由單根導線或多根導線絞合而成。

2、絕緣層﹕用作電纜的絕緣材料應當具有高的絕緣電阻﹐高的擊穿電場強度﹐低的介質損耗和低的介電常數(shù)。電纜中常用的絕緣材料有油浸紙﹑聚氯乙烯﹑聚乙烯﹑交聯(lián)聚乙烯﹑橡皮等。電纜常以絕緣材料分類﹐例如油浸紙絕緣電纜﹑聚氯乙烯電纜﹑交聯(lián)聚乙烯電纜等。

3、密封護套﹕保護絕緣線心免受機械﹑水分﹑潮氣﹑化學物品﹑光等的損傷。對于易受潮的絕緣﹐一般采用鉛或鋁擠壓密封護套。

4、保護覆蓋層﹕用以保護密封護套免受機械損傷。一般采用鍍鋅鋼帶﹑鋼絲或銅帶﹑銅絲等作為鎧甲包繞在護套外(稱鎧裝電纜)﹐鎧裝層同時起電場屏蔽和防止外界電磁波干擾的作用。為了避免鋼帶﹑鋼絲受周圍媒質的腐蝕﹐一般在它們外面涂以瀝青或包繞浸漬黃麻層或擠壓聚乙烯﹑聚氯乙烯套。

再看看電纜的分類:

1 kV及以下為低壓電纜;

1 kV~10 kV(不含10 kV)為中壓電纜;

10 kV~35 kV為高壓電纜;

35 kV以上為特高壓電纜。 特高壓電纜是隨著電纜技術的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一種電力電纜,特高壓電纜一般作為大型輸電系統(tǒng)中的中樞紐帶,屬于技術含量較高的一種高壓電纜,主要用于遠距離的電力傳輸。目前技術成熟、性能穩(wěn)定的最高電壓等級為 220 kV。

我們常用的三芯高壓電纜型號是ZR—YJV22—3×50(70、95、120、150等)。常用的單芯高壓電纜型號是ZR—YJV62—300(400),其中的‘62’表示鎧裝不是鋼帶而是防磁性材料,如鋁皮、鋁合金等,切記:使用單芯電纜一定要用防磁型,不可穿鋼管敷設。否則容易造成電纜發(fā)熱甚至燒毀,國網(wǎng)公司曾發(fā)過這類事故通報。

高壓電纜接地方式:

1、高壓三芯電纜接地:35kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式,這是因為這些電纜大多數(shù)是三芯電纜,在正常運行中,流過三個線芯的電流總和為零,在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈,在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓,所以兩端接地后不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。

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2、高壓單芯電纜接地:電纜在帶負荷運行時,在屏蔽層會形成感應電壓,如果兩端的屏蔽同時接地,在屏蔽層與大地之間形成回路,會產(chǎn)生感應電流,這樣電纜屏蔽層會發(fā)熱,損耗大量的電能 ,影響線路的正常運行,當電纜線路發(fā)生短路故障、遭受雷電沖擊或操作過電壓時,屏蔽上會形成很高的感應電壓。將會危及人身安全,甚至可能擊穿電纜外護套。

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為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生,通常采用一端接地的方式,護套中就沒有電流通過。但是,感應電壓與電纜長度成正比,當電纜線路較長時,過高的護套感應電壓可能會危及人身安全,并可能導致設備事故,因此,電纜運行規(guī)程規(guī)定,單芯電纜金屬護套感應電壓不得超過50V。對于較長的電纜線路,應用絕緣接頭將金屬護套分隔成多段,使每段的感應電壓限制在小于50V的安全范圍以內(nèi)。通常將三段長度相等或基本相等的電纜組成一個換位段。(注:高壓單芯電纜在制作電纜頭時必須將鋼鎧和銅屏蔽層分開焊接接地,這樣做的目的是為了便于檢測電纜內(nèi)護層的好壞,在檢測電纜護層時,鋼鎧與銅屏蔽間通上電壓,如果能承受一定的電壓就證明內(nèi)護層是完好無損。如果無需檢測電纜內(nèi)護層,可以將鋼鎧與銅屏蔽層連在一起接地(建議分開引出后接地)。)

高壓單芯電纜線路安裝接地方式:

高壓單芯電纜線路安裝時,應該按照GB50217-1994《電力工程電纜設計規(guī)程》的要求采取特殊的接地方式。一般應按照具體線路選擇不同的接地方式,常用的方式有:

1. 金屬屏蔽層一端直接接地,另一端通過護層保護器接地;

2. 金屬屏蔽層中點直接接地,兩端通過護層保護器接地;

3. 金屬屏蔽層一端直接接地,電纜中間護層交叉互聯(lián)接地,另一端通過護層保護器接地;

4. 金屬屏蔽層一端直接接地,若干個護層交叉互聯(lián)接地,金屬屏蔽層中點直接接地,若干個護層交叉互聯(lián)接地,另一端金屬屏蔽層直接接地。

5. 金屬屏蔽層兩端直接接地(僅適用于短電纜和小負載電纜)。

高壓電纜故障的原因:

1、廠家制造原因

廠家制造原因根據(jù)發(fā)生部位不同,又分為電纜本體原因、電纜接頭原因、電纜接地系統(tǒng)原因三類。

(1)電纜本體制造原因

一般在電纜生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)的問題有絕緣偏心、絕緣屏蔽厚度不均勻、絕緣內(nèi)有雜質、內(nèi)外屏蔽有突起、交聯(lián)度不均勻、電纜受潮、電纜金屬護套密封不良等,有些情況比較嚴重可能在竣工試驗中或投運后不久出現(xiàn)故障,大部分在電纜系統(tǒng)中以缺陷形式存在,對電纜長期安全運行造成嚴重隱患。

(2)電纜接頭制造原因

高壓電纜接頭以前用繞包型、模鑄型、模塑型等類型,需要現(xiàn)場制作的工作量大,并且因為現(xiàn)場條件的限制和制作工藝的原因,絕緣帶層間不可避免地會有氣隙和雜質,所以容易發(fā)生問題,F(xiàn)在國內(nèi)普遍采用的型式是組裝型和預制型。

電纜接頭分為電纜終端接頭和電纜中間接頭,不管什么接頭形式,電纜接頭故障一般都出現(xiàn)在電纜絕緣屏蔽斷口處,因為這里是電應力集中的部位,因制造原因導致電纜接頭故障的原因有應力錐本體制造缺陷、絕緣填充劑問題、密封圈漏油等原因。

(3)電纜接地系統(tǒng)

電纜接地系統(tǒng)包括電纜接地箱、電纜接地保護箱(帶護層保護器)、電纜交叉互聯(lián)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。另外護層保護器參數(shù)選取不合理或質量不好氧化鋅晶體不穩(wěn)定也容易引發(fā)護層保護器損壞。

2、施工質量原因

因為施工質量導致高壓電纜系統(tǒng)故障的事例很多,主要原因有以下幾個方面:一是現(xiàn)場條件比較差,電纜和接頭在工廠制造時環(huán)境和工藝要求都很高,而施工現(xiàn)場溫度、濕度、灰塵都不好控制。二是電纜施工過程中在絕緣表面難免會留下細小的滑痕,半導電顆粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入絕緣中,另外接頭施工過程中由于絕緣暴露在空氣中,絕緣中也會吸入水分,這些都給長期安全運行留下隱患。三是安裝時沒有嚴格按照工藝施工或工藝規(guī)定沒有考慮到可能出現(xiàn)的問題。四是竣工驗收采用直流耐壓試驗造成接頭內(nèi)形成反電場導致絕緣破壞。五是因密封處理不善導致。中間接頭必須采用金屬銅外殼外加PE或PVC絕緣防腐層的密封結構,在現(xiàn)場施工中保證鉛封的密實,這樣有效的保證了接頭的密封防水性能。

3、設計原因

因電纜受熱膨脹導致的電纜擠傷導致?lián)舸。交?lián)電纜負荷高時,線芯溫度升高,電纜受熱膨脹,在隧道內(nèi)轉彎處電纜頂在支架立面上,長期大負荷運行電纜蠕動力量很大,導致支架立面壓破電纜外護套、金屬護套,擠入電纜絕緣層導致電纜擊穿。