10kV 电力电缆施工故障分析及防范措施分析
黄苏凡
盛隆电气集团有限公司 湖北 武汉430070
前言
在电力系统中,10kV 电力电缆作为关键的电能传输载体,其施工质量的优劣直接关乎电网运行的安全性与稳定性。然而,在实际的10kV 电力电缆施工过程中,由于电缆本体制造缺陷、施工操作不规范、外部环境复杂以及设计与规划不合理等诸多因素,常常会引发各类故障。这些故障不仅会导致停电事故,影响用户的正常用电,还可能造成设备损坏,带来巨大的经济损失。因此,深入分析10kV 电力电缆施工故障产生的原因,并制定切实有效的防范措施,对于保障电力电缆的安全可靠运行具有重要的现实意义。
110kV 电力电缆施工中常见的故障类型
1.1 电缆本体制造与材质缺陷引发的故障
电缆绝缘层是保障电力安全传输的关键屏障。若绝缘层在制造过程中存在厚度不均的情况,局部过薄处会在长期运行中,因承受不住电压作用而逐渐被击穿。
导体作为电流的传输通道,其质量直接影响电缆性能。导体材质不纯,含有过多杂质,会使电阻增大,在电流通过时产生更多热量,加速绝缘层老化。而且,导体截面不符合设计要求,过小会导致载流量不足,在负荷较大时引发过热,损坏电缆。
1.2 施工安装操作不当导致的故障
在电缆敷设过程中,若操作不规范,很容易对电缆造成损伤。比如,采用机械牵引敷设电缆时,牵引力过大或牵引方式不当,会使电缆外护套被拉伤、变形,甚至损伤内部绝缘层和导体。另外,在电缆转弯处,若弯曲半径过小,超过电缆允许的最小弯曲半径,会导致电缆内部结构受损,影响其电气性能。
电缆接头是电缆线路中的薄弱环节,其制作质量直接影响电缆的运行可靠性。如果接头制作时,绝缘处理不当,如绝缘包扎不严密、绝缘材料选用不合适等,会导致接头处绝缘强度降低,容易发生漏电和短路故障。同时,接头连接不牢固,导体接触不良,会产生局部过热,加速接头老化,最终引发故障。
电缆在敷设后需要进行妥善固定和保护。如果固定不牢固,电缆在运行过程中会因振动、晃动而产生位移,导致电缆与支架、管道等摩擦,损伤外护套和绝缘层。此外,电缆周围若没有采取有效的保护措施,如未设置警示标识、未安装防护套管等,容易受到外力破坏,如被施工机械挖断、被车辆碾压等。
1.3 外部环境因素造成的故障
在电缆施工区域及周边,可能会受到各种机械外力的作用。例如,在城市建设施工中,挖掘机、打桩机等大型机械在作业时,若没有注意到地下电缆的存在,很容易将电缆挖断或碰伤。另外,车辆在行驶过程中,若压到电缆标志桩或跨越电缆保护区域,也可能对电缆造成损伤。
电缆所处的环境可能存在各种化学物质,如酸、碱、盐等。这些化学物质会对电缆的外护套、金属护套等造成腐蚀。
恶劣的气候条件也会对10kV 电力电缆造成影响。在高温天气下,电缆的载流量会降低,若负荷过大,电缆容易过热,加速绝缘老化。而在低温天气中,电缆的外护套会变硬、变脆,容易受到外力作用而开裂。此外,暴雨、洪水等自然灾害可能导致电缆浸泡在水中,使绝缘受潮,降低绝缘电阻,引发漏电和短路故障。
1.4 设计与规划不合理引发的故障
根据不同的使用环境和负荷要求,需要选择合适类型和规格的电缆。在设计电缆线路时,如果没有充分考虑未来的发展需求,缺乏预留和扩展空间,当需要增加负荷或扩展线路时,就会面临困难。可能会因为电缆容量不足而需要更换电缆,增加工程成本和施工难度。而且,在改造过程中,还容易对原有电缆造成损伤,引发故障。
2 防范措施
2.1 加强施工前的缜密准备工作
详细勘察:在施工前,运用先进的地质勘探技术,如地质雷达、地下管线探测仪等对电缆路径进行详细勘察。精确了解施工场地的地质结构、地下水位、地下管线分布等信息。根据勘察结果,制定科学合理的施工方案,提前规划好电缆的敷设路径和施工工艺。
严格检查材料和设备:对所使用的电缆及附件进行严格的质量检测,依据国家标准 GB/T12706-2020《额定电压 1kV( Um=1.2kV )到 35kV( Um=40.5kV, )挤包绝缘电力电缆及附件》,对电缆的各项性能指标进行全面测试。通过上述测试,确保电缆及附件的性能符合标准要求。
2.2 规范施工工艺严格管控
控制电缆弯曲半径:在电缆敷设过程中,严格控制电缆的弯曲半径,确保其不小于电缆外径的15 倍。为了更好地实现这一目标,在电缆转弯处设置专门的电缆转弯保护装置。该装置采用高强度、高韧性的材料制成,能够有效分散电缆在转弯处受到的应力。
确保电缆固定牢固:每隔一定距离(根据项目设计要求为 1.5~2m )设置电缆固定支架,固定支架的设计和安装应符合相关标准,能够承受电缆在运行过程中产生的各种机械应力。在电缆接头处,采用专门的接头固定装置,确保接头牢固可靠。同时,在电缆穿越建筑物、道路等部位时,采取有效的保护措施,如采用钢管套管、电缆桥架等,防止电缆受到外力破坏。
2.3 做好环境防护措施周全应对
避免高温时段施工:在高温天气下,尽量避免在中午等高温时段进行电缆施工。根据气象数据统计,当环境温度超过 35∘C 时电缆绝缘材料的老化速度会明显加快。如必须在高温时段施工,应采取有效的降温措施,如搭建遮阳棚、喷洒水雾等。通过搭建遮阳棚可使施工区域的温度降低 3~5∘C ;喷洒水雾可进一步降低空气温度,同时增加空气湿度,减少电缆绝缘材料的水分蒸发,从而有效防止其老化。
防止电缆受潮:在降雨天气下,立即停止电缆敷设和接头制作等工作。对已敷设的电缆进行妥善保护,如在电缆沟两端设置挡水墙,防止雨水倒灌。在电缆敷设完成后,及时对电缆沟进行回填和夯实,确保回填土的密实度达到 95% 以上,防止雨水渗入。同时,在电缆接头处采用防水密封胶进行密封处理,提高接头的防水性能。
2.4 加强施工人员培训全面提升
定期对施工人员进行技术培训,邀请行业专家和技术骨干进行授课。培训内容涵盖电缆施工工艺、操作规程、质量标准等方面。通过理论讲解、实际操作演练、案例分析等多种方式,使施工人员熟悉掌握电缆施工的各项技术要求。
结束语
在今后的施工中,要严格把控电缆质量,规范施工流程,充分考虑环境因素并优化设计方案。同时,加强施工人员的培训与管理,提升其专业技能和安全意识。唯有如此,才能有效降低施工故障的发生率,保障10kV电力电缆的安全可靠运行,为电力系统的稳定供电和社会经济的持续发展筑牢根基。
参考文献:
[1]张友家,张友国.10kV 电力电缆施工中的故障与防范措施分析[J].文渊(中学版),2023(07):308-310.
[2] 王海.10kV 电力电缆施工故障及防范措施分析[J]. 科技与创新,2023(05):89-91.