电力电缆在电力系统中发挥着重要作用,负责传输和分配电能,是城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线等场合的常用设备。电力电缆通过金属导体和绝缘层的组合,将电能以低损耗、高效率的方式传输到各个用电终端,电力系统的稳定运行离不开电力电缆的支持。例如,在城市地下电网中,电力电缆的铺设可以减少地面对电场的影响,提高电能传输的效率和质量;在发电站引出线路中,电力电缆能够将发电站发出的电能安全地输送到其他终端设备;在工矿企业内部供电中,电力电缆可以实现电能的远程传输和分配,满足各种设备的用电需求。目前,电力电缆的种类繁多,不同类型、规格的电缆适用于不同的环境和场合,在实际工作中应从加强质量管理、定期检查维护、优化运行环境、强化技术监督、培训教育、建立应急预案以及科技创新与应用等方面入手,全面提升电力电缆的运行可靠性。
1电力电缆的构成
电力电缆的使用至今已有百余年历史,最早的电力电缆使用铜棒,用黄麻包裹并放置在充满沥青化合物的刚性管道中。随着科技的发展,电力电缆的绝缘材料由最初的黄麻、纸浆,到后来的橡胶、塑料、聚乙烯等,种类繁多,主要由以下部分组成:①线芯,线芯是电力电缆的导电部分,用来输送电能,是电力电缆的主要部分,它可以是实芯的,也可以是由多根绞合在一起组成的,常见的线芯材料有铝和铜,其中铜的导电性会更好,铝的质地更轻。②绝缘层,绝缘层位于线芯外面,其作用是隔绝线芯和大地以及不同相的线芯间,使其在电气上彼此隔离,保证电能输送。③屏蔽层,15KV及以上的电力电缆一般都有导体屏蔽层和绝缘屏蔽层,屏蔽层的作用是防止电缆在运行时受到电磁干扰。④保护层,保护层的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入,以及防止外力直接损坏电力电缆。常见的保护层有钢带铠装层和钢丝铠装层,其中钢带铠装主要作用是抗压,钢丝铠装主要是抗拉,最外层的保护层材料可以是聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料等,作用不尽相同。
2电力电缆故障原因分析
①机械损伤,机械损伤是电力电缆故障的主要原因之一。包括施工过程中的误操作、机械外力破坏、自然灾害等,可能导致电缆的绝缘层和保护层受损,引发短路、断线等故障。②绝缘老化,长时间的高电压、高温运行环境会导致电缆的绝缘材料逐渐老化,绝缘性能下降,当绝缘层老化到一定程度时,容易发生击穿、短路等故障。③过载运行,当电力电缆传输的电流超过其额定值时,会导致电缆过载发热,长时间过载运行会导致电缆的绝缘层加速老化,缩短电缆的使用寿命,甚至引发火灾事故。④质量缺陷,部分电力电缆产品存在质量缺陷,如导体电阻不达标、绝缘层厚度不足等,这些质量缺陷可能导致电缆在实际运行中性能不稳定,容易发生故障。⑤腐蚀和环境因素,腐蚀和环境因素也是导致电力电缆故障的原因之一,如地下电缆容易受到土壤腐蚀的影响,导致电缆老化、短路等故障。
3电力电缆运行故障解决对策
3.1加强电缆质量管理
电缆的质量直接关系到其运行的安全性和稳定性,在选购电力电缆时,应选择质量优良、信誉良好的品牌和厂家,确保电缆的规格、型号、性能等符合要求。在电缆的安装和使用过程中,应进行外观检查、尺寸检查、电气性能测试等,并严格按照电缆的施工规范进行操作,避免机械损伤和过载等情况的发生。在电缆的运行过程中,技术人员通过合理配置电力电缆的负载,避免过载运行,加强电流和电压的监测,及时发现和处理过载情况。对于高温、低温、化学腐蚀性环境等特殊使用环境,应采取相应的保护措施,如加装保温层、防水层等,以改善使用环境对电缆的影响。同时,定期对电缆的更新和升级,对于老化和损坏的电缆,应及时进行更新和升级,以保障电力系统的稳定运行[1]。
3.2定期检查和维护
电力电缆故障解决中,定期检查和维护是非常重要的策略,定期检查可以及时发现电力电缆的问题,如机械损伤、绝缘老化、过载、腐蚀等,从而采取相应的措施进行修复或更换。通过定期检查和维护,可以确保电力电缆的正常运行,减少故障发生的概率,提高电力系统的稳定性和可靠性。首先,巡视检查可以及时发现电力电缆的问题,确保其正常运行,定期对电力电缆进行巡视检查,包括观察电缆外表是否有机械损伤、绝缘层是否有老化等现象。其次,定期试验,定期对电力电缆进行试验,包括绝缘电阻测试、耐压试验等,以检测电缆的电气性能和绝缘状况,如果发现异常情况,应及时进行处理。其三,改善运行条件,通过改善电力电缆的运行条件,可以预防一些故障的发生。例如,合理配置电力电缆的容量和负载,避免过载情况的发生;改善电缆的散热条件,降低电缆的运行温度等。其四,防腐蚀措施,针对腐蚀问题,可以采取防腐蚀措施,如增加电缆外层的保护层、使用耐腐蚀材料等。同时,应定期对电力电缆进行检查和维修,及时发现和处理腐蚀问题[2]。
3.3强化技术监督
电力电缆故障解决中,强化技术监督是非常关键的一环。技术监督通过运用各种技术手段,可以确保电力产品的质量和工程质量,同时对电力电缆的运行和维护起到重要的指导作用。在电力电缆故障解决中,技术监督主要表现在以下几个方面:第一,故障诊断。技术监督工作需要针对电力电缆的故障进行诊断,通过分析故障发生的原因、类型和位置,进而提出有效的解决方案。例如,对于机械损伤、绝缘老化、过载、腐蚀等常见故障,技术监督人员需要具备相应的知识和技能,准确判断并采取措施消除故障。第二,预防性维护。技术监督工作应强调对电力电缆的预防性维护,通过定期检查和测试电力电缆的电气性能和机械性能,可以及时发现潜在的问题并采取措施进行修复,预防性维护可以降低电力电缆故障的发生率,提高设备的可靠性和稳定性。第三,质量保障。技术监督需要对电力电缆的质量进行严格的把关,从原材料的选择、制造工艺的监督到出厂试验的进行,技术监督需要确保每个环节的质量都符合标准要求,只有合格的产品才能投入市场,以确保电力电缆在运行过程中的安全性和稳定性。第四,培训和教育。技术监督工作还需要关注人员的培训和教育,通过对技术人员进行专业技能培训和安全知识教育,可以提高他们对电力电缆故障的认知和处理能力,提升维护和检修工作的效率和质量[3]。
结束语
综上所述,电力电缆运行中的故障对于保障电力系统的稳定运行和电力供应至关重要。通过对常见故障类型和原因的深入分析,采取相应的解决对策提高电力电缆的运行可靠性和稳定性,对于维护电力系统的稳定运行具有重要意义。在实际工作中应重视技术监督的作用,不断完善技术监督体系,提高技术监督工作的水平,保障电力电缆运行的安全性、稳定性。
参考文献:
[1]张彪. 高压电力电缆故障原因分析和试验方法[J]. 电器工业, 2022 (12) : 56-59.
[2]柯荆. 电力电缆线路在施工及运行中常见的故障分析及维修[J]. 新疆有色金属, 2021, 44 (3) : 101-102.
[3]赵林启, 孙明, 许兆权. 电力电缆的运行维护与故障分析[J]. 中国仪器仪表, 2020 (3) : 62-64.