電纜溝排水設計方案比較簡單,只在電纜檢查井設自然滲透孔,基本無法起到排水作用,雷雨季節電纜溝積水非常嚴重,由于長期浸在水中,電纜中間接頭處容易進水受潮,在近年配電網運行中,發生多起電纜進水受潮后,絕緣電阻降低而引發的電纜故障。
然而,電纜進水后干燥處理非常困難,一般施工單位和運行維護單位沒有配置相應的設備。實際操作中,如果電纜進水,只是采取簡單的處理方法,鋸掉前端幾米,但如果電纜大部分已進水,就基本沒有什么有效方法,通常采取繼續使用或退回生產廠家重新制作。但這樣處理嚴重地影響了電力電纜的安全運行和企業的經濟效益。
為了解決電纜進水受潮的問題,本文提出了真空排水、干燥氮氣排潮、試劑檢驗為主排水除濕的方法,對10kV電力電纜進水問題的處理是一個創新的想法。
1 施工原因
1)電纜敷設過程中,由于電纜溝管內有積水,因電纜頭密封包扎不嚴或在敷設過程中,由于沒有提前做好疏通管道措施,電纜管內存在硬物,發生機械劃傷破損而使水進入電纜;
2)電纜在運輸搬運過程中,由于未加注意,導致電纜頭密封膠帽損傷或電纜外皮受硬物刮傷,而在驗收過程中未能及時發現,電纜在戶外持續存放一段時間后,雨水便會侵入電纜內部。
3)在3~4月份的雨霧季節,空氣濕度較大,電纜敷設完成后,因未能及時進行電纜頭制作,也未采取搭棚、抽濕等空氣干燥措施,使未經密封處理的電纜斷口長期暴露在空氣中,使空氣中的水汽進入導致電纜的受潮。
2 運行管理原因
1)運行中的電纜溝井內存在積水,由于電纜接頭工藝存在缺陷或中間接頭存在產品質量問題,電纜中間接頭運行一段時間后,發生絕緣明顯擊穿故障時,電纜溝中的積水便會沿著故障點進入電纜內部;
2)制作電纜頭時,使用過期或質量欠佳的防水密封膠帶,運行一段時間后失去彈性并發生龜裂現象,如果電纜頭長期浸泡在積水中就會受潮進水。
3)部分運行中的電纜故障是由于各種市政、管道工程開挖而引起的,由于大部分外力破壞均是大型施工機械直接破壞電纜本體造成的,電纜本體常常遭受嚴重損傷,極易造成電纜進水。
電纜進水后,在高電場的作用下,會發生水樹老化現象,從而使電纜絕緣性能下降,最后導致電纜擊穿。濕度、溫度、電壓越高,水中所含離子越多,則水樹發展越快。所以,電纜受潮進水后,必須盡快進行去潮處理,才能進行附件安裝及投產送電。
1 設備材料準備
真空壓力泵、N2、2kw電源設備、儲水容器、密封膠帶、壓力表管等。
2 排水方法
在水分最多的地方鋸斷電纜,并將電纜盡量放低,使水能夠自然流淌;電纜一端充N2、另一端用真空泵抽水,將水份排出。要三相導體線芯輪流進行,相互間隔為半小時,多次間隙運行,讓線芯中水分自動平衡后再啟動排水設備。
3 除潮方法
封閉一端,另一端用真空泵排水除潮,真空度保持在在250 ~300Pa,持續時間應大于8h。
4 檢驗方法
可用變色硅膠遇潮變色的方法, 變色硅膠應在5 min內不變色即為合格。
1 工程圖紙審查時,認真審查電纜線路部分的設計資料。
主要查看:電纜溝排水井出口是否高于市政排水管道,當涵洞或是排水管道的位置高過電纜溝的排水孔的時候,就容易出現市政排水管道內的水倒灌進入電纜溝中,因此在進行電纜溝的排水設計前,要弄清楚周邊的環境及各類管道的分布情況,同時,積極協調各方,使得電纜溝的排水順暢且不會影響到其他管線。
電纜線路的布置要盡量避開高水位區及低洼地區,因為這些地區都是地下水的聚集區,電纜溝排水非常困難,極易造成電纜的受潮。
2 部分電纜生產廠家,為了降低成本,電纜外護套越做越薄,電纜在運輸、搬運、敷設過程中極容易導致外皮破損。
購買電纜時,必須選擇誠信度較高、質量過硬的廠家,并在到貨驗收時,對電纜外護套進行仔細檢查,如存在沙眼或刮傷破損時,要求廠家及時用防水膠布進行密封處理,防止電纜進水受潮。
3 電纜頭制作前,應抽干電纜井內積水并設置墊層,防止在制作過程中,電纜滑落進水。
對于鋸開的電纜端頭,必須嚴格地做好密封處理,而密封處理盡量采用電纜專用密封套,這樣做的好處就是無論是進行敷設或是堆放,都能夠有效的避免了濕氣的侵入。
4 由于人員安排不當或場地限制原因,無法及時進行電纜頭制作,必須對電纜頭做密封處理,同時,對于電纜頭的擺放則要將其進行架空處理,這樣就能很好的保護電纜免受濕氣的侵入。
5 必須加強對電纜附件制作人員的培訓及考核,提升施工人員職業道德、技術技能方面的素質。除了加強培訓外,還需要加強考核,在進行電纜附件安裝時,實行旁站監督管理,并建立施工信息卡,完善責任追溯考核制度。
6 敷設電纜時,必須先疏通電纜管。電纜施放過程中,要檢查好電纜頭包扎是否緊密,并且要加強現場監護,電纜滑車要足夠,不得出現電纜拖地現象,避免磨傷電纜護套。
本文在分析了10kV電力電纜進水問題的原因后,提出了處理辦法和預控措施,并就電纜受潮進水方面,提出如下建議:
1 發現電纜進水或受潮,必須切實加強電纜頭制作工藝的旁站監督,因為電纜接頭是電纜絕緣相對薄弱地方,一旦電纜進水,由于電纜接頭處可能存在施工工藝或材料質量問題,便容易給水樹的產生帶來機會,最早出現擊穿的往往是電纜接頭。
2 對于長度大于三千米的電纜,應該適當采取電纜分支箱或對接箱,這樣的好處是將電纜劃分為若干段,一旦其中某段電纜進水,不會擴散到其它段電纜。
3 電纜進水后,電纜附件應采取運行效果良好的冷縮電纜頭,盡量不要采用熱縮材料。因為熱縮材料沒有彈性,在電纜熱脹冷縮過程中,會與電纜本體間出現縫隙,容易為水樹的發展提供便利。
本文編自《電氣技術》,標題為“10kV電力電纜進水原因分析及處理”,作者為李世斌。