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【摘 要】随着城市化规模不断的扩大,企业生产的不断扩建,电网也在不断的改造中。为了更好满足时代发展要求,电缆得到了广泛应用,尤其是10kv单芯电缆的应用。然而,这种单芯电缆虽然在一定程度上满足了实际需求,促进了电网发展,但是在使用过程中,其电缆外护套容易出现相应故障。在这种情况下,有必要对其相应故障进行分析,并采取相应对策,以避免不必要的电缆外套故障发生。本文主要从单芯电缆优势、单芯电缆外护套故障、解决单芯电缆外护套故障有效策略等方面出发,对10KV单芯电缆外护套故障的对策进行相应分析。
【关键词】单芯电缆;外护套;故障;对策
单芯电缆凭借其载流量高、弯曲半径少、重量轻、便于安装等优势在10kv电网中应用。而在实际应用过程中10kv单芯电缆外护套却常受相应因素的影响出现相应故障,而使单芯电缆不能更好发挥其作用。因此,有必要从10kv单芯电缆特点出发,对10kv单芯电缆外护套故障进行相应分析,并采取有效策略以便更好解决实际问题。如何更好的防止10kv单芯电缆外护套故障,并采取有效解决策略,已经成为相关部门值得思索的事情。
1.单芯电缆优势
单芯电缆是具有一定优势的,其在实际应用过程中,不仅载流量高、弯曲半径小,其重量也相对较轻且价格低,也能更好满足线路需求。一般电缆在土壤埋设中,其载流量是比较小的,即使一般电缆排管中的敷设流量超过电缆直接埋敷设流量,其载流量也比较小。而使用单芯电缆,其实际敷设载流量却远高于正常敷设载流量;单芯电缆的弯曲半径一般要比外径大得多,而电缆埋设环境一般比较复杂,其能更好满足复杂的环境需求;单芯电缆一般比三芯电缆轻,便于安装。此外,单芯电缆线路容量也能更好满足10kv变电站需求。正常情况下,10kv变电站主线会选用240导线,载流量会选择550-600A。而单芯电缆恰好能满足这些需求,并能与出线电缆结合起来,更好的解决原有电网施工中铜材料應用过程中出现的过负荷和过热问题。
2.单芯电缆外护套故障
目前来看,我国单芯电缆在10kv变电站中应用还未达到成熟地步,一定程度上还在参照三芯电缆方式进行相应敷设制作和使用。这就使得的单芯电缆在实际应用过程中,常出现电缆中间头炸裂问题。就应用现状来看,单芯电缆外护套故障一般会出现在电缆中间头上,而其炸裂处也会在单芯电缆中间头的铜丝网屏蔽层上出现,铜芯和塑料部分则处于完好状态。一些企业为了更好解决这一问题,重新置换中间头,并在中间头上焊一定长度的铜接地线。变电站运行一段时间后,电缆中间头又出现铜丝网屏蔽层损坏现象。为了更好解决这一问题,相应工作人员对单芯电缆接地线进行相应分析。结果表明,电流流过接地线时的电流相对较大,以致于铜丝网屏蔽层被接连损坏。在这种情况下,一些工作人员借鉴了其他单芯电缆屏蔽层交叉换位方法,使得10kv变电站中的单芯电缆电流有所下降。虽然相应部分环流是三相负荷引起的,但是在实际应用过程中对单芯电缆并无太大影响。而要想更好解决10kv单芯电缆外护套故障问题,有必要对采取相应策略。
3.解决单芯电缆外护套故障有效策略
3.1按照标准范围进行接地敷设
单芯电缆在实际应用过程中,常受多种因素的影响而使外保护套受损,以致于无法保证变电站正常工作。单芯电缆在实际应用过程中,必须在允许独立敷设的条件下运行,其线芯温度不能过高,其电流必须在电缆使用寿命电流范围内。在电缆敷设过程中,其土壤温度必须在25℃左右,其土壤热阻系数在12.℃.cm/W。一旦超出标准敷设范围,就会使单芯电缆外护套出现故障,从而影响整个变电站的正常运行。再加上各地的土壤、温度和气候不同,必须以实际需求为依据,选取适当的载流量来降低容量,以更好满足变电站需求。因此,在实际工作中,应该以相应敷设条件和运行环境规定为依据,对相应内容进行校正。
3.2引入保护器以避免单芯电缆外护套受损
三芯电缆在实际应用过程中,其一般是通过三相交流来接地来使磁势和磁链平衡的,这就使得三芯电缆在实际应用过程中,其金属保护层无相应电流通过。而单芯电缆的线芯和电缆保护层则是一种初级与次级的关系,一旦线芯通过电流就会产生磁力线并与电缆保护层形成交链,就会产生感应电压。当缆线长度和电流关系为正比时,能保证10kv变电站正常运行。而当单芯电缆和接地线一起运行时,单芯电缆保护层就会形成环形电流,甚至使单芯电缆线芯和电缆保护层产生热量,致使单芯电缆受损,而无法保证10kv变电站顺利运行。我公司在2011年9月,一根10kv单芯电缆因外护套故障而出现了接地故障,最终使电缆终端出现了炸裂现。事后对同一出线的9根10kv单芯电缆进行监测可知,电缆外护套破损故障已经使其形成不同程度环流。为了更好对单芯电缆外皮故障进行处理,事后得出电缆运行监测数据如下表:
从上表可以看出,当环流值大时,电缆外套温度较高,其端电压值较小,单芯电缆外护套容易发生故障。要想更好解决这一故障,最好引进相应电缆保护器,并将其用在长距离缆线一端,另一端则采用接地方式,以保证单芯电缆外护套更好发挥其作用。因电缆保护期正常情况下不形成环流,即便金属感应电压达到一定程度,也能将相应电流以接地的形式释放。用这种方式能更好保护单芯电缆外护层,使其免受损失,并保证10kv变电站安全运行。
3.3正确选择电压等级
单芯电缆在10kv变电站应用过程中,其电压等级的选择是十分重要的。在实际选择过程中,应该根据不同应用进行相应选择。在对单相电压进行选择的事后,必须保证一次接地时间在一分钟之内,最长时间也不应该超过八个小时。在一般性选择中,10kv变电站电压可以选用6.0级电压。而要想使单相接地时间更长或使其在更好绝缘场合中应用,有必要选用8.7级电压。因此,在不确定的场合最好选用第二类,这样不仅会降低成本,也能在不可预知情况下,对更长时间的电压进行控制,以便更好的避免电流过大而造成电缆外保护套故障。
4.结束语
随着城市用电量不断的增加,企业生产的不断扩建,原有的变电站已经不能更好满足实际需求,为了解决这一问题,很多城市选用了10kv开关站,但是其在实际应用过程中仍无法满足要求。在这种情况下,开关站中引入了单芯电缆,虽然这种材料的引进,在一定程度上促进了发展,但是其外护套却容易出现问题。因此,有必要对10kv单芯电缆外防护套故障进行相应分析,从而采取最佳策略以解决实际问题。随着经济的发展和社会的进步,相关部门还需要对单芯电缆进行进一步研究,以便更好满足时代发展需求。
【参考文献】
[1]胡小勇.10kV大截面单芯电缆应用中的经验教训[J].供用电,2009,(03).
[2]王培雄.电力贯通线施工常见问题及解决方法[J].价值工程,2011,(04).
[3]罗思衷.合蚌客运专线10kV单芯电缆设计中若干问题的探讨[J].高速铁路技术,2010,(04).
[4]孙建明,鲁铁成.铁路10kV单芯电力电缆对信号电缆的影响[J].电网技术,2007,(08).
[5]焦超群,李琳,赵志斌.电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算[J].华北电力大学学报,2009,(03).
【关键词】单芯电缆;外护套;故障;对策
单芯电缆凭借其载流量高、弯曲半径少、重量轻、便于安装等优势在10kv电网中应用。而在实际应用过程中10kv单芯电缆外护套却常受相应因素的影响出现相应故障,而使单芯电缆不能更好发挥其作用。因此,有必要从10kv单芯电缆特点出发,对10kv单芯电缆外护套故障进行相应分析,并采取有效策略以便更好解决实际问题。如何更好的防止10kv单芯电缆外护套故障,并采取有效解决策略,已经成为相关部门值得思索的事情。
1.单芯电缆优势
单芯电缆是具有一定优势的,其在实际应用过程中,不仅载流量高、弯曲半径小,其重量也相对较轻且价格低,也能更好满足线路需求。一般电缆在土壤埋设中,其载流量是比较小的,即使一般电缆排管中的敷设流量超过电缆直接埋敷设流量,其载流量也比较小。而使用单芯电缆,其实际敷设载流量却远高于正常敷设载流量;单芯电缆的弯曲半径一般要比外径大得多,而电缆埋设环境一般比较复杂,其能更好满足复杂的环境需求;单芯电缆一般比三芯电缆轻,便于安装。此外,单芯电缆线路容量也能更好满足10kv变电站需求。正常情况下,10kv变电站主线会选用240导线,载流量会选择550-600A。而单芯电缆恰好能满足这些需求,并能与出线电缆结合起来,更好的解决原有电网施工中铜材料應用过程中出现的过负荷和过热问题。
2.单芯电缆外护套故障
目前来看,我国单芯电缆在10kv变电站中应用还未达到成熟地步,一定程度上还在参照三芯电缆方式进行相应敷设制作和使用。这就使得的单芯电缆在实际应用过程中,常出现电缆中间头炸裂问题。就应用现状来看,单芯电缆外护套故障一般会出现在电缆中间头上,而其炸裂处也会在单芯电缆中间头的铜丝网屏蔽层上出现,铜芯和塑料部分则处于完好状态。一些企业为了更好解决这一问题,重新置换中间头,并在中间头上焊一定长度的铜接地线。变电站运行一段时间后,电缆中间头又出现铜丝网屏蔽层损坏现象。为了更好解决这一问题,相应工作人员对单芯电缆接地线进行相应分析。结果表明,电流流过接地线时的电流相对较大,以致于铜丝网屏蔽层被接连损坏。在这种情况下,一些工作人员借鉴了其他单芯电缆屏蔽层交叉换位方法,使得10kv变电站中的单芯电缆电流有所下降。虽然相应部分环流是三相负荷引起的,但是在实际应用过程中对单芯电缆并无太大影响。而要想更好解决10kv单芯电缆外护套故障问题,有必要对采取相应策略。
3.解决单芯电缆外护套故障有效策略
3.1按照标准范围进行接地敷设
单芯电缆在实际应用过程中,常受多种因素的影响而使外保护套受损,以致于无法保证变电站正常工作。单芯电缆在实际应用过程中,必须在允许独立敷设的条件下运行,其线芯温度不能过高,其电流必须在电缆使用寿命电流范围内。在电缆敷设过程中,其土壤温度必须在25℃左右,其土壤热阻系数在12.℃.cm/W。一旦超出标准敷设范围,就会使单芯电缆外护套出现故障,从而影响整个变电站的正常运行。再加上各地的土壤、温度和气候不同,必须以实际需求为依据,选取适当的载流量来降低容量,以更好满足变电站需求。因此,在实际工作中,应该以相应敷设条件和运行环境规定为依据,对相应内容进行校正。
3.2引入保护器以避免单芯电缆外护套受损
三芯电缆在实际应用过程中,其一般是通过三相交流来接地来使磁势和磁链平衡的,这就使得三芯电缆在实际应用过程中,其金属保护层无相应电流通过。而单芯电缆的线芯和电缆保护层则是一种初级与次级的关系,一旦线芯通过电流就会产生磁力线并与电缆保护层形成交链,就会产生感应电压。当缆线长度和电流关系为正比时,能保证10kv变电站正常运行。而当单芯电缆和接地线一起运行时,单芯电缆保护层就会形成环形电流,甚至使单芯电缆线芯和电缆保护层产生热量,致使单芯电缆受损,而无法保证10kv变电站顺利运行。我公司在2011年9月,一根10kv单芯电缆因外护套故障而出现了接地故障,最终使电缆终端出现了炸裂现。事后对同一出线的9根10kv单芯电缆进行监测可知,电缆外护套破损故障已经使其形成不同程度环流。为了更好对单芯电缆外皮故障进行处理,事后得出电缆运行监测数据如下表:
从上表可以看出,当环流值大时,电缆外套温度较高,其端电压值较小,单芯电缆外护套容易发生故障。要想更好解决这一故障,最好引进相应电缆保护器,并将其用在长距离缆线一端,另一端则采用接地方式,以保证单芯电缆外护套更好发挥其作用。因电缆保护期正常情况下不形成环流,即便金属感应电压达到一定程度,也能将相应电流以接地的形式释放。用这种方式能更好保护单芯电缆外护层,使其免受损失,并保证10kv变电站安全运行。
3.3正确选择电压等级
单芯电缆在10kv变电站应用过程中,其电压等级的选择是十分重要的。在实际选择过程中,应该根据不同应用进行相应选择。在对单相电压进行选择的事后,必须保证一次接地时间在一分钟之内,最长时间也不应该超过八个小时。在一般性选择中,10kv变电站电压可以选用6.0级电压。而要想使单相接地时间更长或使其在更好绝缘场合中应用,有必要选用8.7级电压。因此,在不确定的场合最好选用第二类,这样不仅会降低成本,也能在不可预知情况下,对更长时间的电压进行控制,以便更好的避免电流过大而造成电缆外保护套故障。
4.结束语
随着城市用电量不断的增加,企业生产的不断扩建,原有的变电站已经不能更好满足实际需求,为了解决这一问题,很多城市选用了10kv开关站,但是其在实际应用过程中仍无法满足要求。在这种情况下,开关站中引入了单芯电缆,虽然这种材料的引进,在一定程度上促进了发展,但是其外护套却容易出现问题。因此,有必要对10kv单芯电缆外防护套故障进行相应分析,从而采取最佳策略以解决实际问题。随着经济的发展和社会的进步,相关部门还需要对单芯电缆进行进一步研究,以便更好满足时代发展需求。
【参考文献】
[1]胡小勇.10kV大截面单芯电缆应用中的经验教训[J].供用电,2009,(03).
[2]王培雄.电力贯通线施工常见问题及解决方法[J].价值工程,2011,(04).
[3]罗思衷.合蚌客运专线10kV单芯电缆设计中若干问题的探讨[J].高速铁路技术,2010,(04).
[4]孙建明,鲁铁成.铁路10kV单芯电力电缆对信号电缆的影响[J].电网技术,2007,(08).
[5]焦超群,李琳,赵志斌.电力电缆短路故障时通信线上感应电压的计算[J].华北电力大学学报,2009,(03).