電纜護層保護以及限制護層過電壓的幾點措施
1)110 kV及以上電壓等級電纜通道的規(guī)劃、設計應符合要求,同時應符合電纜埋設地區(qū)特點。一般應避免局部電纜通道地勢過低造成長期積水、電纜 通道沿具有垮塌隱患的河堤修建、電纜通道與鐵路近 距離平行修建等情況。對于有災害的地區(qū),電纜外護套在考慮防水、防火的基礎上還應選擇硬度較高且防蟻性能好的外護套。
2)合理考慮電纜分段長度,進一步強化設計驗算。電纜分段不宜過長,應該綜合考慮電纜路徑的實際情況及感應電壓計算結果進行合理分段。交流系統(tǒng)用單芯電力電纜的相序配置及其相間距離,應同時 滿足電纜金屬護層的正常感應電壓不超過允許值,并使按持續(xù)工作電流選擇電纜截面盡可能較小的原則來確定。未呈品字形配置的單芯電力電纜,有兩回線及以上配置在同一通路時,在感應電壓計算上應計入相互影響。
3)強化對于線路故障情況下的電纜護層感應電壓設計驗算。由于正常工作情況與故障狀況時的護層感應電壓差別非常大,雖然在正常工作電流下護層感應電壓符合要求,但是仍需驗算該線路在故障狀況下或雷擊過電流波(過電壓波)狀況下護層感應電壓是否會對電纜外護層造成嚴重損傷。
4)確保電纜護層厚度達到技術要求,在符合電纜設計規(guī)范的前提下因地制宜地采用新型外護套。 普遍認為,電纜外護套厚度在4.0mm以上,其絕緣水平在相當長的時間內(nèi)都能保持穩(wěn)定。材質(zhì)方面,成都地區(qū)電纜多采用的是PVC或PE的外護套,外面有一層石墨層。PVC護套硬度低、受環(huán)境溫度影響大。 HDPE護套硬度高,受環(huán)境溫度影響小。電纜外護套還有很多其它的形式,有的電纜外護套外的石墨層也 采用擠塑的方式,無形中在外護層外面又增加了一層護層,這在施工中對保護外護層起到了很大的作用。 有的雙層外護套中間夾有銅帶,又迸一步對外護套進行了加強。還有PVC、PE混合型外護套。總之,應盡可能根據(jù)電纜敷設地的環(huán)境條件選擇適當?shù)耐庾o套, 以提高電纜線路運行壽命。
5)嚴格110kV及以上電纜通道特別是電力隧道的驗收,保證電纜線路具有良好的運行環(huán)境。對110kV電纜通道的空間、規(guī)模、接地網(wǎng)、排水、通道內(nèi)建渣 清理、蓋板(井蓋)強度、是否符合施工安裝要求等進行全面的檢查。電纜溝、隧道的縱向排水坡度,不得小于0.5%。隧道底部沿縱向宜設泄水邊溝。在驗收檢查中應對發(fā)現(xiàn)的問題歸納匯總,以書面形式進行反饋,嚴格要求整改。
6)電纜敷設施工中對電纜外護層按照規(guī)范進行檢測保護。嚴格控制電纜牽引力、側壓力在允許范圍內(nèi);根據(jù)電纜通道走向特點制定最佳施工方案,電纜敷設路徑上設置足夠數(shù)量的滑輪;嚴格按照設計圖施 工,保證電纜排列方式、分段長度符合設計要求;電纜線路敷設完畢全線回填細沙,電纜敷設前后均分段分相按照規(guī)程要求進行護層耐壓試驗,若護層有損傷能盡早發(fā)現(xiàn)處理。
7)嚴格電纜線路中間接頭、終端制作安裝工藝>流程,強化標準化作業(yè),保證遵照設計及相應規(guī)范正確連接安裝交叉互聯(lián)電纜接地箱,對電纜護層交叉互聯(lián)系統(tǒng)的安裝與電纜接頭安裝同樣要求有詳細的施工記錄,將每一個步驟、每一個環(huán)節(jié)落實到人,明確責任。同軸電纜及電纜接地箱應有準確明顯的標識。此外,同軸電纜絕緣水平應該與電纜護層絕緣水平相同,同軸電纜的長度宜在5m內(nèi),連接截面的要求應滿足熱穩(wěn)定的要求。在新投線路接地系統(tǒng)、接地箱、 接地線安裝時應嚴格把關,保證安裝質(zhì)量與防水密封。
8)在通道情況允許時采用回流線。增加回流線后,單相短路回路電流不經(jīng)過大地而經(jīng)回流線返回。回流線的存在使單相接地時外護層絕緣及電纜護層保護器所受工頻過電壓與地網(wǎng)電位無關,且通過回流線的磁通抵消了一部分電纜芯線接地電流所產(chǎn)生的磁通,從而降低過電壓數(shù)值。回流線的阻抗及其兩端接地電阻,宜與系統(tǒng)內(nèi)零序電流和回流線上感應電壓允許值相匹配。
9)確保地阻達到標準要求。電力電纜線路保護接地即電力電纜金屬護層可靠接地,是有效保障電力電纜線路安全運行的重要保護措施之一。電力電纜線路不論是在正常運行狀態(tài)下,還是在發(fā)生接地故障 或雷電過電壓以及內(nèi)部過電壓狀態(tài)下,均需要利用大 地作為電流回路,將電纜線路接地位置的電位鉗制在允許的接地電位上。接地電位與接地裝置的接地電阻值密切相關,而接地電阻值不僅與入地電流的波形、頻率有關,而且與接地裝置的幾何形狀和尺寸、大地電阻率、電纜線路敷設方式以及電纜故障類型密切相關。如果接地電阻值不滿足電纜線路安全運行的要求,則在故障狀態(tài)下接地電位可能大幅升高至數(shù)百kV,一方面,地電位反擊可能導致電纜外護層絕緣擊穿,引發(fā)電纜線路金屬護層多點接地故障;另一方面, 地電位大幅升高后反擊相鄰電氣設備,或形成跨步電 壓和接觸電壓使人員受到身體傷害等等。因此,在地理條件和經(jīng)濟條件允許的情況下,應盡可能地采取優(yōu)化措施,如:接地裝置(接地網(wǎng))設計時應采用邊緣 合、同時附加垂直接地體的設計方案等,降低電力電纜線路接地裝置的接地電阻。
10)加強環(huán)流監(jiān)測。對于單端接地的電纜線路正常情況下應該沒有環(huán)流,對于釆用交叉互聯(lián)接地方式且對稱排列的電纜線路其三相環(huán)流應該基本均衡,通過環(huán)流檢測再與歷史記錄進行比對可以發(fā)現(xiàn)電纜 護層存在的缺陷并及時處理。此外,還必需定期進行 預防性試驗,測試護層絕緣水平,進行電纜護層保護器試驗。一旦發(fā)現(xiàn)護層保護器參數(shù)不合格立即更換,為護層保護提供良好的基礎。
11)對重要的高壓電纜線路,宜設有溫度檢測裝置。通過溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實時掌握電纜固定點位、電纜接頭位置的電纜護套溫度狀況。同時,維護人員在巡視時使用便攜式紅外測溫儀,也可較精確 的發(fā)現(xiàn)電纜護套溫度異常的不均勻分布從而發(fā)現(xiàn)護套缺陷。
12)采用先進的儀器設備,加強培訓以熟練掌握故障測尋技術,提高護層故障測尋效率。目前,國內(nèi)均有一些廠家提供電纜護層故障測尋的設備且具有較高的精確度。應該采用一些實踐證明其性能 好的設備,熟練掌握其原理、方法,一旦高壓電纜線路護層出現(xiàn)問題能及時得到處理,保證電纜線路的可靠運行。