石河子市是在新疆戈壁灘上建起來(lái)的一座新興城市，近幾年來(lái)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為迅猛，電力負(fù)荷也隨之大幅增長(zhǎng)。為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高供電能力，天富熱電公司新上了一批電力項(xiàng)目，并且一些新建工程選用了單芯電力電纜。但在1997年前后單芯電力電纜出了幾次故障，使人們對(duì)單芯電力電纜的應(yīng)用產(chǎn)生了疑問(wèn)。因此，清楚分析事故原因，正確認(rèn)識(shí)單芯電纜，將會(huì)對(duì)目前及今后電力的飛速發(fā)展起到有益作用。

　　1 事故簡(jiǎn)例

　　老城東變電所主變額定容量31.5 MVA，額定電流1734 A。當(dāng)時(shí)10.5 kV側(cè)負(fù)荷小，選用了YJV32-8.7/15-1×240 mm2型電纜，每相用兩根電纜并聯(lián)，電纜敷設(shè)從主變10.5 kV構(gòu)架至配電室，以電纜溝為主，但在構(gòu)架附近，由于電纜備用長(zhǎng)度大于10 m，采用分相盤成圓圈后埋入地下，屏蔽兩端接地。

　　1997年夏季，發(fā)生系統(tǒng)事故。經(jīng)查找在電纜埋入地下部分損壞，而當(dāng)時(shí)負(fù)荷電流僅約600～800 A。

　　老城東變電所35 kV出線構(gòu)架至終端桿之間用電纜連接，電纜為YJLV32-26/35-1×240 mm2，電纜直埋，備用長(zhǎng)度分相盤卷后埋入。屏蔽兩端接地。1996年夏季，系統(tǒng)單相接地，經(jīng)檢查，此電纜一終端根部有20 cm長(zhǎng)已經(jīng)焦糊，而鎧裝的接地線焊接不良。

　　西熱電廠35 kV出線刀閘至架空線路端桿用YJLV32-26/35-1×185 mm2電纜連接。安裝情況和上述相同。1997年夏季，發(fā)生系統(tǒng)事故，經(jīng)檢查事故原因同上。

　　2 事故原因分析

　　上述事例可以概括為：

　　從使用的電纜型號(hào)YJV32、YJLV32可以看出電纜是交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝銅芯或鋁芯電力電纜。

　　電纜埋入土中，分散敷設(shè)，預(yù)留量分相纏繞在一起。

　　屏蔽兩端接地。

　　為分析方便，先看本市(含農(nóng)場(chǎng))氣象條件：極端最高氣溫+43.1 ℃，極端最低氣溫-42.8 ℃，歷年平均蒸發(fā)量：1550.6 mm，年均降水338.2 mm，而6～9月份降雨僅為蒸發(fā)量的17%。

　　YJV32、YJLV32型單芯電纜，其鋼絲護(hù)套編織中夾有4根銅絲。銅絲的作用是對(duì)鋼絲進(jìn)行隔離，使鋼絲形不成磁環(huán)路。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，其作用很有限。而采用鋼絲鎧裝電纜會(huì)比非鎧裝電纜載流量減小30%～40%。小截面的減小幅度大，大截面減小幅度小，對(duì)于240 mm2截面而言，減小量是40%。

　　由于本地區(qū)降水嚴(yán)重不足。土壤是非常干燥的，在電纜載流量計(jì)算時(shí)，土壤熱阻系數(shù)應(yīng)取3.0 Km/W，而一般資料中提供的載流量是以土壤熱阻系統(tǒng)以1.0 Km/W為條件的，這樣，土壤熱阻系數(shù)為 3.0 Km/W比 1.0 Km/W載流量約降低 20%～25%。

　　埋入土中的單芯電纜采取三角形排列時(shí)，且三相無(wú)間隙緊密接觸，載流量大;平面排列時(shí)，電纜間距為電纜直徑的2倍時(shí)，截流量小，后者比前者降低23%～26%。但在空氣中水平排列則相反，大于三角形排列，載流量提高 20%～30%，這種逆反現(xiàn)象不可忽視。以前所述，我們?cè)谕林惺菬o(wú)序埋設(shè)的并不是采用有利的三角排列，不可避免的損失了載流量。

　　電纜屏蔽及鎧裝是一端接地還是兩端接地也會(huì)影響載流量。其大小與電纜排列方式也有關(guān)，對(duì)三角形排列，一端接地和兩端接地載流量變化不大，約為 3%左右，但對(duì)水平排列，兩端接地就比一端接地載流量降低 13%。

　　鋼絲鎧裝接地線焊接不牢，接觸電阻增大，在環(huán)流通過(guò)時(shí)，熱量集中在某點(diǎn)上，使溫度升高過(guò)熱而損壞絕緣，也是值得考慮的。

　　我區(qū)氣溫變化可由+43.1 ℃達(dá)到-42.8 ℃，如此大幅度變化無(wú)疑對(duì)電纜終端的材料及施工工藝都是極大的考驗(yàn)。由于施工方便和價(jià)格便宜的原因，目前極少使用安全性較好的預(yù)制式終端，而喜歡采用熱縮、冷縮式終端。且生產(chǎn)廠家繁多，不免魚龍混雜，有性能不佳的產(chǎn)品可能被使用。若該產(chǎn)品耐候性差，幾經(jīng)高低溫度變化，失去了彈性及密封性，易吸入潮氣，電纜發(fā)生水樹老化的現(xiàn)象，絕緣遭到破壞，引發(fā)事故。為預(yù)防此類事故的發(fā)生，應(yīng)使用正規(guī)廠家具有產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告的合格產(chǎn)品。

　　在變電所地形、地質(zhì)較好的情形下，選用無(wú)鋼帶或無(wú)鋼絲鎧裝就可滿足要求。若采用加鋼絲鎧裝單相電力電纜，在幾種情況下，電纜載流量將降低 40%，因此，此處選用加鋼絲鎧裝單相電力電纜不可取。

　　3 結(jié)論

　　為避免電纜事故，應(yīng)嚴(yán)格按照《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》及《電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工，并且吸收采用最新的科技成果是關(guān)鍵，現(xiàn)將其特別要點(diǎn)匯總?cè)缦隆?/P>

　　在配電盤、柜、負(fù)荷電流特別大時(shí)，單芯電纜是可選的，甚至是必選的。一般情況下若使用三芯電纜，必然造成終端接線密集，難于保證電氣安全間距，采用大截面單芯電纜可以改善此狀況。另外，單芯電纜制造長(zhǎng)度比三芯電纜長(zhǎng)，長(zhǎng)電纜線路敷設(shè)時(shí)可以減少事故率高的中間接頭裝置。

　　一般情況下無(wú)帶鎧裝的必要。萬(wàn)一環(huán)境不良，需要增加壓力及拉力的防護(hù)時(shí)，應(yīng)選用經(jīng)過(guò)非磁性的金屬帶、鋼絲鎧裝。

　　施工中注意三根單相電纜排列：空氣中水平排列(有間距)優(yōu)于三角排列(無(wú)間隙)，而埋入土中時(shí)，情況正好相反。一個(gè)回路幾根電纜并聯(lián)連接敷設(shè)時(shí)，應(yīng)長(zhǎng)度盡量一致，避免支路分流不均。

　　本地區(qū)電纜設(shè)計(jì)時(shí)，土壤熱阻系數(shù)應(yīng)取3.0 Km/W。

　　電纜護(hù)套材料應(yīng)使用適應(yīng)-20℃以下的要求，以聚乙烯護(hù)套為宜(YJY、YJLY)。

　　使用正規(guī)廠家出品的試驗(yàn)鑒定合格電纜終端及連接附件。以適應(yīng)本地大溫差變化的需要。

　　參考文獻(xiàn)

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