按电压等级分
按电压等级可分为中、低压电力电缆(35千伏及以下)、高压电缆(110千伏以上)、超高压电缆(275~800千伏)以及特高压电缆(1000千伏及以上)。此外,还可按电流制分为交流电缆和直流电缆。
常见的线路故障
短路性故障:有两相短路和三相短路,多为制造过程中留下的隐患造成。
接地性故障:电缆某一芯或数芯对地击穿,绝缘电阻低于10kΩ称低阻接地,高于10kΩ称为高阻接地。主要由于电缆腐蚀、铅皮裂纹、绝缘干枯、接头工艺和材料等造成。
断线性故障:电缆某一芯或数芯全断或不完全断。电缆受机械损伤、地形变化的影响或发生过短路,都能造成断线情况。
混合性故障:上述两种以上的故障。
发电厂、变电站及工矿企业都大量使用电力电缆,一旦电缆起火爆炸,将会引起严重火灾和停电事故,此外,电缆燃烧时产生大量浓烟和毒气,不仅污染环境,而且危及人的生命。为此,应注意电力电缆的防火。
起火原因
电缆爆炸起火的原因
电力电缆的绝缘层是由纸、油、麻、橡胶、塑料、沥青等各种可燃物质组成,因此,电缆具有起火爆炸的可能性。导致电缆起火爆炸的原因是:
(1)绝缘损坏引起短路故障。电力电缆的保护铅皮在敷设时被损坏或在运行中电缆绝缘受机械损伤,引起电缆相间或铅皮间的绝缘击穿,产生的电弧使绝缘材料及电缆外保护层材料燃烧起火。
(2)电缆长时间过载运行。长时间的过载运行,电缆绝缘材料的运行温度超过正常发热的允许温度,使电缆的绝缘老化干枯,这种绝缘老化干枯的现象,通常发生在整个电缆线路上。由于电缆绝缘老化干枯,使绝缘材料失去或降低绝缘性能和机械性能,因而容易发生击穿着火燃烧,甚至沿电缆整个长度多处同时发生燃烧起火。
(3)油浸电缆因高差发生淌、漏油。当油浸电缆敷设高差较大时,可能发生电缆淌油现象。淌流的结果,使电缆上部由于油的流失而干枯,这部分电缆的热阻增加,使纸绝缘焦化而提前击穿。另外,由于上部的油向下淌,在上部电缆头处腾出空间并产生负压力,使电缆易于吸收潮气而使端部受潮。电缆下部由于油的积聚而产生很大的静压力,促使电缆头漏油。电缆受潮及漏油都增大了发生故障起火的机率。
(4)中间接头盒绝缘击穿。电缆接头盒的中间接头因压接不紧、焊接不牢或接头材料选择不当,运行中接头氧化、发热、流胶;在做电缆中间接头时,灌注在中间接头盒内的绝缘剂质量不符合要求,灌注绝缘剂时,盒内存有气孔及电缆盒密封不良、损坏而漏入潮气,以上因素均能引起绝缘击穿,形成短路,使电缆爆炸起火。电气自动化技术网
(5)电缆头燃烧。由于电缆头表面受潮积污,电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小,导致闪络着火,引起电缆头表层绝缘和引出线绝缘燃烧。
(6)外界火源和热源导致电缆火灾。如油系统的火灾蔓延,油断路器爆炸火灾的蔓延,锅炉制粉系统或输煤系统煤粉自燃、高温蒸汽管道的烘烤,酸碱的化学腐蚀,电焊火花及其他火种,都可使电缆产生火灾。
电缆防火措施
为了防止电缆火灾事故的发生,应采取以下预防措施:
(1)选用满足热稳定要求的电缆。选用的电缆,在正常情况下,能满足长期额定负荷的发热要求,在短路情况下,能满足短时热稳定,避免电缆过热起火。
(2)防止运行过负荷。电缆带负荷运行时,一般不超过额定负荷运行,若过负荷运行,应严格控制电缆的过负荷运行时间,以免过负荷发热使电缆起火。
(3)遵守电缆敷设的有关规定。电缆敷设时应尽量远离热源,避免与蒸汽管道平行或交叉布置,若平行或交叉,应保持规定的距离,并采取隔热措施,禁止电缆全线平行敷设在热管道的上边或下边;在有些管道的隧道或沟内,一般避免敷设电缆,如需敷设,应采取隔热措施;架空敷设的电缆,尤其是塑料、橡胶电缆,应有防止热管道等热影响的隔热措施;电缆敷设时,电缆之间、电缆与热力管道及其他管道之间、电缆与道路、铁路、建筑物等之间平行或交叉的距离应满足规程的规定;此外,电缆敷应留有波形余度,以防冬季电缆停止运行收缩产生过大拉力而损坏电缆绝缘。电缆转弯应保证小的曲率半径,以防过度弯曲而损坏电缆绝缘;电缆隧道中应避免有接头,因电缆接头是电缆中绝缘薄弱的地方,接头处容易发生电缆短路故障,当必须在隧道中安装中间接头时,应用耐火隔板将其与其他电缆隔开。以上电缆敷设有关规定对防止电缆过热、绝缘损伤起火均起有效作用。
(4)定期巡视检查。对电力电缆应定期巡视检查,定期测量电缆沟中的空气温度和电缆温度,特别是应做好大容量电力电缆和电缆接头盒温度的记录。通过检查及时发现并处理缺陷。
(5)严密封闭电缆孔、洞和设置防火门及隔墙。为了防止电缆火灾,必须将所有穿越墙壁、楼板、竖井、电缆沟而进入控制室、电缆夹层、控制柜、仪表柜、开关柜等处的电缆孔洞进行严密封闭(封闭严密、平整、美观、电缆勿受损伤) 。对较长的电缆隧道及其分叉道口应设置防火隔墙及隔火门。在正常情况下,电缆沟或洞上的门应关闭,这样,电缆一旦起火,可以隔离或限制燃烧范围,防止火势蔓延。
(6)剥去非直埋电缆外表黄麻外护层。直埋电缆外表有一层浸沥青之类的黄麻保护层,对直埋地中的电缆有保护作用,当直埋电缆进入电缆沟、隧道、竖井中时,其外表浸沥青之类的黄麻保护层应剥去,以减小火灾扩大的危险。同时,电缆沟上面的盖板应盖好,且盖板完整、坚固、电焊火渣不易掉入,减少发生电缆火灾的可能性。
(7)保持电缆隧道的清洁和适当通风。电缆隧道或沟道内应保持清洁,不许堆放垃圾和杂物,隧道及沟内的积水和积油应及时清除;在正常运行的情况下,电缆隧道和沟道应有适当的通风。
(8)保持电缆隧道或沟道有良好照明。电缆层、电缆隧道或沟道内的照明经常保持良好状态,并对需要上下的隧道和沟道口备有专用的梯子,以便于运行检查和电缆火灾的扑救。
(9)防止火种进入电缆沟内。在电缆附近进行明火作业时,应采取措施,防止火种进入沟内。
(10)定期进行检修和试验。按规程规定及电缆运行实际情况,对电缆应定期进行检修和试验,以便及时处理缺陷和发现潜伏故障,保证电缆运行和避免电缆火灾的发生。当进入电缆隧道或沟道内进行检修,试验工作时,应遵守《电业工作规程》的有关规定。