电力电缆爆炸原因分析及解决方法研究

电力电缆爆炸原因分析及解决方法研究

发表时间：2018-06-25T16:20:21.070Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：马吉祥茹继恩

[导读] 摘要：本文对电力电缆爆炸问题的原因和方法进行了系统的总结。

（绍兴大明电力建设有限公司浙江绍兴 312000）

摘要：本文对电力电缆爆炸问题的原因和方法进行了系统的总结。本文对预防电力电缆爆炸的新措施进行展望，以期更好地解决现在所面临的问题，为相关的研究提供了一定的参考。在找到不同缺陷因素后。同时注意到电力电缆在工频及冲击过电压下或多种因素作用下，其缺陷参数的危险变化范围以及爆炸前后的物理化学过程仍有待进一步研究。

关键词：电力电缆；爆炸原因；解决方法

爆炸危险区域的划分受很多因素的影响，电力电缆在站场中有着较大的使用量，根据实际情况的不同，电力电缆应采采取最恰当的防护措施和敷设方式，这对提高设计的本质安全，减少安全隐患有着非常重要的作用。

一、电力电缆爆炸故障的常见原因分析

电缆爆炸的根本原因是由于电缆的局部场强畸变而引起的局部放电，电缆绝缘遭受破坏，发生击穿，故障电流将故障点附近的中性线完全熔化，从而产生易爆气体。而聚合物电缆部件的分解及易爆气体的积累是一个长时间的过程，在此过程中电缆可能仍能承受运行电压达数小时之久。而当累积到一定程度后，便会发生电缆爆炸。因此电缆的绝缘水平研究仍然是目前研究的热点。电力电缆本身的绝缘设计已考虑了电缆在特殊情况下的运行，但由于电缆极端条件下电缆的绝缘水平被破坏，就易引起电缆着火爆炸电缆绝缘水平下降是电缆发生爆炸起火的先决条件。

二、防止电力电缆爆炸起火的措施

电力电缆通常规定稳态运行时导体的最高工作温度，以防止因温度过高而造成对电缆绝缘的损害。最高工作温度的大小与电缆绝缘材料的耐受能力有关，绝缘材料耐热能力越强，电缆允许运行温度越高。因此当电缆的运行温度超过最高工作温度时，会造成绝缘的破坏，绝缘破坏过程中电缆分解物及易爆气体的累积，最终会导致电缆爆炸。而当电缆运行过程中电缆本身的散热速度高于发热速度或运行在正常的情况下，那么其发热不会导致爆炸。

综上所述，为了防止电力电缆发生爆炸最根本的措施是加强电力电缆的绝缘设计，以下是防止电力电缆爆炸起火的措施。

1创建良好的运行环境避免电缆绝缘加速老化和损坏。需要为电缆隧道和电缆沟配备良好的排水设施，防止积水，保持内部干燥。同时需要防止水、腐蚀性气体或液体及可燃性液体或气体进入电缆沟、电缆隧道。电缆隧道宜自然通风，担当电缆正常负荷使隧道内空气温度高于40—50℃时，可采取自然排风和机械排风相结合的方式进行通风。通风系统的风机应与火灾探测器连锁，以保证隧道发生火灾时能自动停风，电缆隧道不得作为通风系统的进风道。有学者研究了焊接条件之间的关系和接口微腔产生挤出成型为XLPE（交联聚乙烯）电缆接头（EMJ）。此外，对焊接状况及水产生在电缆的再加热部分之间的关系进行了研究，目的是找到最佳的焊接条件下，不降低电特性的方法。找到了一种方法，它能消除在重新加热部分的中间层在上的接口和超长领结树的微腔。

2加强电缆的预防性试验。电缆在电缆及电缆附件安装完成后，应进行直流耐压试验（预防性试验）。并对实验数据进行比较和分析。即可以和相同电缆的实验数据进行比较，也可以和本电缆历史实验数据进行比较，探求实验数据的规律。如果做直流耐压试验时，所测得泄漏电流值具有下列情况之一者，电缆绝缘可能有缺陷，映照出缺陷部位，并予以处理：

（1）随试验电压值的升高或加压时间的增加而上升较快；

（2）与相同电缆比较数值增大较多；

（3）与本电缆以前所测数据比较呈明显的上升趋势；

（4）三相之间的泄漏电流不平衡系数较大。

以上情况都应认真分析如非试验方法不当所得引起，则可适当提高实验电压或延长试验时间，判断电缆是否符合继续运行条件。常用的塑料绝缘电力电缆直流耐压试验值为4倍电缆额定电压；试验时间为15min。

3屏蔽一定要做好，不能只用绑扎的形式将接地线绑扎在电缆外屏蔽上，因为电缆运行时间长了，接地线与屏蔽层之间容易产生氧化层，当电缆电场发生变化时，无法起到屏蔽电场的作用因为在运行的电缆中发生过类似故障，还有在近期投运的35kV冷缩电缆头在投运时发生爆炸，发现制作工艺不良，电缆附件套的位置不对，因为冷缩电缆在制作电缆终端时，绝缘剥切尺寸很短，附件位置卡的不对，容易造成电缆终端头绝缘部位没有爬距，从而引起故障。外半导层切断处是电力电缆最容易发生事故的地方，在外半导层处加装应力控制单元可有效地改变电场畸变问题，因为它将应力最集中的部位引伸延长，使应力不再集中在屏蔽切断处另外热缩附件的正确搭接也至关重要，好多制作的热缩电缆终端头应力管与铜屏蔽切断处有2cm的间距，这是不对的，因为电缆制作工艺原理就是要尽量恢复电缆本身的结构，电缆本身结构是外屏蔽层与半导体层搭接，而不是有距离因而在制作户内户外终端时，要精心处理好外半层层切断处的工艺，断口光滑平整，台阶处要削成坡形，绝缘层表面要处理干净，无刀痕和凹凸不平，无残留半导电颗粒和杂质。

4电缆剥切制作过程中一定要仔细，交联聚乙烯电缆的绝缘层是白塑料，剥切时刀口下深了不容易发现，当时试验可能合格，但对今后的安全运行留下了隐患，一定要将半导电层剥干净尺寸剥够，否则，要么试验不合格，要么运行一段时间后电缆头爆炸；我在对电缆头故障进行二次重新制作时发现，由于电缆剥切制作过程不仔细，剥切时刀口太深，造成电缆故障；有些是由于电缆半导电层未剥或半导电层只剥一点星星点点的半导颗粒附着在绝缘层上，也会造成电缆故障。

5防止其他设备着火引燃电缆。可引燃电缆着火的有充油电器设备和输煤、制粉系统、汽油机系统。对他们必须采取相应措施：充油电器设备附近的电缆沟盖板要密封，纺织设备故障失火时油流到电缆沟里引燃电缆。输煤、制粉系统附近电缆上的积粉要定期清扫，防止煤粉自然引燃电缆。制粉系统的防暴门对着的电缆要有防火槽盒包装，防止防爆门动作喷火引燃电缆。

6更换合适电缆和电力电缆连接头以及合适材质的固件。对可能存在隐患的电力电缆设备进行一次排查，利用停电机会或者申请停电，对原有的电力电缆或者连接头替换成适应高原环境的产品或者按照严格的施工工艺进行二次施工，将现场使用的铁质抱箍更换为铝制抱箍，保证电力电缆的健康运行水平。

7采取正确的接地方式。钢铠和铜屏蔽层选取两个独立接地点。将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地，不仅保证了在检测电缆护层时，能真实反映电力电缆情况，而且保证了运行电缆检测的准确、有据可查、有据可依，更保证了电力电缆在可靠的环境下安全运行。35kV和10kV