探讨10kV电缆户外接线端子故障及防范措施论文_董海涛

(国网赤峰供电公司 内蒙古赤峰 024000)

摘要:交流电力电缆本身所承载的电流能力非常强,电流的密度非常大,电缆接头与接线端子等连接件通常所所需要承受的热应力与短路电流的影响非常大。作为电缆的重要配件之一,连接件本身的质量在一定程度上直接关系到电缆的安全运行。电缆户外接线端子是一种导电金属,主要作用是连接架空路线和电缆末端的导体,其中连接架空路线的一端是形状特定的平板,连接电缆导体末端一端的主要是管状。基于此,本文主要对10kV电缆户外接线端子故障及防范措施进行了分析。

关键词:10kV电缆;户外接线端子;故障及措施

引言

伴随我国经济的高速发展,城市配电网中电缆线路占据着重要的地位,随之电缆故障率也不断地提高。在10kV电缆运行过程中,因为受到过多的干扰,而出现很多故障问题。

1电缆组件

1.1接连端子连接

一般而言,可以通过两种方式使连接器接线端子与导线连接,即焊接、压接。焊接型连接器的接线端子大部分是杯状端子,在焊接的过程中需要将导线插到杯底,注意焊点要光亮无拉尖、毛刺,同时需要将绝缘套管套在每一个端子的连接部位,避免出现短路问题,这种连接方式操作起来更加简便,但是会有虚焊的情况出现。压接型连接器就是可以将配套取出工具从连接器中拿出,可以插针,也可以插孔。接触偶通过专用的压接钳使接触偶与导线压接更加紧密,导线规格不同,因此要达到多大的拉力有着严格的规定。所以,正式压接前必须做好各型号导线的拉力试验,以防导线过压(导线易断)或欠压(导线易松脱)现象发生,使用连接器时发生安全问题。该连接形式不需要使用电源加热,也不需要焊锡,会环境不会造成污染破坏,相比于焊接型连接器,压接型连接器的耐热性、抗震、抗冲击以及可靠性等都有明显优势。但是也存在不足就是一个针/孔只能压接一次。很多的连接电缆中电缆束需加防护外套以保护线束,电缆防护种类很多,不论哪种防护外套在穿套完后都要对护套端口进行处理。

1.2电缆屏蔽层接地

电子系统渗入、漏出的主要电磁感染源其实就是电缆和连接器的连接部分,它会对整个机器的性能产生影响。屏蔽电缆有着很多种屏蔽层,经常见到的就是金属丝网编织的屏蔽层,编织密度变大,屏蔽的效果就增强。所以在对电磁干扰进行抑制时一般使用有金属编织网的电缆等,电缆屏蔽层接地是极为重要的问题。

2工程概况

某地区变电站先后发生4次10kV电缆户外接线端子故障,其出线电缆以及架空线连接的接线端子均出现不同程度的烧损。

3故障原因分析

(1)利用短路热稳定计算,变电站当中10kV电缆出线的最小截面应为150mm2铜芯电缆亦或是240mm2铝芯电缆,但是出线故障所包含的电缆最大截面只为150m耐铝芯电缆,4条电缆均无法符合热稳定的具体要求,与其配套的接线端子在流过短路电流时烧损的概率十分大。(2)电缆的户外接线端子以及架空线的接线端子连接处接触面积不满足安装工艺的实际规范。图1为10kV北闰出线的电缆户外接线端子的故障现场,通过图1分析②③能够得出电缆的户外接线端子以及架空线的接线端子的连接方式存在一定的安全隐患,通过一个单孔端子进行相互连接,其接触面积仅仅为端子表面的60%左右。在一般状况下能够符合负载电流的具体要求,但在短路电流冲击下,利用接触面的瞬时电流出现突变,则会造成接线端子发热烧损。(3)接线端子连接部位接触不良。在安装以及检修的过程中,可能因紧固端子的螺栓未拧紧,亦或是用力过大使端子接触面出现弯曲以及变形,造成端子连接处接触面积降低,发生接触不良的先写。除此之外,因户外接线端子工作环境非常的恶劣,长期暴露于自然环境中,端子接触面容易被氧化腐蚀,导致接触面接触电阻的增大,在正常负载电流时,因电流的热效应作用,导致端子接触面温度的升高,导致接线端子的紧固螺栓逐渐松弛,进一步加强了该处的接触电阻,如此恶性循环,出现接头的烧断。

4防范10kV电缆户外接线端子故障的重要措施

4.1根据不同短路容量的要求及时更换电缆

为能够满足不同短路容量的各种要求,全部10kV变电站的配网电缆线路都需要进行必要的短路热稳定校验,根据具体要求对电缆进行及时的更换至关重要。同时,在进行连接金具和电缆截面的选择时最好能够以实际负荷的大小为依据,然后再进行短路的热稳定校验,保证配电网的安全运行。另外,选择质量优良的电缆,在选择时对商家的信誉进行严格的考察与充分的考虑,为方便施工最好能够确立长期合作伙伴关系,出于温度会影响电缆的考虑,实际所选择的电缆长度应该要长一点,以此可以有助于保证电缆运行过程中的稳定性。

4.2在搭接电缆户外的接线端子时利用线路设备夹

线路设备夹在进行电缆户外接线端子的搭接过程中,可以实现对接触不良等问题的有效的解决。线路设备夹的使用不仅可以保证充足的接触面积,而且还可以根据不同电缆户外接线端子的要求适时的对位于线夹搭接面的螺栓固定孔进行相应的调整,以此有助于完全接触接触面。同时,采用双孔接线端子在很大程度上有助于保证接线端子与设备夹连接部位接触的良好,避免端子接触面出现变形和弯曲的情况,如图2所示。

4.3提高对连接接线端子工艺的重视程度

为确保电缆的安全性,相关检修人员应该提高对连接接线端子工艺的重视,在连接相同的金属时,需要先利用砂布进行必要的打磨,将接触面上的氧化层都清洁干净,并将电力导电膏或者是中性的凡士林均匀的涂抹在连接部位,之后在相关工艺标准的约束下进行科学的连接。同时,采用接头镀锡法或者是铜铝过渡接头等相对比较可靠的设备完成对不同金属的连接工作。

4.4红外测温工作的强化

电缆户外接线端子连接架空路线的具体部位需要定期利用红外测温仪进行专业的检查,尤其是在高温或者是负荷非常重的期间,更应该科学的监测接线端子处温度的升高情况,以此有助于及时的发现问题,进而采取行之有效的措施促进各种问题的解决。

4.5强化对设备的维护与运行管理工作

一般情况下,变电站围墙的外侧会分布着众多的配电网电缆户外接线端子,作为专业管理配电与变电的重要分界点,通常是设备运行当中最薄弱的地方,故相关检修与管理人员更应该做到分工的明确与权责的清晰,通过对该处设备维护与运行管理工作的强化,消除各种潜在的安全隐患,保证配电网的安全稳定运行。同时,在日常的运行过程中做好各方面的养护工作,最好能够将一定的标识防止在电缆附近,不允许任何人靠近,工作人员在日常工作中也应该定期或者不定期的对电缆端子的使用情况进行巡视,一旦发现故障及时的采取有效的措施予以解决。

结束语

随着我国社会经济的高速发展,国家电网电缆化进程不断加快,连接件作为电缆的重要配件之一,其质量在一定程度上直接关系到电缆的安全运行。但是,在实际使用过程中各种原因的存在导致10kV电缆户外接线端子时常会出现问题,如热稳定的要求不能满足、电缆户外与架空线的接线端子连接处的接触面积均与安装方面的工艺要求十分不符以及连接接线端子部位的接触不良等,进而严重影响了配电网的正常有序运行。为此,必须采取各种行之有效的措施来防止各种故障的出现。

参考文献:

[1]刘洪达.10kV变电站电气主接线设计与实现[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016,02:227-228.

[2]严文杰,钱建苗,贾少华.关于拉手互供接线方式下防误工作的探索[J].科技创新与应用,2015,11:174.

[3]何容.10kV配电网的接线模式分析[J].云南电力技术,2015,4304:12-15.

论文作者:董海涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/25

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