高壓電纜的安全管理

中國石化儀征化纖股份公司動力生產(chǎn)中心，負責公司范圍內(nèi)供電電網(wǎng)的管理。該供電電網(wǎng)中，10kv電網(wǎng)主要由電纜線路組成，總長度約253km。為了加強電纜的安全管理，動力生產(chǎn)中心采用了各種管理、技術(shù)措施，但仍發(fā)生了由于油浸紙絕緣電纜本體接地或相間短路引起的爆炸事故。通過調(diào)研，筆者認為在電纜管理方面應注意以下問題。

1、按現(xiàn)場實際選用電纜型式

10年前，公司的10kv高壓電纜都選用鋁芯油浸紙絕緣鉛包鋼帶鎧裝麻被電力電纜，型號為zlq21型。油紙絕緣電纜具有優(yōu)良的電氣性能，使用歷史悠久，電纜、附件和電纜頭的制作工藝等都很成熟，它適宜敷設(shè)在土壤中，能承受一定的機械外力，但不能承受大的拉力，且敷設(shè)時不允許有超過15m的落差和15d的彎曲半徑。

近年來，國內(nèi)電纜用戶對便于運行維護的交聯(lián)聚乙烯電纜產(chǎn)生了濃厚的興趣，專家也在dl401-91《高壓電纜選用導則》中建議，對6～110kv電網(wǎng)通過技術(shù)經(jīng)濟比較后，可因地制宜采用交聯(lián)電纜。

從儀化近20年的電纜運行和目前國內(nèi)電纜的使用情況來看，筆者認為：在非高落差、小拐徑的地段使用油浸紙絕緣電纜比交聯(lián)電纜更合理。因為油浸紙絕緣電纜的平均使用壽命可達30～50年(上海有的油浸紙絕緣電纜已運行了100多年)，而交聯(lián)電纜可能在10年左右就出現(xiàn)故障率上升。實踐證明，油浸紙絕緣電纜的運行壽命及電氣性能在一定程度上要優(yōu)于交聯(lián)電纜。

2、電纜附件的選用應該更注意性價比

從目前國內(nèi)使用情況來看，熱縮及澆鑄式電纜頭對油浸紙電纜來說更合適，但這2種電纜頭的制作工藝復雜，對制作人員的技術(shù)水平、制作經(jīng)驗都有較高要求，并且對制作環(huán)境也有一定的要求。

冷縮頭由于采用硅橡膠材料，制作過程中不需動火，工序簡便，適合于電纜隧道、電纜層等相對密閉的空間，近年來也成為電纜附件的首選。但對于一些對泄漏和輻射要求高的單位，通常不考慮冷縮式電纜頭。對比3種產(chǎn)品的價格，冷縮頭是熱縮或澆注式電纜頭的7～10倍。

基于上述原因，筆者認為在投資項目中，電纜附件應以熱縮或澆注式電纜頭為主。搶修中可考慮部分冷縮頭，以節(jié)省時間，盡快恢復送電。但有一個問題不能回避，那就是要加強對電纜頭制作工藝的再培訓和制作人員水平的提高，因為電纜頭制作工藝質(zhì)量沒有保證，也會成為供電網(wǎng)絡(luò)安全的另一個隱患。

3、改變電纜試驗方式

4年前，中石化在全公司提出了狀態(tài)檢修的設(shè)備管理要求，這種檢修方式對于電纜這種非轉(zhuǎn)動類設(shè)備有一定的難度。由于缺乏在線監(jiān)測手段，只能通過電纜的定期試驗來判斷其健康狀況。按照dl/t596-1996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》，油浸紙絕緣電纜的試驗項目有：絕緣電阻和直流耐壓試驗。對于交聯(lián)電纜只完成絕緣電阻的測試。由于初期建設(shè)中選用的電纜附件受制作工藝的限制，我們一般只能做電纜主絕緣的絕緣電阻試驗，對電纜外護套絕緣電阻和內(nèi)襯層絕緣電阻都未能測試，這也給交聯(lián)電纜預防性試驗帶來了漏洞。

(1)動力生產(chǎn)中心2003年的3次非計劃停車中，都是由于型號為zlq21的油浸紙絕緣電纜落差段發(fā)生接地短路后爆炸引起的，這些出故障的電纜都按原電力工業(yè)部發(fā)布的《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》和儀征化纖股份有限公司匯編的《電力電纜維護檢修規(guī)程》，進行過1年1次的絕緣電阻和直流耐壓試驗。上述電纜，在2001—2003年的預防性試驗中，數(shù)據(jù)都符合要求，2003-09-16電纜本體爆炸后重做了電纜頭，試驗也符合標準，但在其后不久又發(fā)生了電纜本體爆炸。從預防性試驗數(shù)據(jù)來看，電纜泄漏電流、絕緣電阻均符合標準，但在檢修周期內(nèi)，仍發(fā)生電纜本體短路爆炸事故，可見電纜試驗標準還有待進一步改進完善，提高其有效性。

(2)電纜預防性試驗肯定會對電纜造成損傷，但放棄預防性試驗也不是好的管理方法。如果能利用熱敏或其它原理對電纜進行在線監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果和電纜的負荷量、敷設(shè)環(huán)境、電纜上次試驗狀況等情況進行綜合評估后，實行狀態(tài)試驗，對狀況不好的提高試驗電壓值，對整體情況良好的，在保證電纜不受外力損傷的前提下，將檢修周期延長3～5年，也許是更好的方法。

(3)交聯(lián)電纜的絕緣是由添加交聯(lián)劑的熱塑性塑料擠包、交聯(lián)制成的。在直流電場的空間電荷作用下，其絕緣性能會加速劣化，使用壽命會縮短。近幾年電纜行業(yè)已對此逐漸達成共識，因此對于新投運或重做電纜頭后的交聯(lián)電纜應優(yōu)先采用交流試驗方法。采用這種方法試驗時，輸出的正弦電壓波形接近電纜的運行工況，試驗電壓值低于直流耐壓試驗值，且在測試中不會使有害的空間電荷注入絕緣材料。同時，可以無損傷地探測到電纜、電纜接頭及施工工藝的缺陷，對絕緣介質(zhì)中的電樹枝、水樹枝放電狀況有所改善，保證電纜的正常使用壽命。但交流耐壓試驗無法及時發(fā)現(xiàn)制造過程中產(chǎn)生的微小氣隙及安裝中存在的微小絕緣擠壓受損缺陷。這些缺陷都會在日后的運行中逐漸發(fā)展而威脅設(shè)備的安全運行，因此在交接試驗中引入局部放電的測量是可以考慮的。

(4)公司在安全隱患治理項目中，對部分運行時間長、狀況較差的油浸紙絕緣電纜進行了改造。具體的改造方案就是，截掉電纜兩終端附近存在落差的薄弱環(huán)節(jié)，采用環(huán)氧樹脂澆注式或熱縮式中間頭對接，落差部分選用zlqd22-8.7/10型不滴流油紙絕緣電纜。