王福安
摘? ? 要:作為連接建筑施工現場機械設備、建筑施工、配電照明、傳輸分配電能的電力電纜,在現場建筑施工中得到正常應用就顯得尤為重要,而現場施工用的電纜所產生的故障在所有供電故障中占了相當大的比重。由于建筑施工現場的環境復雜,這樣如何快速準確地確定電纜的故障點和判斷出故障類型已成為電纜使用和運行過程中關鍵的技術之一。
關鍵詞:建筑施工;電力電纜;故障;處理分析
1? 前言
當今社會建筑機械的應用使得建筑施工得到了飛速發展,而建筑機械必然離不開電力電纜的供配電,只有電力電纜對現場的供配電正常,現場施工才能得到順利開展。由于建筑工地現場環境復雜,覆蓋范圍廣,電纜就很容易出現故障,電纜一旦出現故障勢必會帶來不必要的安全隱患和損失。在此我們結合濰坊昌大建設集團建筑施工現場的實際經驗,談談有關建筑施工現場電纜的故障產生原因和處理分析。
2? 電纜故障原因
電纜產生故障的最直接原因是絕緣降低而被擊穿。導致絕緣降低的因素有很多,結合建筑施工現場實際維護經驗,總結有以下幾種情況。
2.1? 機械外力損傷
①敷設安裝時損傷:在安裝時由于工具不小心碰傷電纜,機械牽引力過大而拉傷電纜,或電纜過度彎曲而損傷電纜;②直接受外力損壞:在敷設安裝后電纜管道上或電纜附近進行建筑施工,使電纜受到直接的外力損傷;③間接受外力損壞:施工車輛的震動壓迫或沖擊性負荷造成地下電纜的絕緣包層裂損;④因自然現象造成的損傷:如中間接頭或終端頭內絕緣膠膨脹而脹裂外殼或電纜護套,或電纜自然行程使裝在管口或支架上的電纜外皮擦傷,或因土地沉降引起過大拉力,拉斷中間接頭或導體。
2.2? 電纜絕緣層變質
①電纜絕緣介質內部氣隙在電場作用下產生游離使絕緣下降。當絕緣介質電離時,氣隙中產生臭氧、硝酸等化學生成物,腐蝕絕緣,絕緣中的微少水分使絕緣纖維產生水解,造成絕緣下降;②現場環境過熱會引起絕緣老化變質。電纜內部氣隙產生電游離造成局部過熱,使絕緣碳化;電纜過負荷是電纜過熱很重要的因素,由于建筑施工現場施工人員雜亂,勢必會對電氣設備安裝使用不當造成電纜的過負荷使用;安裝于電纜密集地區、電纜溝及電纜隧道等通風不良處的電纜、穿在干燥管中的電纜以及電纜與熱力管道接近的部分等都會因本身過熱而使絕緣加速損壞。③電纜絕緣受潮后產生故障
2.3? 電纜芯線過電壓
電纜過電壓主要是指大氣過電壓(雷擊)和電纜內部過電壓。對施工現場實際故障進行的分析表明,多數電纜過電壓是由于電纜的標號不準確,實際型號與標號不符,造成電工人員的誤用,這部分原因屬于電纜廠家的偷工減料;現場實際應用過程中雷擊過電壓的一般不會出現。
2.4? 電纜原材料缺陷
材料缺陷主要表現在三個方面。一是電纜制造的問題,鉛(鋁)護層留下的缺陷;在包纏絕緣過程中,紙絕緣上出現褶皺、裂損、破口和重疊間隙等缺陷;二是電纜附件制造上的缺陷,如鑄鐵件有砂眼,瓷件的機械強度不夠,其它零件不符合規格或組裝時不密封等;三是對絕緣材料的維護管理不善,造成電纜絕緣受潮、臟污和老化。
3? 電纜故障分類
3.1? 按故障電阻與芯線情況分類
①開路(斷線)故障,開路故障,又稱斷線故障,若電纜相間或相對地絕緣電阻達到所要求的規范值,但工作電壓不能傳輸到終端;或雖終端有電壓,但負載能力較差。當絕緣電阻無窮大時,即為斷線故障。②低阻(短路)故障,低阻故障又稱短路故障,電纜相間或相對地絕緣受損,其絕緣電阻小到能用低壓脈沖法測量的一類故障。當絕緣電阻<10kΩ時,為短路故障。③高阻故障,電纜相間或相對地絕緣損壞,其絕緣電阻較大,當絕緣電阻>100kΩ,不能用低壓脈沖法測量的一類故障,它是相對于低阻故障而言的。包括泄漏性高阻故障和閃絡性高阻故障二種類型。
3.2? 按接地現象和位置分類
①單相接地故障②相間故障③多相接地混合性故障④接頭故障⑤電纜本體故障
4? 電纜故障的處理
4.1? 故障判斷
所謂判斷電纜故障的性質,是指確定電纜故障電阻是高阻還是低阻;是閃絡還是封閉性故障;是接地、短路、斷線,還是它們的混合;是單相、兩相,還是三相故障。
可以根據故障發生時出現的現象,初步判斷故障的性質。測量絕緣電阻時,使用兆歐表(500V以下的電纜,用500V的兆歐表;1千伏以上的電纜,用2500伏的兆歐表)來測量電纜線芯之間和線芯對地的絕緣電阻;進行“導通試驗”時,將電纜的末端三相短接,用萬用表在電纜的首端測量芯線之間的電阻。
4.2? 故障測距
電纜故障測距又叫粗測,在電纜的一端使用儀器確定故障距離。
長期以來,涌現出了許多故障距離測量方法與儀器,這些方法與儀器適用于不同故障情況,各有優缺點,故障測距測量方法主要有阻抗發、脈沖法、閃絡法等。以上方法一般不適用于建筑施工現場,在施工現場常利用電纜取中測量判斷的辦法。
4.3? 故障定點
電纜故障定點又叫精測,即按照故障測距結果,根據電纜的路徑走向,找出故障點的大體方位來,在一個很小的范圍內,利用放電聲測法或其它方法確定故障點的準確位置。故障頂點主要有聲測法、聲磁同步接收法、音頻信號感應法及跨步電壓法等。
5? 降低電纜故障的工藝分析
從電纜采購開始,施工單位和采購部門要嚴把電纜及電纜附件材料的質量關卡,確保電力電纜及電纜附件品質過關、達標。擇優采購運用新材料、新技術,應用更高的設計生產工藝生產出來的更耐高溫,絕緣性能更好的電力電纜及電纜附件。同時加強電纜設備材料的到貨驗收和抽檢工作,從源頭上把不合格、劣質電纜清除掉。
嚴格按照規定的敷設安裝程序要求及《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范》的要求進行施工,電纜線路施工質量的好壞直接影響著電纜是否能長期安全穩定運行。做好防止電纜進水、外保護套碰傷、壓傷、拉傷、彎傷電纜絕緣等的防范措施。如電纜頭的接地屏蔽線與電纜屏蔽層采用錫焊焊接,確保接頭牢固,接觸良好;如垂直的電纜保護管,在上端開口的封死電纜管在施工前做好地質勘探工作,對于對電纜有一定危害的土壤地層區域做好相應的防范工作,防止電纜被土壤中的化學物質損傷;積極采用先進機械及先進技術進行施工。
做好與設計人員的交流,如對電纜敷設的區域特征進行勘查,在適當位置安裝避雷針,防止雷擊及過電壓擊穿電纜絕緣層。同時加大對施工人員的專業技術考核及培訓,提高工作人員的專業品質和工作責任心,提高施工企業的管理水平。工程項目管理部門和運行部門要嚴把電纜線路工程驗收關卡,以創建優質樣板工程為目標,嚴格按照國家有關的規范標準進行質量驗收,一旦發現問題及時反饋處理,避免將隱患帶到運行中去。
運行部門應加強電纜線路的日常巡視和維護,防止電纜因外力造成損傷而出現故障,做好防水、防雷、防腐蝕、防過荷及過熱等工作,巡視時進行溫度檢測,并認真填寫巡視記錄,防止電纜過熱損壞電纜絕緣。開展絕緣跟蹤監測,防止機械破壞或高溫、化學作用引起的絕緣老化問題,及時發現,及時排除。同時在日常巡維中注意電纜線路上有無挖土及重大建筑施工等情況,出現隱患險情及時發現排除。
加強電纜設計、施工、監督管理上的技術創新。健全電力電纜施工全過程的質量監督管理機制,杜絕因偷工減料用舊電纜充替新電纜的情況發生,避免因施工不當引起的電纜折斷、受潮等損傷。把具體工作具體任務落實到個人進行業績考核,提高施工人員的工作責任心和質量意識,確保施工過程中的每個環節都按時按質完成。