老化原因 沈阳电线电缆

1、外力损伤。由近几年的运行分析来看，尤其是在经济高速发展中的上海浦东，相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。[2]

2、绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，时间久r在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

3、化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。化：单位的电缆腐蚀情况就相当严重

4、长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，从而使电缆温度升高。

5、电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原因，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。

6、环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

常见故障

沈阳电线电缆，电缆线路常见的故障有机械损伤、绝缘损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、电缆过热故障等。当线路发生上述故障时，应切断故障电缆的电源，寻找故障点，对故障进行检查及分析，然后进行修理和试验，该割除的割除，待故障消除后，方可恢复供电。

电缆故障最直接的原因是绝缘降低而被击穿.

主要有：

a、超负荷运行.长期超负荷运行,将使电缆温度升高，绝缘老化,以致击穿绝缘，降低施工质量.

b、电气方面有:电缆头施工工艺达不到要求，电缆头密封性差,潮气侵入电缆内部，电缆绝缘性能下降;敷设电缆时未能采取保护措施,保护层遭破坏，绝缘降低.

c、土建方面有：工井管沟排水不畅,电缆长期被水浸泡，损害绝缘强度;工井太小,电缆弯曲半径不够，长期受挤压外力破坏.主要是市政施工中机械野蛮施工,挖伤挖断电缆.

d、腐蚀.保护层长期遭受化学腐蚀或电缆腐蚀，致使保护层失效,绝缘降低.

e、电缆本身或是电缆头附件质量差，电缆头密封性差,绝缘胶溶解，开裂,导致站出现的谐振现象为线路断线故障使线路相间电容及对地电容与配电变压器励磁电感构成谐振回路，从而激发铁磁谐振.

断线故障引起谐振的危害

断线谐振在严重情况下,高频与基频谐振叠加，能使过压幅值达到相电压[P]的2.5倍,可能导致系统中性点位移，绕组及导线出现过压,严重时可使绝缘闪络，避雷器爆炸,电气设备损坏.在某些情况下，负载变压器相序可能反转,还可能将过电压传递到变压器的低压侧，造成危害.

防止断线谐振过压的措施

防止断线谐振过压的主要措施有:

(1)不采用熔断器,避免非全相运行.

(2)加强线路的巡视和检修，预防断线的发生.

(3)不将空载变压器长期挂在线路上.

(4)采用环网或双电源供电.

(5)在配变侧附加相间电容,

其原理是：采用电容作为吸能元件来吸收暂态过程中的能量，从而降低冲击扰动强度以抑制谐振的发生.s一(o+ 3C,,) 1C.,在配变侧附加相间电容△C,使8一[Co+ 3(C U+ A0)/Ca增大，从而增大等值电容C和等值电动势Eo所需电容值可根据文献[6]中方法求出.(6)采用励磁特性较好的变压器有助于减少断线过压的发生几率.

6选择技巧

一般原则

电缆的额定电压等于或大于所在网络的额定电压，电缆的工作电压不得超过其额定电压的15%。除在要移动或振动剧烈的场所采用铜心电缆外，一般情况下采用铝心电缆。敷设在电缆构筑物内的电缆宜采用裸铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。直埋电缆采用带护层的铠装电缆或铝包裸塑料护套电缆。移动机械选用重型橡套电缆。有腐蚀性的土壤一般不采用直埋，否则应采用特殊的防腐层电缆。在有腐蚀性介质的场所，应采相应的电缆护套。垂直或高差较大处敷设电缆，应采用不滴流电缆。环境温度超过40℃时不宜采用橡皮绝缘电缆。

截面校验

（1）按电压选择电缆：按照上述的一般原则中的条进行选择。

（2）按经济电流密度选择电缆截面：计算方法与导线截面的计算方法一样。

（3）按照线路长期负载电流校验电缆截面Iux≥Izmax

式中：Iux——电缆的允许负载电流（A）；

Izmax——电缆中长期通过的负载电流（A）。

我们在平时的工作中最长用的就是这种选择方法，通常是先求出线路的工作电流，再按照线路的工作电流不应该大于电缆的允许载流量。电缆允许的长期工作电流见表一。

我们在实际工作中经常会遇到这种情况，由于负荷的增加，负载电流增大，原有电缆载流量不足，过流运行，为了增加容量，考虑到原有电缆运行正常，要重新敷设电缆施工难度大而且不经济，我们常采用双并、甚至三并的做法。

在并用电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下电缆截面越小越经济，越合理，实际究竟是不是这样呢。

2006年1月3日1#变压器至配电室主电缆爆，原185mm的四心铝心电缆2根爆了一根，工区为了及时恢复供电，将另一根好的电缆保留，并了两根120mm的四心铝心电缆进行供电。在运行了10个月后2006年11月15日主电缆再次爆裂，经检查发现，185mm的电缆爆引发了此次事故。

为什么会发生此次事故呢，按照表一我们可以得出三根电缆并用得安全载流量是668A，使用钳型电流表测得生活区得的负载电流只有500A，按照Iux≥Izmax的原则，这样运行应该是安全可靠的。但是，我们忽略了电缆是有电阻的，因为多并电缆连接时，连接处存在接触电阻不同，而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟，其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡，多并电缆的电流分配，是与电缆的阻抗有关的。

铜线界面粗略计算：S=IL/54.4U（S导线截面积平法毫米）

铝线界面粗略计算：S=IL/34U

电阻计算

电缆的直流标准电阻可以按照下式进行计算：

R20=ρ20（1+K1）（1+K2）/∏/4×dn×10

式中：R20——电缆在20℃时的支流标准电阻（Ω/km）

ρ20——导线的电阻率（20℃时）（Ω*mm/km）

d——每根心线的直径（mm）

n——心线数；

K1——心线扭绞率，约0.02-0.03；

K2——多心电缆是的扭绞率，约0.01-0.02。

任一温度下每千米长电缆实际交流电阻为：

R1=R20（1+a1）(1+K3)

式中：a1——电阻在t℃时的温度系数；

K3——计及肌肤效应及临近效应的系数，截面积为250mm以下时为0.01；1000 mm时为0.23-0.26。

电容计算

C=0.056Nεs/G

式中：C——电缆的电容（uF/km）

εs——相对介电系数（标准为3.5-3.7）

N——多心电缆的心数；

G——形状系数。

电感计算

配电用的地下电缆，当导体截面为圆形时，且忽略铠装及铅包损失时，每根电缆的电感计算方法与导线相同。

L=0.4605㏒Dj/r+0.05u

LN=0.4605㏒DN/rN

式中：L——每根相线的电感（mH/km）

LN——中性线的电感（mH/km）；

DN——相线与中性线间的几何距离（cm）；

rN——中性线的半径（cm）；

DAN、DBN、DCN——各相线对中性线间的中心距离（cm）。

例证

测得工区2#生活变负荷电流为330A，现有电缆为120mm四心铜心电缆，查表一知其安全载流量为260A，电缆超载运行，存在不安全隐患，为了保证供电正常，我工区打算并另外一根电缆进行分流，以保证正常供电。（以下提到的电缆都是指1KV，VLV型铠装聚乙烯四心铜心电缆）。

如果按照安全载流量来看330A－260A=70A，我们只需要并一根载流量为70A的电缆在理论上就可以保证安全运行（理想情况下）。

按照电缆阻抗的计算方法，将16mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm、120 mm的阻抗值如表二：

表二 四心铜心电缆阻抗

按照上表我们可以计算出电缆的阻抗模，在不计并列电缆的接触电阻的情况下，将并列电缆理解为两阻抗并联，计算出电流分配值。

当然，两条电缆平行敷设时，电缆的安全载流量会发生变化，两条并用时，其安全载流量应该为原载流量的0.92倍。

则此时120mm铜心电缆的安全载流量为239A。25mm的为86A, 35mm的为109A,按照Iux≥Izmax的原则再并一根35mm的电缆就可安全运行。

为2#生活并一35mm的四心铜心电缆时：

︱Z35︱=0.534Ω

负载电流为330A，则I120=︱Z16︱/（︱Z16︱+︱Z120︱）*330

得出 I120=253.19A；I16=76.81A

不难看出120mm的电缆还是在过流运行。

沈阳电线电缆