低压电缆范文篇1

关键词：电缆线路；回流线；护层电压；保护作用

中图分类号：TM247文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）26-0103-03

1概述

在高压电缆线路设备当中，由于中间头制作工艺不符合要求，质量不过关，导致中间头严重击穿事故时常发生，同时，高压电缆的铜屏蔽、铠装、护套被盗故障严重等原因也增加了发生危险事故的几率，为了降低因过强电磁场而造成的电流击穿事故，常常会在线路中加装回流线，抵消部分电流产生的磁通，从而起到保护电缆线路的作用。

2高压电缆线路中的电场情况

高压电缆线路中的电场指的是线路当中强烈的电流通过电缆而产生的能量电场。尽管线路设备当中有一定的改善电场的设施，但由于种种原因，这些设施难以发挥最佳效果，在高压电缆线路运作过程当中，需要研究电场的分布情况和线路的架构系统，探索更好的解决方案和措施。

2.1电场分布情况

高压电缆的截面包括金属导体、绝缘层、屏蔽层、外护层、垫层等，大量电缆成组敷设时，由于相互间的加热作用，降低了电缆的载流量。一方面，大截面电缆会因为集肤效应和邻近效应使得单位截面的载流量减少，规格大的电缆有时候需要考虑用两根或多根较小规格的并联电缆来代替。另一方面，大截面电缆的表面积对横截面积的比值减小使得大电缆散热能力差。若多根电缆并联使用时，应考虑各个电缆的相对位置，以降低电缆载流量的不均匀分布效应。

当交流变电流过电缆的时候，交流变电周围会产生强烈的磁场，形成磁通和感应电动势。在金属层损耗的影响下，电压不平衡引起护层环流，不仅导致大量的电能损耗，也会引起设备故障，从而造成安全事故。

2.2电缆设备存在问题

在各种因素的作用下，电路设备当中会产生各种各样的问题，增加了能量的消耗和设备的损耗，也容易引发各种意外事故的发生。

当电缆设备负荷过大、设备线路过长，会造成电场过强，从而造成击穿，对设备本身的周围区域造成潜在的安全隐患；由于高压电缆设备硬件设施当中有不少的金属构件和电缆线，地处偏远地段的设备容易被盗窃和恶意损坏，缺乏屏蔽和保护的线路加大了危险和意外事故发生的概率；高压电缆设备当中的电缆头、中间头等设备施工工艺复杂，若施工程序不当、质量不合格，也会导致设备因瞬间电流过强而被击穿，从而造成意外事故的发生；由于部分电力企业管理不善，未能及时巡查和检修，导致电缆电线击穿事故不能被及时发现和处理，最终酿成严重后果。

3回流线功能简介

为了降低高压电缆线路因人为或是客观的因素造成的损坏和意外事故的发生，技术人员一般采用加装回流线的方式降低意外事故的发生，起到保护设备和节能降损的目的。

为保护电缆线路，在金属护套一端接地的电缆线路中，需要安装一条两端接地、沿电缆线路平行敷设的导体，这种导体称为回流线。回流线可以在发生单相接地故障时，接地短路电流通过回流线流回系统中心点，使得磁通抵消了一部分电缆导线接地电流所产生的磁通，从而降低短路故障时护套的感应电压。

电缆金属护套采用交叉互联方式，可以将金属护套上的互感应电压限制在规定的50V以内。当线路发生单相接地故障时，接地电流不通过大地，此时金属护套相当于回流线，每根护套上将通过1/3的接地电流，每小段护套上的对地电压相当于一端接地线路装设回线的1/3，同时，电缆线路邻近的辅助电缆的感应电压也较小，因此，交叉互联的电缆线路不必再设回流线。目前，采用电缆供电的较长线路大多采用这种接线方式。

3.1回流线原理

图1回流线布置方式

如图1所示，回流线可以在高压电缆运行产生故障时，通过回流的方式对保护层电压进行限制，降低护层损耗，保持护层的连续性。

回流线可以通过互联接地、补偿电感等方式，采用平行布置或者是三七开布置等方式，合理安排回流线的布置位置，尽可能减低能量损耗。

由于感应电动势和线芯电流大小、电缆长度密切相关，因此工作人员会尽可能地降低电缆长度，或者是采用特制接头盒连接电缆线芯，合理测算合适的设备配置，从而规划设计出最合适的回流线布置布局。

3.2回流线的作用

当高压电缆线路遭遇故障时，短路电流通过大地回流，极高的护层感应电压便会对线路设备造成局部击穿事故，造成财产损失和人员伤亡。通过布置回流线，能够引导回路电流经回流线顺利

返回。

回流线的设置能够疏导强大的电压，起到阻隔和保护作用，并降低护层终端感应电压，减少环护层流，提高电缆的使用寿命，可行性很高。

3.3回流线的使用

回流线的布置和使用非常讲究，施工技术复杂，有许多地方要注意，下面我们将着重研究回流线的使用和注意事项。

3.3.1回流线的选型和使用要求根据相关的标准和规定执行，如《电力工程电缆设计规范》等，在回流线的选用上，若某处高压电缆线路工频或冲击感应电压超过电缆护层绝缘的耐受强度时，则需要控制电缆邻近弱电线路的电气干扰强度。

3.3.2选用回流线时，可以分析其阻抗、两端的接地电阻是否与最大零序电流和回流线上感应电压值的范围相匹配，排列配置回流线，要尽量控制电缆正常工作时在回流线产生的损耗；设定接地回流线的截面时，要参考热稳定值等赋值，保证在电缆

发生暂态过程或者故障时能够正常通过感应电流。

3.3.3接地回流线需要设置绝缘层和防护层，防止被腐蚀而失去效用。在材料的选择上要求好，也要保证材料的质量和施工工艺的正确严谨。

3.3.4敷设回流线可以使用平行布置或是三七开布置法（即1.7s、0.3s、0.7s分布法），由于三七开布置法较容易避免产生感应电压，也能够更好地降低能量损耗。通过经验分析，我们可以发现，在线路正常运行的情况下，三七开回流线最符合要求。

3.3.5回流线的接地方案包括了两端分别互联接地、交叉互联接地、单端互联接地三种主要形式，各有千秋。

两端互联接地法适用于较短的电缆线路，方法简单，操作性强，但不能满足复杂的线路设备要求；交叉互联接地的原理是将护层分为若干小段并互相连接，通过换位而达到平衡，从而消除感应电压，适用于长电缆线路，需要很高的空间布置施工工艺；单端互联接地法取消了一个端口的直接接地点，变化形式很多，操作灵活。

4结语

高压电缆线路存在很多薄弱点，无法一一克服和避免，布置回流线便成了相对较好的解决办法。技术工作人员可以通过各种方法为电缆线路布置回流线，达到消除感应电压、降低线路设备损耗的目的，从而提高高压电缆设备的安全性和稳定性。

参考文献

[1]张新刚.保护用电流互感器铁心饱和相关问题的研究

[D]华北电力大学（北京），2006.

[2]王东海.电缆改造引起的护层感应电压变化及其补偿

[D]河海大学，2005.

[3]陈纪纲.带回流线的直线供电方式接触网防雷技术的研究[D].西南交通大学，2005.

[4]魏书荣，马宏忠，王东海.电缆线路改造引起的护层感应电压变化及其补偿[J].电线电缆，2004，（4）.

[5]王健.消除弧光接地过电压的方法研究[D].合肥工业大学，2004.

低压电缆范文

[关键词]短接电缆防止浸水安全可靠

一、背景技术

在工程施工时，常常会遇到这样的问题，放好的一根电缆长度不够，短了一两米，或者设备进行改造时，由于屏柜移位，造成电缆短了。如果这根电缆较短，是可以临时更换的。如果电缆比较长，一两百米，一端为室内，另外一端接到室外端子箱，这时就需要去掉屏柜上电缆防火泥，撬开防火墙，翻开电缆沟盖板……等等一系列过程才能更换，新电缆敷设完成后，还需要重新盖好盖板，工序较多，比较耗时。

为什么不采用电缆接头进行处理？因为多一个电缆接头，就多一个故障点，以往的接头都是手工缠绕的，接头拧紧的程度因人而异，很难把握，谁也不能保证通电后接头不发热。如果电缆接头是在电缆沟，电缆接头处理不好会进水受潮，会引起单相接地或者相间短路，会引发火灾等重大事故，为将来运行留下极大隐患。

在设备改造时，如果电缆短了，偶尔也进行短接处理，但仅限于低压交流电缆。对于多芯软电缆，首先进行分叉，然后进行缠绕，最后再进行防水和绝缘处理。其实手工缠绕接头时，电缆芯线是不够理顺的，一是容易刺破手指二是时间长了，电缆毛刺可能会刺破防水胶布，引起单相接地或相间短路故障，三是由于采用缠绕法固定，接头可能会松动，将来运行会发热，造成极大的安全隐患，四是处理每一根电缆接头会浪费很长的时间;对于独股电缆，进行缠绕拧紧，由于缠绕力度不够，会出现松动现象，将来运行会发热，留下安全隐患;用螺丝进行固定，再进行绝缘处理，接头处会出现一个大“萝卜”状，，影响美观。如果在屏柜端子排处，某根电缆短了，就需要在端子排处转接，如果没有空端子，就需要增加空端子，原有的端子排顺序被打乱了，而且和原设计图纸不符，这样转接来转接去，要想查找某一根电缆是非常不容易的，为将来设备故障处理带来了较大的困难。在手工处理电缆接头时，由于是三芯或四芯电缆，在短接时，很难做到每根电缆长短一致，而且很难调整，在电缆沟内，由于施工人员不小心踩在上面，较短的电缆芯线会受到较大的冲击力，接头处可能松动、开裂，随着负荷的增大，接头处会发热，留下安全隐患。由于没有很好的接头短接工具，电缆接头处理起来非常困难，往往听之任之，这为变电站（发电厂）以后的安全稳定运行带来了较大的隐患，电缆沟因此引发火灾，造成整个变电站（发电厂）全停事故，带来极大的社会影响。

因此，亟需研制一种使用方便而且又安全的电缆接头工具，来解决此类问题的不足。

二、低压电缆短接技术的应用范围及特点

低压电缆快速短接端子主要用于短接电缆，具有短接速度快，使用方便，安全可靠的特点。该工具用途广泛，不仅涉及到电力系统，在其他有电缆的地方都用得上。其特征在于：该快速短接端子是由套管和固定螺丝组合而成，结构简单，在使用时，须将电缆铜芯插入该套管内，然后拧紧螺丝进行固定，外层用防水胶布或绝缘胶布进行绝缘处理，防止漏电造成短路。

按照要求一是该快速短接端子的套管为红铜材质，红铜材质具有导电性能好的特点。二是根据权利要求该快速短接端子的套管攻丝处的管壁稍厚，这有利于拧紧螺丝，固定紧电缆三是根据权利要求该快速短接端子根据电缆型号，制成一个系列，使用时可以根据电缆型号进行选择，四是根据权利要求该电缆快速短接端子在固定时先固定内侧螺丝，紧固后再固定外侧螺丝，所有螺丝都要紧固，六是根据权利要求该电缆快速短接端子的配套螺丝一头为平头螺丝，另一头为开口螺丝，七是要求该电缆快速短接端子在紧固好电缆接头后，一定进行绝缘防水处理。

三、实用方法的技术措施

本实用新型旨在解决短接电缆，电缆接头不好处理，运行时会发热的问题，提供一种快速电缆短接工具，在短接电缆时力求安全、高效。

对于1.5mm2和2.5mm2控制电缆，利用本发明的电缆短接端子很容易短接，外面缠绕一层绝缘胶带即可，一般不影响原来美观，而且非常安全;对于多股电缆（如三芯或四芯），由于增加了套管，使每股电缆长短是可以进行微量调整的，只有每股电缆长短一致，才可能做到受力一致，把套管上面每个螺丝拧紧即可，最后在外面缠绕绝缘胶布，处理起来非常简单;对于较粗的电缆：如95mm2、120mm2等，靠紧螺丝固定是难以固定紧固，可以借助本发明套筒工具，进行压接。在整个电缆短接过程中时，一是速度非常快，节省施工时间;二是接头处非常紧固，将来运行安全;三是外形美观，是易于推广的新技术。

该快速短接端子是由铜套管和固定螺丝组成，铜套管一边稍厚，因为要攻丝处理，中间一段采用正六边形，将来在制作接头时，可以用扳手卡住，便于拧紧螺丝，内孔为圆形。我们根据实际情况可以制成电缆护套，拧紧接头后套上电缆护套，外层进行防水绝缘处理，电缆护套主要用于电缆沟内。对于分支电缆，利用本发明的电缆短接端子更有优势，一头接一根进线，出线端根据需要可以接成多根，最后在防水处理时也比较容易、美观。

在利用本发明的电缆接线端子短接额定电流较大的多股电缆，可以错开一定位置进行短接，一为了美观，二更为了安全，主要为防止万一电缆接头发热，会造成短路。

四、具体实施方式

如图1所示，该组合工具是由铜壁套筒1、紧固螺丝2组成，套筒1材质为红铜金属材质。套筒1攻丝一面铜壁稍厚，以免拧紧螺丝时出现打滑现象，造成螺丝不够紧固，使接头处松动。紧固螺丝为开口螺丝，根据电缆的额定电流设为大小不同的紧固螺丝。需要短接电缆芯线插入套管2中，首先紧固最里面的螺丝，经过仔细确认没问题后再紧固外面的螺丝，以此类推。如果需短接的是多股电缆，再短接第二根和第三根时，一定要进行微量调节，是每一股电缆的长度一致，这样才会受力均匀。在短接额定电流较大的多股电缆时，每股电缆一定要错开一定位置，一是便于施工;二是讲究短接后的工艺。如果电缆是在电缆沟等可能有雨水浸入的地方，电缆短接后，每根电缆外面要缠上防水胶布，在最外层缠上绝缘胶带进行绝缘。对于较粗的电缆，必须借助本发明套筒工具，进行压接处理，这样才能经得起大电流考验。

本实用新型是在手工缠绕短接电缆基础上进行研制，由于用手进行缠绕，电缆接头拧紧的程度因人而异，很难把握，谁也不能保证通电后接头不发热，如果电缆接头是在电缆沟，电缆接头处理不好会进水受潮，会引起单相接地或者相间短路，会引发火灾等重大事故，为将来运行留下极大隐患。

为了克服在电缆短接时，接头可能会松动，将来运行会发热，甚至发生火灾等重大安全隐患，为此发明一种使用方便而又安全的电缆接头工具，来解决此类问题的不足，低压电缆快速短接端子适用范围非常广泛，是易于推广的新技术。

附图说明

图1是本实用新型低压电缆快速短接端子的结构图;

低压电缆范文

关键词:电力电缆；检测方法；预防措施

1电缆故障性质与分类

电缆故障性质的正确判断对于快速检测出故障点是十分重要的。根据目前的故障检测技术及故障点绝缘电阻值大小，可将电缆故障分为以下几种类型。其电缆故障情况示意图如图1所示。

图1电缆故障情况示意图

1)开路故障

若电缆相间或相对地的绝缘电阻值达到所要求的规定值，但工作电压不能传输到终端，或虽然终端有电压，但负载能力较差，这类故障称为开路故障。如图1所示，若H点电阻RK=，则表明H点存在断线故障，为开路故障的特殊情况。

2)低阻故障

若电缆相间或相对地的绝缘受损，其绝缘电阻将减小。当绝缘电阻小于10倍电缆特性阻抗时，称为低阻故障。低阻故障可用低压脉冲反射法进行测量。如图1所示，若M点绝缘电阻凡Rd=0，则表明M点存在短路故障，为低阻故障的特殊情况。

3)高阻故障

若电缆相间或相对地的绝缘电阻低于正常值较多，但大于10倍电缆特性阻抗时，称为高阻故障。高阻故障不能采用低压脉冲反射法进行测量。根据故障性质，高阻故障可分为泄漏性高阻故障和闪络性高阻故障。

在对电缆进行预防性试验时，泄漏电流随试验电压的升高逐渐增大。当试验电压升高至额定电压(有时还远远达不到额定值)时，泄漏电流超过允许值，这种故障为泄漏性高阻故障。

当试验电压升高到一定值时，泄漏电流突然增大且呈现闪络性波动的特点；当电压稍下降时，此现象消失，这种故障为闪络性高阻故障。如图1所示，若N点在较高电压作用下，Rg=0；试验电压降低后，Rg=，则表明N点存在闪络性高阻故障。随着交联聚乙烯(XLPE)电缆大量应用，闪络性高阻故障在电缆故障中占有较高比例，此类故障查找比较困难。

2电缆故障的产生原因

造成电缆故障的原因有很多。了解电缆故障产生的具体原因，对于故障检测方法的选择，快速检测出故障点十分重要。通过对各种类型电缆故障的剖析，可将故障原因归纳为以下几类。

1)机械损伤

机械损伤包括电缆敷设过程中因拉力过大或弯曲过度而导致绝缘和护层的损坏，及施工和交通运输中直接受外力作用而造成的误损伤等。

2)过负荷运行

当电缆长期过负荷运行时，会使电缆产生过热现象，使电缆温度升高，过高的温度会加速电缆绝缘老化，致使绝缘薄弱部位击穿。

3)电缆头故障

电缆中间连接头、终端头是故障较常发生的部位。电缆头故障主要表现在以下两个方面:

(1)由于制作工艺不良，电缆头内部含有杂质、气隙等，在电缆投入运行后，在强电场作用下，内部杂质会发生游离，产生树枝放电现象。

(2)电缆终端接头或中间接头的金属屏蔽接地不良，造成接地电阻值超过规定值，产生较高的感应过电压，进而导致电缆的部分绝缘击穿。

4)绝缘受潮

绝缘受潮是造成电缆故障的主要原因之一，通常表现为绝缘电阻低，泄漏电流大。造成绝缘受潮的原因有以下几方面:

(1)电缆中间接头、终端接头的密封失效，导致潮气侵入，破坏绝缘性能。

(2)电缆本身存在质量问题，制造电缆包铅(铝)时留下砂眼和裂纹等缺陷。

(3)电缆护套被异物刺穿，或被化学腐蚀，或电解腐蚀，导致保护层失效。

3电缆故障检测方法

电缆发生故障后，快速、准确地判断电缆故障的性质、状态和类别，是电缆运行维护的关键技术，对于减小故障损失具有重要意义。目前，主要有以下几种电缆故障检测方法。

1)电桥法

电桥法的接线原理如图2所示。首先将电缆的故障相与一非故障相在电缆终端处短接；在电缆始端，用单臂电桥连接故障相及被短接的非故障相。然后，测量非故障相电阻加上故障相故障点之后电阻之和(RLO+RLI)与故障相故障点之前电阻(RLX)之比，结合电缆长度数据即可计算出故障点的具置。

图2电桥法接线原理图

电桥法的优点是简单、方便、精确度高。其缺点是不适用于检测高阻与闪络性故障，因为故障电阻很高的情况下，电桥的电流很小，一般灵敏度的仪表很难探测的。此外，电桥法检测时，需要知道电缆的准确长度等原始资料，当电缆线路由不同截面的电缆组成时，还需要进行换算，电桥法也不能测量三相短路或断路故障。

2)低压脉冲反射法

低压脉冲法的接线原理如图3所示。将低压脉冲注入电缆故障。由于故障点为阻抗不匹配点，当低压脉冲沿电缆传播至故障点时，会产生反射脉冲。根据发射脉冲与反射脉冲的往返时间差，以及脉冲传播速度，可计算出故障点的位置。

图3低压脉冲反射法接线原理图

低压脉冲反射法的局限性在于，通常电缆故障测量仪采用的电压脉冲都是矩形脉冲(由于矩形脉冲的形成比较容易)，如果在脉冲宽度时间内得到的反射脉冲与发射脉冲相重叠，便无法区分出来，不能测出故障点的距离。因此，低压脉冲反射法存在检测盲区。

3)脉冲电压法

脉冲电压法包括直流高压闪络法，接线原理如图4所示，与冲击高压闪络法，接线原理如图5所示。图中，T1为调压器，T2为试验变压器，D为硅堆，R为保护电阻，C为储能电容，L为线性电流藕合器，G为球隙。

图4直流高压闪络法接线原理图

图5冲击高压闪络法接线原理图

脉冲电压法的基本原理是，利用直流(或冲击)高压信号击穿电缆的故障点，记录放电电压脉冲在测试点与故障点间的往返时间，依此计算故障点的位置。

4)脉冲电流法

脉冲电流法的基本原理是，将电缆的故障点击穿，测量击穿时产生的电流行波信号，根据电流行波在测试点与故障点间的往返时间来计算故障点的位置。

脉冲电流法的局限性在于它是用互感器将脉冲电流祸合出来，其波形比较复杂，不易辨识故障点位置，由于线芯绝缘介质损耗引起的行波信号衰减及中间接头等的反射和其他干扰因素，故障波形往往误差很大。

5)二次脉冲法

二次脉冲法的接线原理如图6所示。该方法是结合高压发生器冲击闪络技术，在故障点起弧瞬间、电弧熄灭瞬间，分别触发低压脉冲。通过比较两次低压脉冲波形来判断故障点的位置。

图6二次脉冲法接线原理图

二次脉冲法的缺点在于高压击穿故障点的燃弧时间短，燃弧不容易稳定，往往会在高压脉冲消失瞬间恢复其高阻状态，致使紧随发射的低压脉冲不能击穿故障高阻，无法得到故障波形。因此，该方法不适合检测高阻接地故障。

6)三次脉冲法

三次脉冲法的接线原理如图7所示。首先在不击穿被测电缆故障点的情况下，测得低压脉冲的反射波形；然后用高压脉冲击穿电缆故障点以产生电弧，当电弧电压降到一定值时触发中压脉冲来稳定和延长电弧时间；而后再次发出低压脉冲，得到故障点的反射波形。两条波形叠加后可以发现发散点，即为故障点对应的位置[9]。

图7三次脉冲法接线原理图

三次脉冲法的优点在于，由于采用了中压脉冲来稳定和延长电弧时间，比二次脉冲法更容易得到故障点波形；而且，该方法不用选择燃弧同步时长，操作比较简便。

4电缆故障的防范对策

针对常见电缆故障类型和形成原因，本着提高绝缘强度和加强绝缘监测的原则，可采用以下技术措施和方法来防止电缆故障的发生，提高电缆运行的可靠性。

1)在线监测电缆负荷电流，防止过负荷运行

电缆超负荷运行，会导致温升增加，加快电缆绝缘老化，易使电缆绝缘薄弱处(如接头)发生击穿事故，大大降低电缆寿命。因此，应根据电缆敷设方式、运行条件、环境温度、并列条数对电缆长期允许载流量进行校核并作出规定。运行中，对电缆载流量进行测量实时监测，确保其不超过规定值，避免长期过负荷运行造成的电缆故障。

2)实时监测电缆温度，防止电缆过热

电缆故障发生常伴随着局部温度的升高。安装温度监测装置，实时反映电缆的温度状况，有利于了解电缆的运行状况，防止电缆过热，及时发现电缆隐患，避免故障发生。

3)防止电缆化学腐蚀

尽量选用符合使用环境的电缆，选择敷设路径时，充分对土壤资料进行化学分析，判断土壤和地下水的侵蚀程度，如侵蚀严重则应增加外层防护，再将电缆穿入耐蚀的管道中，对已埋设的电缆，应了解电缆的腐蚀程度，必要时掘开泥土检查。

4)防止电缆电解腐蚀

加强电缆包皮与周围金属部件间的绝缘，可加装遮蔽管，测量铅包对大地及其它管线的电位差、铅包杂散电流密度以及流入大地电流密度等，及时采取防止电解腐蚀的对策。

5)选择质量可靠的电缆

与传统的油纸绝缘电缆相比，交联聚乙烯(XLPE)电缆允许温升比油纸绝缘电缆的高，其允许工作场强和允许长期载流量也比油纸绝缘电缆高很多，而且其敷设不受高落差限制。因此，可优先选用XLPE电缆。

与传统充胶漏斗型电缆头相比，环氧树脂电缆头具有高机械强度、高耐压强度、低吸水率、良好密封性能等特点。可采用环氧树脂电缆头来解决电缆漏油等问题。

5结语

分析了电缆典型故障性质、类型及电缆故障的形成原因，各种电力电缆故障检测方法，并提出了防止电缆故障的应对技术措施和方法。结果表明，机械损伤、过负荷运行、电缆头缺陷等是造成电缆故障的主要原因。为防止电缆故障的发生，提高电缆运行的可靠性，应在线监测电缆负荷电流，监测电缆温度，防止电缆化学腐蚀和电解腐蚀。也是区域性电网安全运行的基本保证。

参考文献

[1]张栋国.电缆故障分析与测试[M].北京:中国电力出版社，2005

[2]葛占雨.电力电缆故障类型及探测方法浅析[J].华北电力技术，2008