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低压电力电缆在选择使用中出现的故障实例分析

作者：韩伟芳郝光华日期：2013-12-14 09:44 来源：《电子制作》

保定职业技术学院 071051

【文章摘要】
随着科技的进步社会的发展，电能已是人类生活不可缺少的一部分。人类生活离不开电能。电能的利用带动了一批相关产业的发展。其中电线电缆是最基础的电力设施。电缆通常由几根或几组导线绞合而成，并在其外表面覆盖一定厚度的绝缘材料，实现各相导体之间与大地之间的可靠绝缘。其中应用最广泛的就是电力电缆，它用于传输和分配电能。
【关键词】
低压电力电缆；单芯铠装电缆；弯曲半径
电力电缆广泛应用于城市地下电网、发电厂的引出线路，工矿企业等重要的用电场所。由于电缆敷设一般都在地下，所以出现故障也不好及时发现，查找时费时、费力、严重影响用户的用电。其实有些故障是可以避免的，首先有一些故障是在选择买什么型号的电缆时就已经埋下了隐患。下面我以几个实例来看看故障是如何产生的。
有一个生产罐头的私营企业，在我厂定制一根VLV22 3*400+1*240 为铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装的电力电缆，不是国标的产品，属于是协议产品，我们的工程师问了该厂的实际情况推荐YJV22 3*300+1*185 为铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆，但是该厂的负责人嫌贵就定制VLV22 3*400+1*240 的电缆说是经过很多电工核算过的，不信厂里推荐的产品认为铝芯电缆就够了不用铜的。最终做了一根VLV22 3*400+1*240 的电缆。转眼八个月过去了，这时正好是冬季而且天气特别冷刚下了一场雪，我们接到这个企业的电话，他们定制的那根电缆出了问题。我们工程师和质检科的同志们去了现场。去了以后吓了一跳，这可是真是要钱不要命的主。因为生产的是罐头所以在罐头的制作过程中要用蒸汽蒸，中间不允许停电否则罐头就全部报废了。所以他们厂里的断路器都用螺丝给拧上了，不允许掉闸。再看变压器额定容量250kVA 变压器额定电流为361A，上面还有一个水龙头，在天热的时候一直给变压器表面浇水。电工告诉我们六、七月份是旺季每天都连续工作偶尔电流会达到500A，都没事。现在到了淡季了不怎么用电了到出了问题了。我们很无语。厂家让我们给测一下是哪里出了问题。我们先看了一下电缆从变压器出来到配电室的环境，基本就确定了哪里出了问题，在变压器和配电室之间还有一条小水泥路，电缆在通过时有一边明显不符合敷设标准，弯曲的半径小于规定值，问题肯定出在这里，不用仪器量。分析一下电缆出问题的原因：首先电缆是超负荷运行，电缆的单根时在空气中的电流都在440A，铠装以后电流会降低，埋入地下以后也会降低不管怎么样也不能提供500A 的电流。第二电缆敷设弯曲半径过小，要求弯曲半径不小于外径的十倍。由于这两个原因使电缆的热量增加，由于电缆用的是VLV 的他的工作温度是70° C，当温度超过70° C 时电缆的绝缘变软。又由于是钢带缠绕的所以在绝缘软化的时候就由钢带割破了绝缘这样可能引起了单相或者是两相对地短路故障。为了更精确的测量故障地点我们先测量了一下，果然是两相对地短路。我们用测距仪测量出故障地方果然就在过小马路的地方。冬天我们挖开了小马路的两边一边已经鼓了包，另一端都明显的看见有烧焦的痕迹了。我们分析了原因电工说我们有一根线也是铝芯电缆还是3*300 的怎么都没事呢。我们看了那根线是从配电室到车间的线而且那根线是一根交联的线，交联的绝缘材料工作温度为90° C。所以是不同的。有时我们在买电缆时不懂的很容易忽略这个，可是这是我们一定要慎重考虑，我们的设备运行情况，我们的环境情况，我们敷设的位置这些都是要考虑的，不能只考虑电缆的载流量。我们只图一时的便宜却没有从长远考虑，而电缆是重要的电气连接元件，出了故障不但会使设备损坏，还会产生重大的事故。所以在选择电缆时我们一定要慎重。
还有一个小厂要买一根单芯铠装的的电缆，可是单芯按标准是不能用钢带做铠装，应该用非磁性材料做铠装，就是这样还是会使电缆的载流量大大的降低。但是他还是定制了一根，同样也属于是协议产品我们在产品出厂时我们还附带一份警告用户。结果还是出了问题，电炉启动不了电缆特别烫。给我们打电话，让我们去处理问题。我们拿出那份警告用户其中的内容是单芯钢带铠装电缆若用于交流系统中的相线时，导体周围交变闭合磁场的电磁线穿越钢带等铁磁性介质时，会在铁磁性介质内部电磁感应出无数个很小的涡流电流，也就是刚带内部电子的局域定向闭合移动，电子定向移动释放能量致使钢带发热，以致于在很短的时间内达到较高的温度。按能量守恒定律，钢带发热就要消耗电能，则会使电缆上的电压降加大，电压损耗导致用电负载不能正常运行，甚至损坏。另外若导体中电流较大时，涡流产生的温度超过电缆绝缘材料的最高耐热温度，则可导致电缆绝缘层老化甚至熔融，从而使绝缘性能受到破坏，严重的造成电缆热击穿烧毁。
所以单芯钢带铠装时导致：1、钢带迅速发热有可能使绝缘层被破坏；2、导体的载流量下降。他们忽略了内容，导致电缆没法用。所以在使用电缆时一定要注意使用说明和一些特殊的要求。
还有一种情况是有人嫌买较粗的电缆贵。例如应该选用16 平方的线居然用两根10 平方的线拧在一起用直接导致了短路现象。最后还要到厂里去闹。结果才知道是使用出错了。电缆没有问题。现在还有很多人都是这么想的，也有很多人就是这么干的。这样的问题希望引起大家的注意。
无论多么好的电缆，都有一定的使用寿命这不是人力可控制的，但是我们应该让它在有限的生命里面为我们服务。虽然电缆的意外故障也是在所难免的，但是电缆一般都埋在地下，处理故障不好挖，尤其是在冬天。可是，有些故障也是可以避免的。例如我们在购买电缆时的选择，我们在施工时的操作。电缆故障后，不仅需要更换电缆，还会造成生产生活的损失和不便。这些都是一些实际生活的的实例希望和大家分享，对你在使用电缆时有一定的帮助。
　　
【参考文献】
[1]GB/12706.1-2008 标准
[2] 电线电缆手册. 机械工业出版社， 2009
【作者简介】
韩伟芳(1978- )，女，河北省保定人，本科，工程师，研究方向：电气工程及自动化。郝光华（1979- ），女，河北省定州市人，本科，讲师，研究方向：电气工程及自动化。