郭孟報 崔廣新 姜楠
德州市產品質量標準計量研究院 山東 德州 253000
縱觀近年來,因為國內社會大背景下的不斷改革與突破,穩(wěn)步提升了人民群眾的生活水平,電力的高效普及與應用,為人們帶來便利的同時,也呈現出了一些問題,例如各大城市相繼出現了供電緊張的局面,或是由于電線電纜超負荷運行出現故障等問題[1]。對此國家立即提出了解決對策,要求加大各個城市的電量輸送強度,保證民生基礎。但以電線電纜長期工作運營下出現老化及傳輸過程故障為首的問題,也成為了當下亟待解決的難題,電力部門及相關電力制造行業(yè)要能夠立即尋求解決對策。
通常來說電纜在建設完成后,就要進行長時間的運營工作。在電與熱的共同影響下,電纜很容易出現物理性的變化,致使絕緣層性能下降[2]。尤其當電纜出現超負荷運行時,溫度出現直接劇烈升高,當周圍環(huán)境也較熱或是處于夏天時,這種突發(fā)性的升溫就非常容易導致電纜較為薄弱的連接處或是接頭等部位被擊穿。且在傳統的建設工程中,有非常多的電纜是明處設計,通常建于各類型墻體的接縫處,缺乏一定的防護措施,這種情況下,電線及電纜出現老化的幾率就大大的提高,在受到冬天嚴寒溫度導致外皮脆化后,一旦進入夏天。出現雷雨天氣后,或空氣濕度較大,就很容易導致老化的電線出現各種故障,進而妨礙電線電纜的正常使用。常見的絕緣層還容易出現受潮現象,當盒體的結構設計不嚴密,或是質量難以保障時導致出現縫隙時,就會容易受潮。
機械的外力損傷,通常情況下是指在電線電纜建設的過程中,由于安裝拉力過大或是進行了過度的彎曲而導致絕緣層以及保護層出現損傷,還有可能在電線電纜運輸及施工的過程中,受到了外力的擊打或是人為因素造成的損壞、損傷等問題。以多數產生故障的因素分析,機械性外力損傷,大多是由于相關的施工人員在安裝電線電纜的過程中,未能按照相關標準進行施工,或是在電纜施工過程中較為粗放、大意導致出現損傷,具體因素如下。
1.2.1 外力損壞
在大型的施工項目建設、道路交通建設項目、挖掘設計安裝地下管道線路、打樁、頂管、挖掘地基等施工過程中,對電線電纜進行直接的外力破壞導致[3]。
1.2.2 技藝不達標
在安裝電線電纜過程中,相關的工作人員由于自身理論知識較為薄弱,且實際操作經驗較為不足,又未能按照相關的指導規(guī)范進行建設安裝時,就很有可能出現電纜過度彎曲,直接的損傷到絕緣層、隔斷層、屏蔽層等;電纜剝切尺寸不合理、切度較深。接頭安裝在濕度較大的環(huán)境下開展,接頭內部混入水蒸氣等,就會在投入工作的過程中出現閃絡性問題。
1.2.3 外部環(huán)境影響
外部環(huán)境也是常見造成損傷的一大問題因素,由于長期受到熱脹冷縮的影響,電纜的保護層以及電纜管口可能會出現磨破。而當電纜組需橫跨公路或是大型建筑時,當地面出現下沉現象時,就會導致電纜層受力的壓迫而變形,造成電纜的鎧裝等損傷甚至斷裂引發(fā)故障。電纜的固定在安裝過程中未能牢固或是安裝技藝不達標準,或是一旦汽車在運輸的過程中出現晃動問題,也能直接引起電纜保護層與其他物體之間摩擦造成損傷。
傳輸電壓超負荷而造成的電纜損傷,指的是在電力運輸的過程中,外力作用是直接造成電線電纜損傷的主要因素,也有小部分來自于自然災害引發(fā),這些可能使電線電纜斷裂,過度彎曲,影響最終的正常使用。而建筑物的電線電纜損傷故障,通常情況下是由電線的負荷運行,致使電線電纜所受壓力直線上升,造成絕緣層損傷破裂,影響正常使用。還有小部分是人為因素,可能由于在施工的過程中,操作人員購置的原材料未能達到相關規(guī)定的標準,或是操作人員未能按照規(guī)范技藝進行施工流程,都會引發(fā)電線電纜出現損傷問題。電線電纜是運輸電力的載體,但其材料自身都對電壓有著一定的承受極限。一旦出現電壓過大,強大的電流會直接將絕緣層外部損燒。造成超負荷運載通常來說是由于雷擊等自然天氣的損害,在日常生活及工業(yè)用電時,要會因為用電需求過大、輸送電源較遠等問題造成。
物理產熱而導致的電線及電纜絕緣體外皮產生化學碳化的情況,通常情況下來說,是因為電線和電纜的運輸電力的過程中會產生一定的熱量,這種熱量長期會對自身造成一定程度的損害。假設在電線電纜構建設計的初步環(huán)節(jié),未能良好的做到電線與電纜在運行階段產生熱量高效合理的散熱裝置,那么在真正運行投入使用的過程中,沒有過高的溫度長時間的運行狀態(tài)下,極易出現電線及電纜外部絕緣保護層發(fā)現化學碳化的情況,直接對電線及電纜造成損壞。
電線及電纜是非常復雜的設計構造,它對于細節(jié)上的設計要求非常的高,關系著整個電纜電線的質量高低,一旦質量不能達到相關的標準,便極有可能影響后期電力的正常使用。所以,要求我們首先要關注電線短路問題,相關工作人員要能夠嚴格的把控電線電纜的質量,且要能夠科學設計針對不同的電纜之間鏈接樞紐。普遍情況下來看,國內電力行業(yè)對于電線及電纜質量問題把控較為粗放,例如具有防水性能的電纜設計未能達到相關標準,設計不夠嚴格精密,電線的粗細的選擇不合理,未能達到相關的制作標準,電纜的構建材料較差;電纜促進的設計缺乏合理性、科學性,致使出現一系列的電力故障問題。電線電纜是運輸電力的唯一載體,所以在設計初期,材料的選擇上就要一定能夠保持科學合理,要能夠選取優(yōu)質的電線電纜,避免一些劣質電線電纜在輸送電力的過程中出現短路等情況。
電線電纜在鋪設安裝路徑的初期,就要能夠保持科學性、合理性,要能夠因地制宜、因環(huán)境做出調整,最大程度保證電線電纜的高效運營,在構建傳輸線路初期,一定要能夠秉性一下幾點原則:首先,要最大程度繞開城市需要開發(fā)及建設的地域,或是經常面臨交通改造提升等很大幾率進行挖掘、開采的區(qū)域,這樣能夠最大程度的避免電線電纜受到直接的外力損傷;其次,要嚴格把控電纜的線路在途徑公路或是橋梁等特殊區(qū)域的次數,同樣減少電纜電線出現短路等幾率;最后,在設計初期要能夠全面的將電線電纜的工程排水問題進行分析,要以實際出發(fā),選定合理可行的排水方式。電線及電纜在鋪設初期,要能夠盡量避開人口密集的地域,選擇較為空曠及開放性較強的地區(qū),能夠最大程度降低人為因素導致的電纜損傷問題,也能夠有效的避免,一旦電線電纜出現故障時,對于群眾居民造成的財產及生命的損失。電線及電纜的構建要十分精準,要能夠將構建范圍內的高壓電線桿精確計算其數值,保證同一范圍內電線及電纜的正常運行。要提前將鋪設路線內的電線電纜散熱及防水工作全面鋪設,避免熱量及水對于電線電纜造成不良的影響致使出現故障等問題。
據當下來看,我國很多電力企業(yè)并不能夠將日常電線路的檢修維護工作提高關注,這就直接的導致電力系統可能隨時面臨著各種各樣的故障問題,對此,國家及各地政府要能夠頒布相關的法律法規(guī)進行行業(yè)規(guī)范的約束,有法可依、有法可行為電力檢修提供有效的保障,其次要加大相關專業(yè)人才的培養(yǎng)與建設,要能夠安排專業(yè)的檢修人員專職負責電線電纜的日常檢修維護工作,要不斷縮短檢查的周期,且每次進行全面檢查過后,要對電線電纜的相關數值進行詳細記錄,并能夠編寫檢查報告等,真正落實檢修維護工作,并要關注檢查的范圍,最大程度保障電線電纜能夠正常的工作運行。要摒棄傳統行業(yè)中,哪里出現故障,就對哪里進行檢查與維修的被動工作狀態(tài),要能夠真正做到方便人民群眾生活提供可靠的電力支持。最后,需要對移動式電氣設備的橡膠電纜絕緣情況進行檢查。表1為調整電線電纜檢查周期表。
表1 調整電線電纜檢查周期表
戶外電線及電纜的鋪設不同于地下電纜的鋪設,它較其相比更容易出現各類型的故障影響電力輸送的使用。戶外電纜及電纜,首先就面臨著自然因素的影響,當天氣較為寒冷或是炎熱,季節(jié)長期帶來的環(huán)境溫度下,就會增加電線及電纜的損傷情況。而雷擊、暴雨的自然天氣或是地震、臺風、海嘯等自然災害,也都極高程度容易引起電線電纜發(fā)生故障。所以,在戶外的電線與電纜設計建設初期,氣候季節(jié)等因素一定要能夠合理地規(guī)劃,最大程度的避免其對電線電纜造成的影響。設計人員可以從戶外電線電纜的絕緣體外皮入手,要將天氣因素考慮其中,選取較為耐熱、不易受到風蝕、且自身硬度較好的交聯聚乙烯。通過科學合理的設計,最大程度的減少環(huán)境因素可能為電力輸送帶來的不良影響。戶外的電線及電纜鋪設,對于高度也有著一定的要求,要盡量將其設定在人群不易接觸,不妨礙人民群眾日常生活的高度,以此來減少可能對人們造成的意外傷害。
當下人們生活對于電力的需求融入到生活的各個角落,國家電網在這種環(huán)境下實現了行業(yè)的良好發(fā)展,電網分布建設廣泛細密,各個地區(qū)都有著較為復雜的電路線網。提供人們生活便利的同時,也為電力行業(yè)對于每條線路的檢修提出了全新的挑戰(zhàn),不僅增加了人力、物力的成本,需要投入的時間也大大的增加,想要能夠實現一次全新系統的線路排查可謂是難上加難。這種艱難的背景下,對于電線電纜的實時監(jiān)測系統,就發(fā)揮著重中之重的影響。實時的檢測雖然并未能達到人為檢查的細致與周全,但是它能夠最大程度的簡化對于檢測的難度及復雜程度,很大程度的解放了工作人員。所以我們要能夠提高對于電線電纜實時監(jiān)測工作的重視,要保證在監(jiān)測系統工作過程中,能夠做到檢測電線及電纜的自身溫度,且能夠檢測相關的散熱系統是否還在正常運轉。實時的監(jiān)測系統能夠做到在電力輸送的過程中,一旦出現故障,立即鎖定故障發(fā)生的位置,并對工作人員發(fā)生警報,且能夠及時的進行電路的檢修與維護。監(jiān)測系統在運行中也要能夠實時監(jiān)測電纜負荷電流,防止出現超負荷運輸情況,能夠保證其在正常規(guī)定的值數內運行,最大程度的降低因為長時間的超負荷運轉導致絕緣體擊穿事故,實時監(jiān)測電流負荷狀態(tài),也能夠最大程度的保證電纜使用的壽命,保證其能夠長期穩(wěn)定的運行。監(jiān)測系統也要能夠對于電纜護套電流進行真實的監(jiān)測,使工作人員在監(jiān)測系統的幫助下能夠及時的了解電流曲線從而分析出電纜運行的狀況,一旦出現異常,能夠最快時間內尋求到解決辦法。監(jiān)測系統還要能夠對電力溝道加裝水位進行實時的監(jiān)測,這樣能夠直觀的了解溝道內水位狀況,當出現管道跑水或是因為暴雨天氣溝道內存在大量積水難以排出時,能夠立即報警提醒工作人員,且對于水位異常處進行精準定位及數值檢測,能夠為工作人員尋求解決方式提供有力支撐,最大程度保障電線電纜的正常運行[4]。電力部門要能夠重視電線電纜每一環(huán)節(jié)的監(jiān)測工作,不止對于后期投入使用過程中,在前期也要全程把控電纜原材料的選定,要能夠按照相關的規(guī)定進行構建。
電力行業(yè)相關的部門,要能夠切實的做好電線及電纜從初期設計到后期維護的全過程監(jiān)督與管理。在初期的建設環(huán)節(jié),相關部門及工程設計人員要能夠從實際出發(fā),以真實的施工環(huán)境為基礎,選定合理的電線電纜原材料、要能夠科學的設置電線電纜建設長度及高度,保證其能夠最大程度減少各種因素帶來的損傷。電力相關部門,要能夠做好監(jiān)督與管理工作,首先要能夠制定規(guī)范全面的行業(yè)標準,全過程監(jiān)控電線電纜的建設及使用,要能夠真正承擔起自身責任與義務,要能夠對于電力部門銷售的電線及電纜進行抽調檢測,嚴格把控電力產品的質量問題,一旦發(fā)現未能達到相關使用標準的產品,要立即銷毀同批產品,且對生產方及銷售方嚴厲查處。相關部門還要能夠在電線電纜工程項目施工過程中進行介入管理,要輔助做好工程的驗收工作,一旦發(fā)生人為故意因素阻礙電線及電纜的正常使用,將由施工人員對于此環(huán)節(jié)全部損失負責,最大程度保證電線及電纜最終的高效使用。
上文所述所有內容,是本人對于電線電纜系統常見故障及預防措施的探析,電信電纜作為電力系統最核心的部分,要真正做到以人民群眾便利為工作出發(fā)點,致力發(fā)展國家社會經濟,真正做到嚴格把關、加強檢修維護、高質量運行、降低故障,使國家的電力行業(yè)能夠與時代共創(chuàng)輝煌!