浅埋电缆箱故障处理方法

浅埋电缆箱故障处理方法

潘春清

大庆油田有限责任公司第六采油厂培训中心

摘要：埋地电缆在运行过程中会发生各类生产故障，如相间短路、单相接地等烧损断裂电缆的现象。一般会采取更换电缆或是压接管压接等处理方式恢复电缆送电。这样处理既费时、费力，又延误生产，浪费资金。本文针对电缆断裂故障原因的判断，设计采用了箱式电缆连接法进行此类事故的处理，并经过验证此种方法达到了预期效果，同样保证了正常生产。

关键词故障案例故障原因故障处理

1、引言

在油田开发、开采的生产过程中，石油机械设备是油田生产中的重要物资和技术支持。随着油田生产的不断发展及工艺技术水平的不断提高，对其中电机设备的依赖程度越来越高，使用电机的场所也越来越多。电机能否正常运转，拖动设备能否为油田生产提供持续服务，就显得尤为重要。而连接电动机的埋地电力电缆质量的好坏，就直接关系到平稳运行，对安全生产起到决定性的作用。通过对实践中真实案例的不断总结和经验摸索——埋地电缆箱在电缆发生故障时能够很好的解决电缆断裂时的修复，并且快速恢复生产。

2、故障案例

2014年集团公司采油工大赛在大庆油田隆重举办，来自全国13个油田的110名精英选手齐聚本油田。在各类比赛项目中抽油机调平衡操作项目对电机设备运转状况要求很高，它直接关系到比赛的正常运行及选手的发挥，马虎不得。赛前在现场对5台抽油机进行最后试机时，发现5号抽油机不启动，经过仪器检测初步认定是电缆相间短路，电缆挖出后发现电缆烧毁，并两相断路，需要进行更换处理。但由于时间关系重新铺设电缆已是来不及。当时相关技术人员提出多种解决方案，最终采用电缆箱连接的方式解决了问题，保证了赛事如期举行。

3、故障原因

3.1故障内因

3.1.1电缆长时间使用导致绝缘皮老化，绝缘性能降低；

3.1.2电力系统三项电压不稳定，使电流忽高忽低，同样导致电缆绝缘性能降低。

3.2故障外因

3.2.1电缆绝缘外皮受到机械损害或人为损坏；

3.2.2外界空气潮湿，导致埋地电缆周围土壤潮湿或电缆沟进水；

3.2.3电缆表面有灰尘污物或有腐蚀性东西；

3.2.4电缆所连接的外部电力设备功率过大，电缆长时间承受过负荷，导致电缆过热，久而久之，使绝缘性能降低；

3.2.5埋地电缆在埋设初期施工未达标准。

4、故障排查

技术人员进行检查后，发现短路保护装置的热熔件被烧毁，导致断路，同时过电流继电器动作，使开关跳闸，根据经验初步判断电缆在某一段发生相间短路故障。用手触摸配电箱下侧电缆后，感觉电缆发热，查找其它裸露电缆未发现由于短路崩破电缆护套的放炮点，但隐隐有绝缘皮烧焦气味。进一步用500V兆欧表(摇表)测量各相间芯线之间的绝缘，仪表显示电缆A—B两项指针归零，据此判断是短路故障。接下来用电缆检测仪器进行查找，检测到埋地电缆故障点应在离5号抽油机10米左右。施工人员挖开后，发现电缆烧损严重——电缆破裂，烧损段已达到180mm左右，需截断后进行接线处理。

5、故障应急处理

已往针对此类故障一般采用整体更换电缆、压接管压接、铰接、铝管炸接等处理方式。但这几种解决方式不符合当时现场实际情况。

整体更换电缆：电缆实长53m，如采用此方式，更换时间长，更换费用高；压接管压接：工序繁琐，不符合当时赛场实际情况；铰接、铝管炸接：不适合埋地电缆的连接，此方式只适合架空铝导线的连接。

技术组经过研究，最终采用电缆箱式连接方式。

5.1埋地电缆箱制作技术要求

电缆箱制作尺寸：650x400x400mm，箱体壁板厚1mm。

在电缆箱两侧底部中间向上35mm处各开一孔（电缆出线口），在孔外侧焊接有内径50mm的圆型涵管，长40mm，外有螺纹，有一圆孔盖与螺纹连接，这样就能把10x10mm的盘根紧密压入填料函中（盘根具有防腐、防潮、耐温、耐压等优点），每个填料函中压入4个盘根。盘根与填料函和电缆之间弹性接触，即保护电缆完好又保证电缆箱的密封性。电缆箱表面刷涂防腐漆，保证其绝缘性。

5.2理石刀闸

型号：HRTO；额定电压：380V；额定电流：200A。

选用理由：相当于空气开关，再配上相应的保险丝，起到连接作用。它比空气开关安装简单，价格便宜。空气开关有过流、过热、断路保护作用，但在此故障点起到通路作用即可，不需过流、过热保护。

5.3安装电缆箱

5.3.1故障点找到后，挖出故障电缆，在故障点处用手钢锯截断烧毁电缆200mm，两侧电缆再分别破开200mm，并把每根独芯电缆用35mm接线鼻子进行压接，做好绝缘；

5.3.2把理石刀闸固定在电缆箱中，再把压接好的电缆分别接在理石刀

闸上下各3个接线柱上，用螺丝紧固；

5.3.3电缆箱两端出线口用10x10mm盘根密封；再压紧填料函压盖，使

电缆与盘根紧密结合防止电缆箱内潮湿；

5.3.4在电缆箱下方挖一深650x450x300mm的填埋坑，并把电缆箱放

入方形沟中，箱体四周用沥青进行防腐绝缘，箱上盖露出地面100mm，并用防雨布覆盖，做好防潮。

6、效果分析

6.1沿用更换电缆的旧式处理方法，需要整条挖出故障电缆，再挖出标准电缆沟（直接埋在地下的电缆埋设深度，一般不应小于700mm）。并在电缆沟底部敷设黄沙后，才能下入新更换的电缆，电缆上边还要用红砖进行覆盖，再敷设黄沙。更换一根50m长的电缆一个班组需要2d才能完成，更换费用上万元，费时、费力、浪费资金。

6.2应用埋地电缆箱处理方法只需要利用废弃动力配电箱改造就可完成。两人操作2.5h就能恢复送电。所需材料可利用废旧材料，大约资

金200元即可完成，经济、适用。并且处理电缆断裂故障速度快，节省人力物力。

6.3整体更换电缆铺砂盖砖时应清除沟内杂物，要求施工技术性强。如盖砖不严，稍有遗漏部分，会再次造成此类故障。而采用箱式处理方法密封性好，不会出现类似故障。同时延长了原故障电缆的使用寿命。

7、应用范围

电缆在运行过程中由于电机等拖动设备负荷过高致使电缆相间短路烧毁电缆或电缆潮湿进水使电缆相间短路；电缆长时间使用出现老化电缆外皮崩裂导致电缆漏电；电缆受到腐蚀性液体侵蚀，致使电缆绝缘击穿，造成相间短路；施工过程中挖沟机或推土机等机械设备对电缆造成机械损伤；电缆在铺设过程中机械拉断。在这几种情形下均可采用箱式电缆连接法进行处理。

8、结论

经现场验证，采用埋地电缆箱这种处理方法，在实际生产应用中取得了非常好的效果。它的优点可就地取材，制作及操作方便，在设计上充分考虑到了电缆在工作过程中需防水防潮的特点。并能结合抽油机盘根密封方式进行密封，利用填料函原理解决了因这种故障处理时接口难以达到密封标准的要求，杜绝了此类故障频繁出现，设计独到新颖，具有推广应用价值。