变电站二次电缆沟防潮措施研究吴晨静

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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变电站二次电缆沟防潮措施研究吴晨静

吴晨静

(广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516003)

摘要:电缆遍布整个变电站,其主要作用是传输能量和信号。传输信号主要由控制电缆和通信电缆实现,本文主要探讨控制电缆的防潮措施,从而改善电缆沟环境。电缆沟中敷设的电缆涉及继电保护、自动控制、通信、测量和计量等设备,是变电站的神经中枢,一旦电缆发生故障,不仅检查处理工作难度大、时间长,还可能使继电保护或控制回路失效,造成事故扩大甚至损坏设备,长时间不能恢复生产。本文主要就变电站二次电缆沟的防潮措施进行讨论。

关键词:电缆沟;防潮;潮起来源;措施

电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下管道,也是被敷设电缆设施的围护结构,有矩形、圆形、拱形等管道结构形式。电缆沟的湿度是影响电缆运行寿命的一个很重要的因素。湿度过高的话,一方面会使运行环境中的电离态的空气分子数量增多,使空气自身的绝缘性能降低;另一方面,湿度过高会使电缆自身的绝缘电阻降低,其中电缆绝缘材料表面的水分使其表面绝缘电阻降低。另外,对于使用年限较长的电缆来说,由于电缆内部涂层之间含有积尘以及吸附的水分,潮湿程度将更严重,内部绝缘电阻值将会更低。这些方面因素将会使得电缆发生故障时的泄露电流大大增加,甚至造成绝缘击穿,产生非常严重的后果。

1概述

电缆沟布置型式与现场设备及地形条件有关,但无论是室内还是室外电缆沟,一般都具有如下特点:①电缆沟为有盖板的沟道,敷设和维修电缆时都必须揭开盖板,很繁琐、不方便,沟内还容易淤积赃物、积水。但因土建施工简单、造价低,常在变电站和中小型电厂中采用。②室外配电装置区一般都设有巡视道路,以便工作人员巡视电气设备。许多厂站通常将电缆沟盖板兼作部分巡视及操作小道。③电缆沟内安装有电缆支架,电缆支架通常由金属材料做成,通过焊接或用螺丝固定在沟壁上。电缆由支架托住,与沟底保持着一定的距离。④电缆沟中的电缆通常会采取防火措施,包括涂刷防火涂料、封堵隔离等。⑤电缆沟在进入建筑物(包括控制室和开关室)处,设有封堵隔墙,以防止电缆着火时烟火向室内蔓延扩散。此外,还可防止小动物进入室内。

变电站的二次电缆作为站内电力设备的控制、计量、测量以及设备状态信号反馈的传输通道,扮演着变电站控制系统的“神经网络”的角色,是变电站不可或缺的重要组成部分。为方便作业人员对二次电缆进行检查和维护,目前的变电站通常将二次电缆集中敷设在二次电缆沟内,但由于二次电缆沟一般设计为密闭结构,空气流通不畅,容易导致潮气累积,湿度远大于外界,使二次电缆外绝缘水平受到严重的威胁,容易使二次交直流系统出现接地故障,进而可能造成继电保护装置的误动或拒动,影响电网的安全稳定运行。因此如何对二次电缆沟进行有效地防潮就变得尤为重要。

2二次电缆沟潮气的主要来源

首先需要分析二次电缆沟潮气的来源,大概可归纳为以下3类:①降雨所致。由于二次电缆沟盖板与盖板、盖板与电缆沟压顶之间存在缝隙,下雨时雨水从缝隙中进入沟内,虽然电缆沟通常设计有一定的坡度和沟渠用于连接站内排水设施,但由于施工无法达到绝对平整,所以仍有部分雨水积留在沟内,当雨过天晴,特别是环境温度上升后,沟内就会产生大量的潮气。②二次电缆沟沟壁、沟底混凝土层开裂或防渗水措施未施工到位,导致电缆沟外部泥土中的水份渗入而产生潮气。③变电站内排水设施堵塞或排水不畅,造成积水倒流回电缆沟而产生的潮气。

其次需要分析潮气积累的原因,通过实验发现,二次电缆沟在潮气产生后如果不采取任何主动的驱潮措施,在电缆沟的密闭环境下,沟内湿度将保持在85%~95%之间长达数天甚至数周,有时甚至在电缆外皮产生凝露;但如果在产生潮气后掀开电缆沟盖板进行通风,积水便经过较短时间后自然蒸发,沟内的湿度也随之下降为户外空气湿度。

3降低二次电缆沟潮气的具体措施

综合上述分析可以看出,要杜绝二次电缆沟潮气来源比较困难,所以对于二次电缆沟防潮措施,通风是关键,但掀开电缆沟盖板通风的方法不仅费时费力,而且还存在人员行走时踏空的危险,因此必须在电缆沟的结构上进行改进,具体如下:

由于二次电缆沟在横向结构上共分四个面,两侧沟壁与沟底由于防水需要必须设计为不透水结构,所以只能对盖板进行通风防潮设计。而目前变电站二次电缆沟在设计上也兼具排水功能,考虑到普通混凝土盖板难以加工且自重较大,可直接采用6mm不锈钢板或其他防锈处理过的轻质金属板制作电缆沟盖板面,在盖板面上等距呈蜂窝状钻孔,使沟内潮气能有效地与外界空气接触,当外界空气流动时沟内的潮气便随之带走,起到平衡内外的湿度的功能;在盖板面四周及底部可焊接防锈角钢或槽钢加强筋,以保证其具备盖板所需的基本承载能力;由于在日常运维中电缆沟不时需进行检查维护,还可设计一组隐藏式的抬拉提手;另外经过实际应用试验,在同一段二次电缆沟内采用普通盖板与上述通风防潮盖板按10:1的比例配置的防潮效果与完全采用上述通风防潮盖板的防潮效果差异不大,为节约改造成本,可采用上述比例进行配置。

此种防潮盖板采用的是被动通风防潮原理,无需额外的能源驱动,也无需人工操作干预,结构简单可靠,加工制作方便,成本也相对低廉,因此可大范围进行推广使用,以减少由于二次电缆沟湿度过大而导致的各类电网、设备故障的产生,保证电力安全可靠供应。

4降低二次电缆沟潮气的管理措施

4.1加强运行管理,创造良好运行环境。对电缆沟和电缆的安全防护工作,不但要在设计、安装过程中落实好各项措施,还要加强生产运行管理,完善电缆维护、检查、报警等各项规章制度。定期集中排查电缆沟安全隐患,分析问题的根源,不断改进、完善处理。电缆沟应保持清洁,不淤积垃圾和杂物、不积水。有效的做法就是教育员工不向电缆沟内倾倒垃圾、杂物、废油、酸碱溶液以及其他有害化学物品,定期对电缆沟进行清扫和疏通,保证沟内清洁畅通。

4.2加强电缆沟的整治,保证电缆沟设施完好。以常见的电缆沟壁崩塌问题为例,其主要是因地基沉降变形、雨水冲刷、车辆或重物的挤压所致,而电缆沟壁崩塌又将导致盖板不能正常就位、电缆支架松动和垮塌,如果不能及时修整,垮塌面就会逐渐扩大,盖板及土石块跌砸在电缆上,留下了安全隐患,也影响企业形象。

4小结

总之,二次电缆沟的防潮质量影响着电力供配的正常运行,关乎着工作人员和群众的生命财产。所以,对于二次电缆沟的防潮问题要做到防范于未然,要严格按照电力设备安装施工程序进行施工,对发现的问题要及时纠正,尽可能的避免因此环节导致的电力事故发生。

参考文献

[1]陈一岚.基于潮湿度对变电站电缆沟的影响探析.科学实践,2010.03.

[2]姚念征,钱平,吴梦初.变电站二次电/光缆敷设与运行管理的优化设计[J].上海应用技术学院学报:自然科学版,2015.08.

[3]何赐鸿.电气设备安装质量控制和管理措施[J].中国新技术新产品,2011.04.