一起低壓聯(lián)絡(luò)電纜短路事故的分析與處理

作者：時(shí)間：2018-09-07 來源：網(wǎng)絡(luò)

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從上式關(guān)系式可以看出：圖2中處于表面分布圓φ3，上的1，4，9，12等號(hào)電纜的電流密度最大，其次是處于分布圓φ2上的2，3，5，8，10，11等號(hào)電纜的電流密度中等，處于分布圓φ1，上的6，7等號(hào)電纜的電流密度最小。如果大電流電纜線路按照類似于圖2的方式敷設(shè)，其中的1，4，9，12號(hào)電纜極易發(fā)生過載，甚至造成過熱和短路等事故的發(fā)生。該企業(yè)的聯(lián)絡(luò)電纜線路中，橋架中的48根300 mm2的單心電纜分別經(jīng)4個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)后與供電系統(tǒng)低壓母線連接，一般情況下每個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)每相的4根并聯(lián)電纜在敷設(shè)時(shí)是集中在一起的，屬于如圖2所示的同相數(shù)根并聯(lián)集中敷設(shè)的方式，由于橋架電纜敷設(shè)時(shí)沒有特別的要求，因此，橋架中的電纜分布會(huì)出現(xiàn)個(gè)別或局部交叉等現(xiàn)象，當(dāng)某個(gè)交叉部位同時(shí)出現(xiàn)各相中電流密度最大或者比較大的數(shù)根電纜聚集時(shí)，在供電系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行的情況下，很容易同時(shí)發(fā)生過熱而使電纜絕緣融化失效，引發(fā)異相間短路和電纜爆炸事故。
(2)橋架鋼構(gòu)件使電纜阻抗變化引起電纜電流分配不均。該聯(lián)絡(luò)電纜線路采用橋架敷設(shè)，橋架使用鋼板和角鋼制造，屬于磁導(dǎo)率很高的材料，由于電纜的感抗X與導(dǎo)線周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率μ成正比(即X∝L∝μ)，敷設(shè)在橋架中的單心電纜與橋架的阻抗會(huì)比架空敷設(shè)時(shí)增大，由于橋架中電纜與橋架體的距離各不相同，會(huì)導(dǎo)致各電纜的阻抗增加有差異，同時(shí)橋架本身結(jié)構(gòu)也有差異也會(huì)導(dǎo)致各電纜的阻抗增加有差異(如側(cè)面為鋼板，與其緊靠的電纜的阻抗會(huì)明顯增大)。由于各電纜的阻抗有差異，也在一定程度上影響負(fù)荷電流在各電纜中的均衡分配，也可造成電纜的偏載、部分過熱和短路。
(3)敷設(shè)間隔過小影響散熱效果。橋架內(nèi)部空間狹小，使電纜的敷設(shè)距離受限，甚至出現(xiàn)局部堆積的現(xiàn)象，影響電纜的散熱效果，在數(shù)根過載電纜聚集的部位可引起快速升溫，導(dǎo)致短路事故的發(fā)生。
從以上分析可知，該企業(yè)供電系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)電纜采用數(shù)根電纜并聯(lián)方式在橋架中敷設(shè)，集膚效應(yīng)是造成電纜偏載、部分過熱的主要原因，鋼制橋架敷設(shè)使各電纜阻抗出現(xiàn)差異性變化也是造成電纜偏載、部分電纜過熱的原因，加上電纜在橋架中敷設(shè)間距過小和局部堆積等現(xiàn)象影響散熱，從而引發(fā)聯(lián)絡(luò)電纜短路事故的發(fā)生。

3 聯(lián)絡(luò)電纜線路敷設(shè)的改進(jìn)措施
根據(jù)事故分析的結(jié)果，主要采取以下措施對(duì)原有聯(lián)絡(luò)電纜敷設(shè)進(jìn)行改進(jìn)：
(1)采用三相單心電纜品字并聯(lián)分組敷設(shè)的方法來減輕集膚效應(yīng)的影響。根據(jù)三相交流電路的特性可知，當(dāng)三相負(fù)荷ZA，ZB，ZC對(duì)稱時(shí)(即ZA=ZB=ZC)時(shí)，有：
iA+iB+iC=0
而該企業(yè)供電系統(tǒng)的三相負(fù)荷是基本對(duì)稱的，當(dāng)三相負(fù)荷電流同時(shí)通過每三根一組的單心電纜時(shí)，每組電纜中的三相(瞬時(shí))負(fù)荷電流的和基本為零，各電纜心的瞬時(shí)電流方向各不相同，并保持正、反方向的電流相互抵消，避免集膚效應(yīng)的發(fā)生，能使負(fù)荷電流能夠自動(dòng)、比較均衡地分配到各并聯(lián)敷設(shè)電纜的中。
(2)增加橋架中電纜敷設(shè)的間距，改善散熱條件。
(3)增加橋架的通風(fēng)條件，提高散熱能力。
聯(lián)絡(luò)電纜敷設(shè)改進(jìn)措施的具體方法為：從供電系統(tǒng)兩端母線起，將每三根(A、B、C相各一根)電纜組成一組用尼龍?jiān)鷰Ы壴势纷中螤詈笾糜跇蚣軆?nèi)，數(shù)組并列敷設(shè)，電纜在橋架中的布置如圖3所示。

本文引用地址：http://m.ptau.cn/article/201809/388671.htm

橋架中的48根電纜共分16組重新進(jìn)行了規(guī)范的敷設(shè)，每兩組之間留有10～30 mm通風(fēng)散熱間隙。在電纜與兩端母線的連接處，采用了如圖4 所示的連接方式，盡可能避免兩組之間同一相電纜的相互平行靠近，進(jìn)一步降低集膚效應(yīng)的影響。

4 結(jié)語
該企業(yè)的聯(lián)絡(luò)電纜線路經(jīng)過上述改造后，至今已經(jīng)運(yùn)行3年多，例行檢查各接頭及各電纜表面狀況一直良好，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)各電纜表明溫度均在40℃左右。事實(shí)證明了本文的分析結(jié)果。