生活中很多東西都遵循物理熱脹冷縮的規(guī)律,就連電纜產(chǎn)品也沒有辦法避免。隨著負荷電流變化及環(huán)境溫度變化,有些電纜產(chǎn)品會發(fā)生熱伸縮的情況,其中因電纜線芯的熱脹冷縮而產(chǎn)生非常大的熱機械力,電纜線芯截面越大,所產(chǎn)生的熱機械力就越大;同時線芯和金屬護套還會因熱脹冷縮的多次循環(huán),而產(chǎn)生蠕變。熱伸縮對電力電纜運行構(gòu)成很大的威脅,會造成運行電纜位移、滑落,甚至損壞電纜及附件。下面亞洲電纜就對各種敷設(shè)方式下電纜熱伸縮對安全運行帶來的威脅作一下簡單的分析。
(1)直埋敷設(shè)時
由于周圍土壤的限制,整個電纜無法產(chǎn)生位移,因此在熱機械力的作用下,線芯會在線路的兩端產(chǎn)生很大的推力,導致終端位移,對電纜附件的安全構(gòu)成很大的威脅。
(2)敷設(shè)排管時
由于電纜不受橫向限制,電纜在熱機械力作用下會彎曲變形;隨著電纜溫度的不斷變化,電纜的彎曲變形反復(fù)出現(xiàn),導致電纜金屬護套疲勞應(yīng)變。
(3)隧道敷設(shè)時
電纜一般放置在支架上,無剛性固定,電纜熱膨脹大,斜敷設(shè)時容易滑動;電纜彎曲處容易嚴重位移;隨著電纜溫度的不斷變化,電纜會反復(fù)彎曲變形,導致電纜金屬護套疲勞應(yīng)變。
(4)豎井敷設(shè)時
電纜的自重和熱機械力可能會對金屬護套產(chǎn)生過度的應(yīng)變,從而縮短電纜的使用壽命。
(5)市政橋梁敷設(shè)時
如果電纜敷設(shè)在橋內(nèi)排水管中,則存在與排水管敷設(shè)相同的問題;如果電纜敷設(shè)在橋的箱梁中,則與隧道敷設(shè)相同。
應(yīng)當從電纜及附件的設(shè)計、生產(chǎn)、電纜線路設(shè)計、施工等方面采取相應(yīng)措施。
(1)
電纜及附件。為了減少大截面電纜的熱膨脹,電纜芯應(yīng)采用分裂導線,不僅可以減少芯的損失,而且單位面積產(chǎn)生的熱機械力也小于其他形式的導線。電纜附件的設(shè)計應(yīng)當考慮在不損壞的情況下承受電纜的熱機械力。
(2)
電纜金屬護套目前有鋁護套和鋁合金護套兩種,它們的性能有較大區(qū)別:鋁護套與鋁合金護套相比可提高電纜的運行性能,故除防腐要求特別高的工程,一般電纜金屬護套選擇鋁護套為宜。
(3)
直埋敷設(shè)的電纜可敷設(shè)在變電站電纜層附近的終端,吸收變形,減少終端推力:支架應(yīng)剛性固定,防止終端因電纜位移而損壞。
(4)
大截面電纜敷設(shè)時,為防止電纜彎曲變形,可向敷有電纜的排水管填充膨潤土。工井排水管出口可柔性固定,電纜接頭兩側(cè)應(yīng)剛性固定,以保護電纜接頭的安全。
(5)
隧道內(nèi)的電纜可以蛇形敷設(shè),以吸收熱機械力引起的變形。斜敷設(shè)時,電纜應(yīng)固定,接頭兩側(cè)的電纜也應(yīng)剛性固定,以保護電纜接頭的安全。
(6)
豎井內(nèi)的大截面電纜可以用夾頭敷設(shè)成蛇形,并在豎井頂部懸掛固定,以吸收熱機械力引起的變形。
(7)
市政橋梁敷設(shè)的電纜應(yīng)當采用鋁護套,以減少橋梁振動對電纜金屬護套造成的疲勞應(yīng)變。敷設(shè)方法可參考排水管或隧道。需要注意的是,在考慮電纜熱膨脹的同時,還需要考慮橋梁的膨脹。橋梁伸縮縫和上下橋應(yīng)當柔性固定,或可使電纜自由膨脹的排架。
為了防止電纜產(chǎn)品的熱膨脹,我們應(yīng)定期進行線路安全檢查。電線、電氣設(shè)備每年至少要求職業(yè)人員進行各個方位、完全的檢查,特別是接頭使用壽命長的線路,發(fā)現(xiàn)老化、損壞、絕緣不良等不安全情況,及時維護更換,確保電力安全。
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