一起低压联络电缆短路事故的分析与处理

作者：时间：2018-09-07 来源：网络

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从上式关系式可以看出：图2中处于表面分布圆φ3，上的1，4，9，12等号电缆的电流密度最大，其次是处于分布圆φ2上的2，3，5，8，10，11等号电缆的电流密度中等，处于分布圆φ1，上的6，7等号电缆的电流密度最小。如果大电流电缆线路按照类似于图2的方式敷设，其中的1，4，9，12号电缆极易发生过载，甚至造成过热和短路等事故的发生。该企业的联络电缆线路中，桥架中的48根300 mm2的单心电缆分别经4个联络开关后与供电系统低压母线连接，一般情况下每个联络开关每相的4根并联电缆在敷设时是集中在一起的，属于如图2所示的同相数根并联集中敷设的方式，由于桥架电缆敷设时没有特别的要求，因此，桥架中的电缆分布会出现个别或局部交叉等现象，当某个交叉部位同时出现各相中电流密度最大或者比较大的数根电缆聚集时，在供电系统满负荷运行的情况下，很容易同时发生过热而使电缆绝缘融化失效，引发异相间短路和电缆爆炸事故。
(2)桥架钢构件使电缆阻抗变化引起电缆电流分配不均。该联络电缆线路采用桥架敷设，桥架使用钢板和角钢制造，属于磁导率很高的材料，由于电缆的感抗X与导线周围介质的磁导率μ成正比(即X∝L∝μ)，敷设在桥架中的单心电缆与桥架的阻抗会比架空敷设时增大，由于桥架中电缆与桥架体的距离各不相同，会导致各电缆的阻抗增加有差异，同时桥架本身结构也有差异也会导致各电缆的阻抗增加有差异(如侧面为钢板，与其紧靠的电缆的阻抗会明显增大)。由于各电缆的阻抗有差异，也在一定程度上影响负荷电流在各电缆中的均衡分配，也可造成电缆的偏载、部分过热和短路。
(3)敷设间隔过小影响散热效果。桥架内部空间狭小，使电缆的敷设距离受限，甚至出现局部堆积的现象，影响电缆的散热效果，在数根过载电缆聚集的部位可引起快速升温，导致短路事故的发生。
从以上分析可知，该企业供电系统的联络电缆采用数根电缆并联方式在桥架中敷设，集肤效应是造成电缆偏载、部分过热的主要原因，钢制桥架敷设使各电缆阻抗出现差异性变化也是造成电缆偏载、部分电缆过热的原因，加上电缆在桥架中敷设间距过小和局部堆积等现象影响散热，从而引发联络电缆短路事故的发生。

3 联络电缆线路敷设的改进措施
根据事故分析的结果，主要采取以下措施对原有联络电缆敷设进行改进：
(1)采用三相单心电缆品字并联分组敷设的方法来减轻集肤效应的影响。根据三相交流电路的特性可知，当三相负荷ZA，ZB，ZC对称时(即ZA=ZB=ZC)时，有：
iA+iB+iC=0
而该企业供电系统的三相负荷是基本对称的，当三相负荷电流同时通过每三根一组的单心电缆时，每组电缆中的三相(瞬时)负荷电流的和基本为零，各电缆心的瞬时电流方向各不相同，并保持正、反方向的电流相互抵消，避免集肤效应的发生，能使负荷电流能够自动、比较均衡地分配到各并联敷设电缆的中。
(2)增加桥架中电缆敷设的间距，改善散热条件。
(3)增加桥架的通风条件，提高散热能力。
联络电缆敷设改进措施的具体方法为：从供电系统两端母线起，将每三根(A、B、C相各一根)电缆组成一组用尼龙扎带绑扎呈品字形状后置于桥架内，数组并列敷设，电缆在桥架中的布置如图3所示。

本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201809/388671.htm