某高壓電纜施工中二次拖拽事故分析

摘要：在高壓電纜實際施工過程中，由于施工單位未嚴格按照相關施工標準要求進行操作，可能會造成對于高壓電纜造成損害，為日后運行留下隱患。本文分析了某高壓電纜施工中的二次拖拽，造成單芯電纜空心事故的原因，并且進行了全面的分析總結及尋找處理方法。希望通過對此事故的分析，能對同類高壓電纜線路的施工起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：高壓電纜；施工事故；鋁波紋護套

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

隨著供電技術及城市電網的不斷發展，采用高壓電纜入地的方式已經被越來越多的城市采用。電纜輸送的電能和電壓等級也不斷升高，由原來的10kV、35kV向110kV、220kV、500kV發展，隨著高壓電纜線路在供電中的地位不斷提升，對電纜線路的安全性也不斷提高。而高壓輸電線路是一項復雜而系統的工程，其中會遇到一些技術難題，如處理不當就會影響到電纜線路施工質量和安全，嚴重時會造成電纜輸電線路故障。因此，對高壓電纜施工中的技術難題進行總結和研究具有一定的實際意義。

1 事故概述

在某高壓電纜線路施工中，現場監理與業主在現場旁站巡查某工作井電纜終端頭制作時，發現該接頭井Ⅰ回路C相電纜截斷后為空芯（缺失導體、主絕緣）。繼續往后（1#接頭井側）截斷后，在4.2米處才發現正常電纜截面。發現上述事故后，單位相關人員到現場采集信息后召開事故分析處理會議，經過業主、監理、設計、施工、電纜廠家等各方人員根據施工情況分析，確認電纜端缺失導體、主絕緣的原因是由于制作電纜中間頭的位置進行調整，故施工單位第二次對電纜進行拖曳時，未加裝牽引頭，而是使用鋼絲網固定電纜的方式拖曳，使電纜鋁護套及外護套受損拉長。

2 事故現場拖拽電纜伸長部分的分析

通過事故現場照片及鋸斷電纜，可以確定電纜伸長部分有以下幾層，如圖1：

圖1電纜結構圖

2.1 鋁波紋護套

鋁波紋護套主要作用是防水、熱脹冷縮、抗彎曲壓迫、承受短路電流、接地、屏蔽感應電壓、對絕緣線芯起保護作。因此，金屬護套必須具有良好的機械性能、耐腐蝕以及良好的密封性能和導電性能。

2.2 防腐隔離層

防腐隔離層主要作用是隔熱防護、絕緣、防腐作用。

2.3 阻燃層

阻燃層主要作用是電纜萬一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內，不產生蔓延，保住其他的各種設備，避免造成更大的損失。

2.4 石墨涂層

石墨涂層主要作用是耐腐蝕、導熱、耐熱、阻水、潤滑、不易炭化。

通過以上各層用途的分析，每層都有比較重要的作用，阻燃層、石墨涂層和防腐隔離層通過對空心電纜的截剪可以保證其余正常電纜的運行。但鋁波紋護套對整條電纜的接地、感應電壓平衡及正序、零序電阻的平衡有著至關重要的作用，不得有損。

3 鋁波紋護套的重要性

3.1電纜接地

本工程電纜采用兩段完整的交叉互聯接地，其主要好處在于能夠延長單段電纜敷設長度，降低感應電壓、降低建設成本、降低運行風險的作用，如采用直接接地設計，需沿電纜同管溝敷設回流線，一旦回流線斷裂或被盜，將產生整條線路的短路跳閘。運行維護十分繁瑣。采用交叉互聯接地將利用鋁波紋護套接地，有效解決斷裂或被盜風險，減少維護量。

3.2感應電壓

單芯電纜在在運行時，會產生感應電壓，在滿負荷情況下，未采取保護措施不得大于50V，采取保護措施不得大于300V，由于線路較長，兩端及中間點接地不能滿足設計規程要求，需采用交叉互聯方式接地，這就需要系統最大的沖擊電流累計作用20次，電纜金屬護套不被損壞，如有斷裂，會產生電纜接地電阻異常、電纜發熱、接地箱短路、燒毀電纜外皮，最后電纜頭爆裂。

3.3防水

鋁波紋護套的防水主要為輔助作用，防止鋁波紋護套內側的阻水層腐蝕破裂，鋁波紋護套破裂后水會滲透在阻水層和鋁波紋護套之間，電纜長期運行會導致產生水樹枝，水樹枝會導致絕緣電阻下降，介質損耗增加。從而導致電性能和物理機械性能下降。

3.4 絕緣線芯的保護

鋁波紋護套對電纜主絕緣起保護作用，主絕緣外形為近似圓，厚度為16mm（在電纜生產時會有偏心預留），如鋁波紋護套變形會擠壓主絕緣變形，導致電纜局部絕緣厚度不足，電纜長期運行有擊穿電纜主絕緣的可能性。

通過分析上述觀點可知，必須保證鋁波紋護套在電纜運行前的完整性，如稍有破損，會造成巨大的損失及危害。

4電纜主絕緣變形和鋁波紋護套完整性的確認

4.1 主絕緣變形的確認

根據事發經過可以得出電纜沒有長距離拖拽，并且多數伸長電纜在穿管敷設，除活動井以外可以排除撞擊的可能性，但有頂管轉角擠壓的可能。通過對電纜結構的布局能夠看出鋁波紋護套和主絕緣間有5mm的間隙，可以起到一定的緩沖作用，并且電纜制造會對主絕緣有一定的厚度預留。

正常情況下，鋁波紋護套有緩沖外界壓力的作用，在電纜受到擠壓及撞擊的時候，保護主絕緣不變形，現鋁波紋護套已經拉直，無法用任何測試辦法檢驗主絕緣是否變形。僅能用交接試驗是否通過給予證明電纜能否投運。

4.2 鋁波紋護套完整性的確認

根據電纜廠家對鋁波紋護套拉伸系數的論述，可以得出，每百米拉伸長度為2m，現場共計有4.2 m空心電纜，就是說整條電纜已經拉伸鋁波紋護套210 m左右,根據拖拽物理原理，電纜內部鋁波紋護套不可能產生點狀漏孔，但有產生拉裂的可能，如有裂痕會導致運行中加劇破損。

為保證鋁波紋護套的完整性，需對電纜進行試驗測試，通過充氮氣于鋁波紋護套和阻水層之間，壓力0.4MPa，2小時。如充氮壓力在規定時間內沒有減小，可證明鋁波紋護套沒有破損。

5 防范高壓電纜損傷的施工措施

5.1 電纜敷設前管道清理

在電纜敷設工作開始前，要對電纜溝、排管內壁進行徹底的清理，確保其中無雜物，以防管道中的石塊、混凝土殘渣等堅硬突出物對電纜造成損傷，影響電纜施工的質量和投運后的正常運行。特別是對預埋已久的管道，要加倍關注其是否干凈，管道清理時可以將鋼絲刷捆綁在牽引繩上，構成管道清理工具（如圖１），對管道進行穿通清理，清理完畢后還要用管道探測儀檢查管內是否存在異物。

5.2 電纜彎曲部位的處理

高壓電纜線路的彎曲部位處理不當，容易導致電纜和管壁摩擦而損傷電纜。在電纜彎曲部位的處理上，應該盡可能控制其彎曲半徑，使其不小于允許值，特別是電纜發生連續２次彎曲時，其彎曲半徑Ｌ 應滿足下式要求：

式中，R為電纜允許的最小彎曲半徑，GB50186-2006《電纜線路施工及驗收規范》5.1.7節給出了詳細的規定，一般情況下取20d（d為電纜的直徑）；Ｘ 為電纜連續２次彎曲所跨越的寬度。電纜連續２次彎曲允許彎曲半徑如圖２所示:

圖2 電纜連續2此彎曲允許彎曲半徑示意圖

同時，在電纜敷設時還需要運用適當的輔助方法和工具（如設置適當數量的轉彎滑輪等），以免對電纜造成機械損傷或磨損（如本次的電纜空心事故）。另外，在采用機械敷設電纜的過程中，電纜容易發生扭曲，而與管壁發生摩擦造成損傷。為防止扭曲的發生，應在牽引繩與牽引頭或網套之間裝設具有消扭作用的活節，具體如圖３所示：

圖3 電纜牽引工具

6 分析結論

電纜的安全運行是基建工程最終目的，電纜的缺陷會給運行維護增加難度，但不代表任何瑕疵都必須更換電纜，要以科學的分析及處理方式給出正確的結果。本次事故應該就以下幾點給出結論；

（1）鋁波紋護套是否完整；

（2）主絕緣是否通過交接試驗；

（3）電纜外皮是否破損。

如以上3項都能確保合格，應表示電纜可以基本滿足運行需求?？傊?，作為電纜線路的施工企業除了應嚴格按照施工工藝標準進行施工外，還要對施工過程中出現的問題進行及時總結和分析，尋求最佳的解決方案，只有這樣才能持續提升施工隊伍處理復雜問題的能力。

作者：楊宇，男，漢，出生于78年8月，2001年畢業于沈陽建筑工程學院信息與控制系電氣自動化專業