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标题: 化工厂电缆敷设和故障检修 [打印本页]

作者: 刘洪福 时间: 2016-9-18 14:28
标题: 化工厂电缆敷设和故障检修
化工厂电缆敷设和故障检修

石油化工工业对工程现场的安全性和可靠性要求越来越高，尤其是对石油化工现场监测技术的要求更为显著。仪表电缆在石油化工工程的建设和改造中大量使用，已成为石油化工监控工程的重要组成部分，因此能否提高仪表电缆施工质量，电缆的检修、新设、更换就显得尤为重要。

合理的选择电缆敷设方式已成为制约整个控制系统安全、可靠运行的重要因素之一。仪表电缆室外敷设方式主要有下几种敷设方式：直埋敷设方式、电缆沟敷设方式、电缆桥架敷设方式。

1、直埋敷设要注意什么？在什么情况下采用？

直埋敷设就是直接将电缆埋在地下的一种敷设方式，是工程设计中比较简单、经济、应用普遍的一种敷设方式。

一般用于电缆量较少，土壤质地干燥，投资更小的环节；
在石油化工现场防爆区域内采取直埋敷设，可以做到安全可靠；
室外装置控制点少而分散又无管架可利用时，宜选用铠装电缆直埋敷设，并采取防腐措施；
在化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤范围内，不得采用直埋电缆；
不应沿任何地下管道的正上方或正下方平行敷设；
当沿地下管道两侧平行敷设或与其交叉时，最小净距离应符合规范规定，应有防止电缆损坏的措施。
直接埋在地下的电缆与一般接地装置的接地之间应相距0.25~0.5米；直接埋在地下的电缆埋设深度，一般不应小于0.7米，并应埋在冻土层下。

优点：工期短、工程费用低；与电缆沟敷设相比维护量小、埋设于粘土层中电缆的外护层受到良好的保护；运行中散热情况良好，载流量相对较高；发生故障时不影响并列敷设的其它电缆线路；不可能着火燃烧，使用寿命较长以及容易改变动向等。

缺点：容易被外人挖伤，在运行事故统计中占的比例颇大；事故修理时需挖开地面，工作量大且更换电缆困难。

2、电缆沟敷设要注意什么？在什么情况下采用？

电缆沟敷设是将电缆敷设在预先砌好的电缆沟道中的一种敷设方式。电缆沟敷设方式一般多用于多条电缆的敷设。

当电缆与地下管网交叉不多，地下水位较低，且无高温介质和熔化金属液体流入可能的地区，且同一路径的电缆根数较多时，宜采用电缆沟敷设；
对于有防爆、防火要求的明敷电缆，应采用埋砂敷设的电缆沟，考虑到现场电缆需分期敷设时，宜选用电缆沟敷设。
在石油化工现场，较集中的恺装屏蔽电线电缆可敷设在梯级式电缆桥架中，不宜地下敷设时，可采用架空敷设。
电缆沟敷设要注意，不同电压等级的电缆要分不同的支架设置，电缆沟本身要注意排水措施。并考虑防止老鼠等小动物进入的措施。
穿管敷设时，在线路转弯角度较大、或者直线段距离较长的时候都需要考虑设置电缆井。
电缆数量较少，线径较小的情况下，可以采用电缆手井；
电缆较多，线径较大的情况下，需要考虑设置电缆人井。电缆井可以按照图集做法去做。除了图集做法，很多小的过路井也可以直接砖砌或混凝土浇筑，此时要考虑底部设置渗水孔。
穿管的管材现在比较多的有铸铁管、钢管、聚乙烯管、尼龙管、碳素管等，可以根据需要选用。单芯电缆穿金属管时要注意涡流的影响。

优点：便于进行温度监视和采取通风降温措施，从而改善其散热条件；便于电缆检修、新设、更换以及有利于防止外力损伤和故障测寻、修复等。

缺点：电缆沟敷设虽然在投资初期比直埋敷设大；电缆沟敷设容易受到地上和地下障碍物的限制。

3.电缆桥架敷设要注意什么？在什么情况下采用？

从目前的石油化工建设行业来看，仪表电缆桥架的应用使仪表电源线、电缆、光缆敷设达到标准化、系列化和通用化。

在石油化工改扩建中，由于站场已建埋地工艺管网很复杂，在仪表电缆数量不多的情况下，如果选择埋地就会和地下管网交叉点多，达不到规范要求，这种情况下往往选择局部用桥架。

优点：在电缆数量众多且密集的电缆回路布线扑中，对电缆线路的保护、防腐、抑制干扰强度等安全措施的实现均有益处；施工简便、安装迅速的好处；在装置的生产运行过程中，对电缆线路的维护及检修也提供了便利。

4.了解电缆故障原因，有利于尽快找到故障点，电力电缆故障原因有如下几种：

主要故障原因分析：

机械损伤（外来破坏）：占58%；

附件制造质量的原因：占27%；

敷设施工质量的原因：占12%；

电缆本体的原因：占3%；

机械损伤：

机械损伤引起的电缆故障占电缆事故很大比例，有些机械机械损伤很轻微，当时并没有造成故障，但在几个月甚至几年后，损伤部位才发展成故障。造成电缆故障机械损伤的主要有一下几种原因：

安装时损伤：在安装时不小心碰伤电缆，机械牵引力过大而拉伤电缆，或电缆过度弯曲而损伤电缆；
直接受外力损坏：在安装后电缆路径上或电缆附近进行城建施工，使电缆受到直接的外力损伤；
.行驶车辆的震动或冲击负荷会造成地下电缆的铅（铝）包裂损；
因自然现象造成的损伤:如中间接头或终端内绝缘胶膨胀而胀裂外壳或电缆护套；因电缆自然行程使装在管口会支架上的电缆外皮擦伤；因土地沉降引起过大拉力，拉断中间接头或导体。

绝缘受潮：

绝缘受潮后引起故障，造成故障电缆受潮的主要原因有：

因接头盒或终端盒结构不密封或安装不良导致进水；
电缆制造部良，金属护套有小孔或裂缝；
金属护套因被外物刺伤或腐蚀穿孔；

绝缘老化变质：

电缆绝缘介质内部气隙在电场作用下产生游离使绝缘下降。当绝缘介质电离时，气隙中产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘；绝缘中的水分使绝缘纤维产生水解，造成绝缘下降。

过热会引起绝缘老化变质。电缆内部气隙产生电游离造成局部过热，使绝缘碳化。电缆过负荷是电缆过热很重要的因素。安装于电缆密集地区、电缆沟及电缆隧道等通风不良处的电缆、穿在干燥管中的电缆以及电缆与热力管道接近的部分等都会因本身过热而使绝缘加速损坏。

过电压

大气与内部过电压作用，使电缆绝缘击穿，行成故障，击穿点一般是存在缺陷。

5.电缆常见故障：

电缆常见故障有漏电接地、短路（俗称电缆“放炮”）、断线等。主要原因是电缆老化或受到外力碰、砸、挤压、接线工艺不合格以及保护失灵等。

短路故障：在电路中，电流不流经用电器，直接连接电源两极，则电源短路。电缆一相或多相导体对导体或地之间的绝缘发生贯穿性故障。

根据短路（接地）电阻的大小又有高阻、低阻和金属性短路（接地）故障之分；根据短路的相数分有两相同时接地短路或两相直接短路；有三项短路或接地。

故障接地：又称为接地故障，指导体与大地的意外连接。电线路所设置的过电流保护兼作接地故障保护；利用零序电流来实现接地故障保护；

完全接地（也称“死接地”），即电缆某相芯线接地，如用万用表测量两者之间绝缘电阻为0。
低电阻接地，即电缆一相或许几相芯线对地的绝缘电阻值低于500KΩ。
高阻接地，即电缆一相或几相芯线对地的绝缘电阻值在500KΩ以上，甚至1MΩ以上。

断线故障：电缆一相或几相芯线断开，或者一相导电芯线段一部分。

闪络性故障：当电缆的电压达到某一定值时，芯线间或芯线对地发生闪络性击穿；当电压降低后，击穿停止。在某些情况下，及时再次提高电压时，击穿亦不出现，经过若干时间后又会发生。这种故障有自动封闭故障点的特点。

复合型：电缆故障具有两种及以上的故障特点

6.电缆故障探测的步骤：电缆故障的探测一般要经过诊断、预定位、测距（路径定位）、定点四个步骤

电缆故障性质的诊断：即确定故障的类型不严重程度，以便于检修人员对症下药，选择适当的电缆故障测距不定点方法。

电缆故障性质的诊断:所谓诊断电缆故障的性质,就是指确定：故障电阻是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线还是它们的混合；是单相、两相、还是三相故障。

可以根据故障发生时出现的现象，初步判断故障的性质。

电缆故障测距又叫粗测：在电缆的一端使用仪器确定故障距离。长期以来，涌现出了许多测量方法不仪器，这些方法仪器适用于不同故障情况，各有优缺点，这里就故障测距不定点仪器简单地做一下评价和比较。（更多检测方法还请7友们来补充）

波反射法优点:

可以定位断线故障；

能测电缆全长；

不需要对端短接；

抗干扰能力强。

波反射法缺点：

对波特性不好的PVC电缆效果不好；

不能定位外套故障；

无法定位稳定型高阻故障；

定位有盲区。

电桥法优点：

价格便宜，操作简单

定位比较温和，无额外击穿

没有盲区，特别适用于判断短路电缆及靠近测试端的故障点

电桥法缺点：

需要知道电缆的全厂数据

需要在另一端短接电缆

断线故障不能定位

多点故障误差比较大

直接判断

对于在空气中敷设的电缆，如果因短路故障造成外皮烧伤，一般通过沿电缆线路查找外观就可找到故障点。电缆接线盒出现短路事故时，如果检查得及时，接线盒表面可以摸到有温度。电缆某处短路，有时可以看到烧穿的伤痕或穿孔在短路点还可以嗅到绝缘烧焦的特殊气味。

用万用表查找

首先将电缆两端的芯线全部开路，如果电缆故障是相间短路，将发生短路的两根芯线的端头与万用表相连接；

如果是接地故障，就将发生接地的芯线和接地芯线接到万用表上。

将万用表的选择开关打到欧姆档，然后由检修人员对电缆逐段进行弯曲或翻动。当弯曲到某一点，万用表指针有较大的摆动时，说明这就是故障点；

也可用干燥的木棒敲打电缆护套，当敲打到某处，万用表针有较大的摆动时，也就找到了故障点。

这种方法适用于寻找一芯或多芯低阻（几十千欧以下）接地或短路故障，不管是屏蔽电缆还是非屏蔽电缆均可采用。

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