压缩气站场电缆故障所引发的思考

袁建伟

摘要：随着公司的不断发展壮大，电缆电线作为电力传输的重要载体，其应用也在不断增加，重要程度也逐渐凸显出来，其中尤其以压缩气站场最为突出。电缆作为能量传输的重要载体，对压缩机设备的正常运行起着至关重要的作用。本文作者通过对近几年压缩气母站埋地电缆先后发现的问题进行跟踪分析，总结出造成电缆故障的主要因素和由此引发的思考。

关键词：压缩气站场；电缆故障；分析；措施

Abstract: As the company continues to grow and develop, cables and wires as an important carrier of the power transmission, and their use is also increasing, the importance of prominent, especially in order to compress the gas station is the most prominent. Cable as an important carrier of energy transfer, the normal operation of the compressor equipment plays a vital role. The author by track analysis, summed up the thinking of the main factors to cause cable failure and the resulting compressed gas mother station of buried cables have been found in recent years.

Keywords: compressed gas station; cable fault; analysis; measures

中图分类号：TM537+.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

案例陈述

随着公司的不断发展，电线电缆作为电力传输的重要载体，其应用也不断增加，重要程度不断显现，尤以压缩气站场则最为突出。电缆作为能量传输的重要部分，对压缩机设备的正常运行起着至关重要的作用。近几年，压缩气母站电缆故障，给生产造成了一定的影响，加强电力电缆的运行管理已经成为我们的一项重要工作。

自2008年至今，压缩气母站埋地电缆先后发生问题如下：

1、2009年7月10日，压缩气分公司加气母站东站区3、4、5#充气柱交流220V电源与直流24V电源合用一根电缆，线路相间短路后致使交流电窜入直流回路，致使3、4、5#充气柱PLC控制板芯片烧坏，无法正常运行。此次事故造成直接经济损失约8万元。

2、2010年3月17日2#压缩机因1#动力缆在定期测试时发现电缆绝缘阻值低于要求值，无法满足运行要求。经检查、剖开后发现绝缘皮遭破坏造成阻值过低。

3、 2011年12月31日4#压缩机起机后出现电流持续保持在1600A左右，运转声音异常，后经检查电机主电缆存在问题，电缆在敷设过程中外皮受到损伤。对电缆进行绝缘处理后，设备运行正常。

以上问题致使压缩机多次停机，无法满足日益激烈的市场供气需求，造成部分压缩气用户流失。自08年至今，更换电缆共花费558700元。

案例分析

经对以上电缆故障问题进行跟踪、分析，总结出造成近几年电缆故障的主要问题：

1、前期电缆埋设方式选择不当，是造成后期电缆故障发生的主要问题；

压缩气公司共有四台压缩机，1#、2#压缩机控制柜设置于西值班室，3#、4#压缩机控制柜设置于新配电室。每台压缩机有两根3*240+1*120的主电缆，十根4*2.5的控制电缆，加上站内三台压缩气干燥撬电缆引线8根及石家庄站站场设备电源引线19根，共有约90根电缆从压缩气母站西值班室处引至站内。在压缩机频繁启机过程中产生大量热量（其中有8根240电缆，启机电流能达到1900A），且电缆集中放置，热量无法散出，长期高温环境下运行造成电缆绝缘降低，容易发生短路故障。

压缩气母站建设初期电缆埋设方式采用直埋，且动力电缆、控制电缆、信号缆未按照电压等级进行分区敷设，未对电缆首、末端及转角处进行标识，电缆敷设杂乱、走向不清，电缆间交叉现象严重，在后期电缆维修更换过程中无法直接找出目标电缆，且在维修过程中非目标电缆频繁受到机械性外力损坏，造成电缆绝缘外皮损坏，铠装及芯线极易受周围土壤电化学腐蚀发生断路或短路。加之运行中未对其进行改进措施，致使形成恶性循环。

2、电缆施工存在问题

压缩气母站新配电室安装有两台变压器、两面电容补偿柜、两面低压进线柜、两面压缩机控制柜及两面抽屉式控制柜 ，室内可施工空间狭小。室内电缆沟宽度为800，对于敷设带有铠装的240电缆来说，弯曲半径不得小于15D,存在较大难度。从事故电缆故障点部位及外观分析得出：电缆故障部位均处于压缩与石家庄站通道穿管处，根据缆芯受力情况分析，电缆初期施工进行穿管程中，可能存在弯曲半径过小、施力过大的情况，致使电缆内绝缘皮破裂，对铠装层绝缘降低，造成短路故障发生。

施工单位在施工过程中偷工减料，不按设计图纸进行施工，随意改动电缆敷设位置及电缆用量，为后期电缆安全运行埋下隐患。

3、缺少施工监管

在后期电缆维修更换过程中，缺少对现场施工人员的监管，造成在电缆开挖过程中非目标电缆绝缘层频繁受到损坏，施工方只对其进行简单的包裹，未采取有效的绝缘保护措施。

现场管理人员电气专业水平欠缺，对现场电气接线了解程度不够，不能依据图纸内容发现现场存在问题。

4、运行过程中缺少监管

针对站内压缩机接线采用双电缆引线的方式，未对电缆进行直阻测试，造成后期电缆运行过程中电流分布不均，直阻偏小的一组电缆长期承受大电流运行，容易发生短路故障。

未定期对电缆绝缘电阻值进行测试，无法掌握电缆绝缘情况，电缆运行存在不确定性。

案例启示

针对上述问题，公司东区已于09年对电缆埋设方式由直埋改为了电缆沟敷设方式，受当时生产条件的限制：一是现场电缆敷设路径两侧基本上无可选路径，且受电缆长度限制，只能在原有电缆敷设处进行整改；二是电缆交叉现象严重，在保证站内正常生产的前提下无法将电缆理顺，造成压缩气西值班室东侧整改效果不太理想，但整体取得了一定效果，减少了后期开挖对电缆的破坏。

对于新建站场来说，就不存在上述局限性，可采取以下措施降低后期电缆故障的发生：

1、公司今后新建压缩气站场要求电缆埋设方式全部采用电缆沟埋设，并根据所用电缆规格，充分考虑电缆转弯半径，满足其需求。GB50168-92《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》要求：

2、加强电缆施工过程监管

电气及相关专业人员对电缆施工中关键环节进行现场管理，参加关键环节验收，及时发现施工过程中存在的问题。

电缆敷设前：检查核对电缆型号、规格是否符合设计要求；检查电缆保护层是否完好，电缆阻值、相色是否满足要求。

电缆敷设中：电缆敷设时，电缆应从电缆盘上端引出，不应使电缆在支架及地面摩擦拖拉，电缆不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤；敷设过程中防止弯曲半径过小损伤电缆；电缆敷设时应排列整齐、避免交叉，并对电缆加以固定，并装设标志牌。

敷设完成后，整理电缆施工资料，对电缆施工现场隐蔽工程实施“影像法”监管，对隐蔽工程的照片、影像、纸质、电子存储材料等资料进行专门收集、分类整理、合并归档，以保证后期电缆施工资料的准确性。

3、加强电缆运行期间的定期测试，按照公司《电力电缆运行维护及检修规程》《电气设备春秋检管理规定》要求进行电缆绝缘性能测试及高压电缆的交接试验和预防性试验，对于压缩机双电缆运行，尤其注意双电缆的直阻测试。掌握电缆实际运行情况、绝缘老化规律及发展趋势，及时消除存在的缺陷，做好相关准备。

此次沙河二期建设中电缆敷设方式要求由原设计的直埋方式改为电缆沟敷设方式，并在电缆首、末端、拐弯处等位置设置电缆标牌，建立电缆标牌对应一览表，并收集电缆施工期间照片进行归档，为后期安全运行打好基础。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。