引言

 

高压门机滑环箱电力电缆或电缆终端容易发生击穿或短路故障，导致线路保护跳闸，影响港口生产作业。因此，港口技术人员必须定期对门机滑环箱电力电缆进行预防性试验。预防性试验是防止设备损坏和保证设备安全运行的重要措施。根据《电力设备预防性试验规程》的规定，从实际出发，对电力电缆进行全面、认真的试验。电力电缆预防性试验包括电力电缆绝缘电阻试验和电力电缆直流耐压试验。满足这两个试验要求意味着试验电缆合格。

 

1预防性试验

 

所谓绝缘电阻试验，就是通过仪器测量与时间无关的电流，用绝缘电阻表示。当绝缘电阻受潮、污垢或开裂时，由于绝缘体内自由离子的增加，电流急剧增加，绝缘电阻值降低，通过测量绝缘电阻值的大小，可以初步了解绝缘情况。绝缘电阻是反映电力电缆绝缘特性的重要指标，与电缆承受电或热击穿的能力、绝缘层中介质的损耗以及绝缘材料在工作状态下的逐渐劣化密切相关。因此，测量绝缘电阻的试验成为检查电缆绝缘情况最简单的方法，绝缘电阻值是判断其性能变化的重要依据之一[1]。

 

电力电缆直流耐压试验能有效发现大多数电力电缆的绝缘缺陷，试验的目的是检验电力电缆的耐压强度。一般来说，直流耐压试验对绝缘介质中的气泡、机械损伤等局部缺陷比较敏感，可以有效发现。由于绝缘介质在直流电压下只流过被试产品中的小泄漏电流，电压将按电阻成正比分布。因此，当绝缘介质存在缺陷时，电压主要由与缺陷部分串联的未损介质的电阻承受，绝缘介质缺陷更容易发现。在交流电压下，经常流过较大的电容电流，电压按电容成反比分布。因此，对于同一绝缘介质，DC耐压比交流耐压可以施加更高的电压，在更高的电压水平下检查绝缘裕度，更有效地发现绝缘缺陷。此外，直流电压下电缆绝缘的击穿强度约为交流电压的两倍，因此可以施加更高的直流电压来测试绝缘介质的耐压强度。正常情况下，我们用兆欧表检测电缆绝缘良好，但在直流耐压试验中发生绝缘击穿。可见，直流耐压是检测高压电缆绝缘缺陷的有效手段[2,3]。

 

2试验检查及应对措施

 

日照港技术人员像往常一样进行了维护工作，对一家直属公司的19台门机电源电缆进行了预防性试验。试验项目包括电力电缆绝缘电阻试验和电力电缆直流耐压试验。在试验过程中，发现13#、23#、29#、30#门机进线电缆试验不合格。经检查，发现门机滑环箱内部设备绝缘严重下降，连接电缆和滑环的螺栓严重腐蚀，电缆分支表面有油液，局部烧蚀。如果滑环箱不及时整改，设备继续运行，滑环箱内单相接地故障和弧短路故障，导致变电站馈线柜保护跳闸，影响港口生产。为消除事故隐患，确保港口有序生产，公司技术人员立即采取以下应急措施。首先，用酒精擦拭电缆头表面，直到表面干净干燥，包裹一层3M23#乙丙橡胶自粘带，然后包裹一层聚氯乙烯胶带；第二，更换滑环箱内的支撑绝缘子；第三，用酒精擦拭滑环箱内的支撑绝缘子，用5000V兆欧表测试其绝缘电阻。根据上述应急处理措施，再次试验，所有门机进线电缆试验合格，及时消除安全生产隐患，确保港口生产作业。

 

3.电缆故障原因分析

 

温度越高，空气中能容纳的水蒸气就越多。空气温度越低，能容纳的水蒸气就越少。当温度较高时，空气容纳的水蒸气不能容纳足够的水蒸气，使多余的水蒸气变成液态水并沉淀。如果温度较高、湿度较高的空气遇到温度较低的表面，其表面温度低于空气的露点温度，就会发生凝结，在温度较低的表面产生液体水。凝结的液体水，结合物体表面的灰尘，形成导电通道，破坏电气绝缘，使原无导电区域变成导电区域。港口大型设备高压电缆卷筒滑环箱放置在室外，靠近海边。虽然电缆入口、出口和箱盖都是密封的，但减速器和箱体之间的连接部分不可能完全密封。箱体暴露在白天的阳光下，内部电器发热。深夜，箱壁温度迅速下降，箱体内潮湿相对热的空气遇到冷箱壁，形成凝结。在重力的作用下，凝结的水滴落在运行箱内的高压元件上，会降低绝缘。滑环箱正常运行时，设备额定电压在电缆头表面和支撑绝缘子表面流过大量泄漏电流，电离产生臭氧，导致电缆头表面和支撑绝缘子表面绝缘性能老化。凝结形成水滴不断积累，最终导致击穿，导致停电。

 

4滑环箱整改措施

 

通过以上分析，昼夜温差过大、空气潮湿是凝结的主要因素。必须解决高压电缆头绝缘下降、滑环箱内部件损坏等问题。一是加强滑环箱内的堵塞，增强滑环箱的密封性能，减少大量外部水分进入滑环箱，降低滑环箱内的空气湿度，使冷凝不易形成；二是在滑环箱内放置干燥剂，吸收箱内空气中的水蒸气，保持箱内空气干燥；三是在滑环箱内安装干湿温控器。为保证柜内温度始终高于柜外环境温度，满足节能目的，安装两个温度传感器。一个测量柜的外部温度，另一个安装在柜壁上，测量柜壁的温度，使柜内的温度始终高于柜外的环境温度至少2℃～3℃，不具备凝露发生的条件。柜体内外有2℃～3℃温差时停止加热。第四，在高压电缆滑环箱上方增加保温设施，避免阳光直射箱，导致昼夜箱内外温差过高，为凝结的形成提供条件。此外，安装干湿度温度控制装置或在滑环箱上部安装排气管，可有效改善滑环箱内部潮湿环境，防止凝结。

 

5结论

 

港区门机滑环箱采取上述整改措施后，三年来无故障。每次试验检查，电缆绝缘合格，箱内高压设备完好，无凝结现象，表明本文对门机滑环箱电缆头故障原因分析正确，整改措施有效。