电缆发热的成因研究与应对策略分析

高继涛

摘要：电缆发热会导致电缆火灾事故发生风险大幅升高，影响工农业正常稳定生产效益，且电缆发热对于整个供电网安全运行也会产生较大危害。本文将对电缆发热的成因研究与应对策略进行全面分析，并结合实际做好相应整理和总结。

关键词：电缆发热；成因研究；应对策略

引言

电缆通过一定负载电流过程，都会发热，但随时间推移，负载电流增大、电缆表面温度便会逐渐升高，若未及时处理，便可能造成难以预计的后果。通常情况下按照《电缆宝线缆应用技术研究院》标准，聚氯乙烯电缆，主要是采取线芯70℃为上限设置，表面温度会低5--10℃，所以一旦电缆表面温度超过60℃便表明电缆处于发热状态，必须尽快分析其发热成因，并采取针对性的应对处理措施，使之温度降至正常范围。

1、电缆发热的成因研究

电缆作为电力系统电能传输的主要载体，其本身也可看做是一种用电负荷，但电缆实际电阻极小，一般而言，电缆损耗电能所占总输配电能比例十分有限。而导致电缆发热的成因大致有两个方面，一方面为电缆自身原因，另一方面为敷设环境原因。

1.1电缆自身原因

电缆自身原因所致电缆发热，即部分电缆可能为达到国家标准要求截面，致使电缆电阻超标，便会使电缆在应用运行期间出现发热现象。电缆所用铜含有过多杂志，纯度不达标，电缆电阻超标也会造成电缆发热。除此之外，电缆绝缘层较薄、绝缘材料含胶量较少，相间电缆绝缘电阻不达标，也会引发电缆发热。而电缆选型和负荷电流不适配，长时间超负荷运行也会致使电缆发热[1]。

1.2敷设环境原因

敷设环境原因所致电缆发热，即施工阶段，接线端子尺寸较小、或接线端和电缆压接不紧密，便会使得电缆断头区域电阻超标，从而引发电缆过热。若电缆敷设过于密集，电缆正常运行期间，所产生的热量难以实时消散，也会随时间推移出现电缆发热现象。除此之外，电缆敷设在槽盒区域或者密闭区域、电缆敷设周围存在热源、错用普通电缆做高频负荷、电网中谐波含量过度、电缆设计选型不符合实际等，都会造成电缆过热的问题发生[2]。

2、电缆发热的应对策略

2.1注重电缆采购及制造环节质量必须达标

对于电缆发热的应对策略，必须注重电缆采购、制造环节质量达标，通常情况下，电缆生产期间较易出现绝缘偏心、绝缘屏蔽厚度不足、绝缘内存在杂志、主绝缘和外屏蔽存在杂质、内外屏蔽突起、交联度不均匀、电缆受潮、电缆金属套密封堵不良等问题，这些都会导致电缆在后续运行期间出现发热等故障，所以在采购、制造环节，便要对其进行全方位跟踪、审查、监督，明确各项参数指标合格才可进行采购制造。

2.2全面提升电缆安装实效性

全面提升电缆安装实效性，相关从业人员必须具备良好的综合专业素养，在电缆安装阶段，对电缆生产方要有客观深入认知，并要求电缆生产方指派专人进行现场技术指导，严格遵循厂方电缆安装工艺进行相应安装作业。电缆敷设期间，注重迁引、侧压、扭力的良好管控，明确电缆弯曲半径指标，谨防电缆金属护套、屏蔽层、绝缘层受损，导致后续电缆运行期间出现发热等故障风险。

2.3规范电缆预留处合理设置电缆圈数

规范电缆预留处合理设置电缆圈数，施工期间尽可能去除多余电缆部分，仅在电缆两端预留区域留出电缆终端头裕量即可。预留电缆必须按照品字形合理布控，确保三相电流所生成磁通矢量降至最低，电缆间若有交叉，也需尽快利用隔板做合理分隔，或者采取间距控制在0.25m以上等方式，确保电缆布设到位，避免因此而导致电缆发热等问题出现。

2.4增设电缆温度在线监测装置

增设电缆温度在线监测装置，对电缆实际温度变化进行全天候监测，第一时间发现电缆温度过高，或者温度变化频繁、异常，相关工作人员便可迅速做出反应，尽早发现导致电缆过热的原因，从而避免电缆发热引发难以预控的安全事故。同时增设电缆温度在线监测装置，也有助于检修工作人员，在进行电缆故障检测处理时迅速找出故障位置，提高检修效率，保障电缆运行稳定性能够得到切实提升[3]。

2.5电缆回流线电流在线监测

借助电缆回流线电流在线监测装置，可实现接地电流值和历史电流值做实时比较，从而第一时间评估判定电缆护套及接地系统是否存在缺陷或者故障风险，这也是解决、预防电缆过热问题的有力举措[4]。

2.6科学优化现场散热环境

科学优化现场散热环境，比如电缆直埋期间，会受限土壤热阻、敷设深度影响，整体散热环境不佳，电缆载流量全面减弱，有时可能只会达到额定电流75%，所以实践期间应尽可能改善区域环境，比如将电缆直埋转为地上敷设，以全面提高电缆线路载流量，避免电缆过热的情况发生[5]。

3、针对电缆发热应对处理的实践案例

3.1案例概要

（1）某化工企业中由于设备集中，线缆布局不合理致使现场发热着火，存在重大安全隐患，严重的导致重大经济损失及人员伤亡事故发生。

现场情况：

2020年青海某化工企业运行负荷正常情况变压器功率3500KVA，现场设备机组运行负荷1800KVA，由于设计变压器集中且降温面积过大，普通空调机组无法有效降温，致使现场线槽中电缆温度过高，线缆明显出油，室内温度平均温超过35℃，存在运行重大安全隐患。

如下图图（1）（2）所示：

（图1）：现场电缆温度监测示意图

（2）机组温度监测

（2）现场解决办法。变压器降温：由于设计上存在的系统缺陷，致使变压器比较集中，且通风不畅，公司研究采取分布通风风机降温，增加现场35000m³轴流风机6组，通过增加通风风量降低系统温度。如下图图（3）所示：

图（3）通风风机

（3）线缆降温。由于现场控制线缆、主电线缆等线缆同槽同输送，致使发热集中，现场电缆温度65℃，电缆表面变湿明显出油现象，现场采用人工对电缆系统分层、分类规整，整体清理整顿。如下图图（4）所示。

图（4）人工对电缆系统分层、分类规整

（4）厂房降温。现场夏季温度较高，厂房室内温度过高，现场常温高于35℃以上，各厂房修复通风系统、主门敞开保持室内温度低于25℃。最终经过对现场敷设环境的优化改善，该化工企业电缆温度得到了有效控制，后续企业正常生产运营期间，也未发现电缆发热现象。

结束语

综上所述，通过对电缆发热的成因研究与应对策略分析，可以看出电缆发热的成因大致有两个方面，一方面为电缆自身原因，另一方面为敷设环境原因，实践期间，必须从注重电缆采购及制造环节质量必须达标、全面提升电缆安装实效性、规范电缆预留处合理设置电缆圈数、增设电缆温度在线监测装置、电缆回流线电流在线监测、科学优化现场散热环境等方面做起，才能有效避免电缆发热的问题，确保电缆安全性、运行稳定性能够得到切实提升，这也是降低甚至杜绝电缆故障风险的必要手段。

参考文献

[1]黄湘伟,史明政,蒋振伟. 某风电场箱式变压器低压侧690V进线电缆隔板发热原因分析与技术改造[C]//中国电力技术市场协会.2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛论文集.[出版者不详],2022:177-181.

[2]向涛,杨向勇. 浅析主变电缆桥架异常发热的原因及解决方案[C]//中国电力技术市场协会.2022年电力行业技术监督工作交流会暨专业技术论坛论文集.[出版者不详],2022:999-1003.

[3]赵增,刘小九,翟公礼,赵占廷.低压电缆线路发热现象原因浅析及解决方案[J].光纤与电缆及其应用技术,2022(04):45-46.

[4]胥迎燕. 标准制定中电缆温度确立的分析[C]//天津市电子工业协会.天津市电子工业协会2021年年会论文集.[出版者不详],2021:22-24.

[5]覃宗涛,唐静.一起单芯电缆支架发热缺陷仿真与处理[J].电气开关,2019,57(06):92-95.