一起低壓聯(lián)絡電纜短路事故的分析與處理
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從上式關系式可以看出：圖2中處于表面分布圓φ3，上的1，4，9，12等號電纜的電流密度最大，其次是處于分布圓φ2上的2，3，5，8，10，11等號電纜的電流密度中等，處于分布圓φ1，上的6，7等號電纜的電流密度最小。如果大電流電纜線路按照類似于圖2的方式敷設，其中的1，4，9，12號電纜極易發(fā)生過載，甚至造成過熱和短路等事故的發(fā)生。該企業(yè)的聯(lián)絡電纜線路中，橋架中的48根300 mm2的單心電纜分別經(jīng)4個聯(lián)絡開關后與供電系統(tǒng)低壓母線連接，一般情況下每個聯(lián)絡開關每相的4根并聯(lián)電纜在敷設時是集中在一起的，屬于如圖2所示的同相數(shù)根并聯(lián)集中敷設的方式，由于橋架電纜敷設時沒有特別的要求，因此，橋架中的電纜分布會出現(xiàn)個別或局部交叉等現(xiàn)象，當某個交叉部位同時出現(xiàn)各相中電流密度最大或者比較大的數(shù)根電纜聚集時，在供電系統(tǒng)滿負荷運行的情況下，很容易同時發(fā)生過熱而使電纜絕緣融化失效，引發(fā)異相間短路和電纜爆炸事故。
(2)橋架鋼構件使電纜阻抗變化引起電纜電流分配不均。該聯(lián)絡電纜線路采用橋架敷設，橋架使用鋼板和角鋼制造，屬于磁導率很高的材料，由于電纜的感抗X與導線周圍介質(zhì)的磁導率μ成正比(即X∝L∝μ)，敷設在橋架中的單心電纜與橋架的阻抗會比架空敷設時增大，由于橋架中電纜與橋架體的距離各不相同，會導致各電纜的阻抗增加有差異，同時橋架本身結構也有差異也會導致各電纜的阻抗增加有差異(如側面為鋼板，與其緊靠的電纜的阻抗會明顯增大)。由于各電纜的阻抗有差異，也在一定程度上影響負荷電流在各電纜中的均衡分配，也可造成電纜的偏載、部分過熱和短路。
(3)敷設間隔過小影響散熱效果。橋架內(nèi)部空間狹小，使電纜的敷設距離受限，甚至出現(xiàn)局部堆積的現(xiàn)象，影響電纜的散熱效果，在數(shù)根過載電纜聚集的部位可引起快速升溫，導致短路事故的發(fā)生。
從以上分析可知，該企業(yè)供電系統(tǒng)的聯(lián)絡電纜采用數(shù)根電纜并聯(lián)方式在橋架中敷設，集膚效應是造成電纜偏載、部分過熱的主要原因，鋼制橋架敷設使各電纜阻抗出現(xiàn)差異性變化也是造成電纜偏載、部分電纜過熱的原因，加上電纜在橋架中敷設間距過小和局部堆積等現(xiàn)象影響散熱，從而引發(fā)聯(lián)絡電纜短路事故的發(fā)生。
3 聯(lián)絡電纜線路敷設的改進措施
根據(jù)事故分析的結果，主要采取以下措施對原有聯(lián)絡電纜敷設進行改進：
(1)采用三相單心電纜品字并聯(lián)分組敷設的方法來減輕集膚效應的影響。根據(jù)三相交流電路的特性可知，當三相負荷ZA，ZB，ZC對稱時(即ZA=ZB=ZC)時，有：
iA+iB+iC=0
而該企業(yè)供電系統(tǒng)的三相負荷是基本對稱的，當三相負荷電流同時通過每三根一組的單心電纜時，每組電纜中的三相(瞬時)負荷電流的和基本為零，各電纜心的瞬時電流方向各不相同，并保持正、反方向的電流相互抵消，避免集膚效應的發(fā)生，能使負荷電流能夠自動、比較均衡地分配到各并聯(lián)敷設電纜的中。
(2)增加橋架中電纜敷設的間距，改善散熱條件。
(3)增加橋架的通風條件，提高散熱能力。
聯(lián)絡電纜敷設改進措施的具體方法為：從供電系統(tǒng)兩端母線起，將每三根(A、B、C相各一根)電纜組成一組用尼龍扎帶綁扎呈品字形狀后置于橋架內(nèi)，數(shù)組并列敷設，電纜在橋架中的布置如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201809/388671.htm
橋架中的48根電纜共分16組重新進行了規(guī)范的敷設，每兩組之間留有10～30 mm通風散熱間隙。在電纜與兩端母線的連接處，采用了如圖4 所示的連接方式，盡可能避免兩組之間同一相電纜的相互平行靠近，進一步降低集膚效應的影響。
4 結語
該企業(yè)的聯(lián)絡電纜線路經(jīng)過上述改造后，至今已經(jīng)運行3年多，例行檢查各接頭及各電纜表面狀況一直良好，滿負荷運行時各電纜表明溫度均在40℃左右。事實證明了本文的分析結果。
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