埋地電力電纜的特性

民用和工業(yè)用電力電纜，不管供電電壓是高壓(以110kV為主)、中壓(1~30kV還是低壓(220~380V)，通常都是埋地的。在中、低壓電網(wǎng)中，采用塑料絕緣電纜(如低壓用 NYY型和 NAYY 型電纜，它們無須采取額外的防腐措施)。有銅屏蔽和塑料護(hù)套的電纜(如 NYCY型和 NYCWY型)具有足夠的耐腐蝕能力。只用浸漬瀝青的黃麻包扎的鋼鎧裝的鉛包電纜才有腐蝕危險(xiǎn)，同樣，具有塑料防護(hù)層的鋁包電纜和波紋鋼護(hù)套電纜一旦塑料防護(hù)層破損，也會(huì)有腐蝕危險(xiǎn)。110kV的高壓電纜也有類似問題，這種高壓電纜通常是用鋼套管埋地的，鋼管外涂有瀝青或塑料防護(hù)層。

為了防止出現(xiàn)不可承受的高接觸電壓[1,2]，變電站和開關(guān)站以及配電網(wǎng)中的電力電纜的金屬護(hù)套要連接到那些接地電阻很低且已經(jīng)接地的裝置上。假如出現(xiàn)以下情況，就會(huì)增加腐蝕危險(xiǎn)并使防腐工作變得相當(dāng)困難:

(1)由于與外部陰極構(gòu)筑物(如鋼筋混凝土基礎(chǔ)或接地裝置)形成腐蝕電池而有腐蝕危險(xiǎn)[3]:

(2)有雜散電流(如直流鐵路設(shè)施產(chǎn)生的雜散電流)造成的腐蝕危險(xiǎn);(3)大地雜散電流;

(4)由于接地條件與10.2節(jié)假設(shè)(2)不一致而無法實(shí)施正常的陰極保護(hù)按照4.3節(jié)的建議改進(jìn)防護(hù)層質(zhì)量，如果無法保證防護(hù)層絕對(duì)沒有任何缺陷，那么上述(1)和(2)點(diǎn)所列的腐蝕危險(xiǎn)仍是不可避免的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即使在施工中倍加小心高壓電纜用鋼導(dǎo)管的外防腐層仍然難免被損傷。在此情況下，只有實(shí)施陰極保護(hù)和雜散電流防護(hù)措施，才有可能避免腐蝕危險(xiǎn)。按照2.4節(jié)中的圖2-12，使用鉛包電纜時(shí)必須考慮限制其過負(fù)電位。由于鋁既能發(fā)生陽(yáng)極性腐蝕，又能發(fā)生陰極性腐蝕，所以相應(yīng)地要限制一個(gè)較小的臨界電位范圍(見2.4節(jié))，特別是有雜散電流干擾時(shí)，從技術(shù)上講，實(shí)現(xiàn)這樣的限制是很困難的。鋁包皮上的塑料防護(hù)層必須絕對(duì)沒有缺陷[4,5]。按照式(5-11)，可以用直流電壓測(cè)量r值來確定是否存在防護(hù)層缺陷。只有在防擴(kuò)層的電阻(見表 5-2)大于式(5-5)中的缺陷電阻r時(shí)，才能按照式(5-10)檢測(cè)出防護(hù)層缺陷。例如，假如在 p=1002·m的厚2mm的防護(hù)層中有一個(gè)直徑 d=0.1mm 的

非常小的缺陷，按上述解釋，rg=2.6X1070。對(duì)于“=1010Ω·m?的塑料防護(hù)層，表面積 S=385m’時(shí)，才能達(dá)到這一電阻值。因此，只能檢測(cè)出 d>0.1mm 的缺陷。為了測(cè)量非常高的 10?Ω缺陷電阻，必須用0.1~1kV的電壓進(jìn)行測(cè)量[4,]。由于生成氣體，預(yù)計(jì)這樣測(cè)量必然會(huì)得出不準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。所以，只能在新近敷設(shè)的且電纜護(hù)套還沒有連接的電纜上進(jìn)行這樣的r測(cè)量。在檢驗(yàn)中無法檢測(cè)出后來發(fā)生的防護(hù)層缺陷或針孔。

按照第12章實(shí)施局部陰極保護(hù)能夠克服上述(3)點(diǎn)提到的困難。這在工業(yè)裝置上是可能的，但在城市地區(qū)是不可行的。依靠戰(zhàn)略性地部署陽(yáng)極(見12.2節(jié))，并且用較高的縱向電阻限制目的物的保護(hù)范圍，就能夠?qū)崿F(xiàn)有效的局部陰極保護(hù)。鉛包電纜就屬于這種情況(見圖13-1)。假如用直流去耦器件將受保護(hù)的目的物與接地裝置隔離開，那么常規(guī)的陰極保護(hù)也是可能的。高壓電纜的鋼導(dǎo)管上就是這樣做的。