[其他]充油电缆漏油报警和灭火自锁装置

说明书

本实用新型属于充油电缆的附件中与指示非电缺陷的出现或其位置有关的装置。具体地说，是一种涉及单芯充油电缆的漏油报警和灭火自锁装置。

随着城市用电量的剧增，110千伏级以上的高压电缆直接进城的趋向已定。目前，国内可供110千伏级以上输配电用的电缆只有单芯自容式充油电缆一种。在充油电缆中由于低粘度油的应用，使其绝缘性能获得明显提高，但由此而引起的火灾事件也明显增多。一旦电缆着火，大量低燃点的高压电缆油在二端油箱的压力下源源不断地从击穿破口处向火场喷涌，燃烧的油流将任意蔓延，如波及邻近的电缆或者开关，变压器等含油设施，其后果更是不堪设想，这在国内外都有十分惨痛的实例可查。所以充油电缆如何防火已成为人们颇为关注的重大问题。

高压电缆进城一般有两种敷设方法，即用电缆沟土壤直埋或在隧道廓道内明敷，特别是后者因便于管理和日后追加敷设时不影响市政交通，故使用更为普遍。电缆隧道通常是密闭的地下设施，每隔一定间距常有不同深度的竖井，它具有自然抽风作用，因此，一旦着火后火势极易蔓延而隧道口又窄，采用人工灭火并非易事。

据国内外有关资料介绍，对充油电缆的防火措施归纳起来不外乎二类，第一类是着眼于阻燃，如防火门，埋砂，涂阻燃剂，防火槽和排油漏斗；第二类是着眼于灭火，如烟雾报警器，干粉灭火器，灭火弹，消防水管等。

显然，阻燃措施优于灭火措施，但是现行的阻燃措施收益不大且弊病不少。例如，防火门虽然阻止火焰蔓延，但不利通风以致降低电缆传输能力。同样，埋砂对于抑制火势其效果虽比防火门好，但对于降低电缆传输能力却比防火门更甚。涂敷阻燃剂虽对于电缆外界明火的防燃有一定效益，但对于着火时从电缆中喷涌出来的，到处蔓延的可燃性电缆油就作用不大。至于用漏斗和排油管来汇集着火时的电缆油，使之流入密闭的装有卵石的池内的做法更是未必现实。

总之，上述阻燃措施没有抓住充油电缆易于着火和着火后火势不易控制的要害。充油电缆的易燃性在于电缆内（包括和电缆两端相连的压力油箱内）含有大量可以喷发的可燃油这样一个事实。如果电缆在击穿性事故发生时没有油或者只有极少量油从破口处涌出，加之充油电缆本身又有不可燃烧的铜带和铅套裹紧着，这样火势就容易被控制甚至自行熄灭。由此可见，在充油电缆发生事故的瞬间及时把油源切断，不让其外流才是提高充油电缆防火能力的有效途径。

电缆击穿时必然有漏油现象存在，这一点是众所周知的，至于如何判断电缆中发生漏油，目前国内外一般采用的措施是先给压力油箱中油压定一个下限值，并采用电接触压力表测量油箱中的油压，当油压低于该下限值时，则发出报警信号。但这种电接触压力表灵敏度不高并且不能判断漏油的性质。当检修人员接到报警信号时，一则已有大量电缆油流失，为火灾种下祸根；二则电缆油压已在下限值，处理不当易造成系统失压进气；三则一旦漏油是由击穿性事故引起，漏油的同时往往伴随火灾，用电接触压力报警会产生越是火烧越是送油的严重局面；四则目前为了给维修人员发现漏油和抢修以足够的时间，在油路系统需油量计算中，追加了1.4倍的富裕油量，这样既增加了工程投资，又使电缆油流失总量相应增加。此外，在日本公开特许公报（A）昭57－78309中介绍了一种《充油电缆的漏油停止装置》，它是通过先计算出充油电缆在暂态情况下，即负载变动时（如合闸）的需油率，然后通过在供油端的流速测定仪来测定流速，当超过上述需油率时即关闭供油阀门。在使用公式

F＝ 1/2 abl²＋P₀……（1）

时，其中P为电缆二端的油压差；

a为电缆中需油率；

l为电缆长度；

P为安全油压，（一般P＝0.1公斤力／厘米²）

当负载变动（如合闸），电缆两端产生的油压差P是一定的，故通过公式（2）

a＝ (2(P-P₀))/(bl²) ……………（2）

可算出需油率a，为了使判断更为准确起见，将负载变动时的油压差提高1公斤力／厘米后计算需油率a，这样当电缆中的需油率超过该数值a时，就可以判定电缆中存在漏油现象。

但是以这种在暂态下计算出来的需油率作为在稳态情况下测定流速，区分是否漏油的标准是不可取的；其次仅仅通过单相来测定流速是难于判断流速变化的原因，因为除漏油外，环境温度和负荷的变化都可能引起流速的变化；再其次，因一般故障也可能引起流速的变化（如小漏，渗油及阀门故障），如一旦超过流速限定值就切断油路，往往会产生因缺油等引起的其它事故。