平行電纜長期過載會引發(fā)一系列嚴(yán)重后果，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成威脅，通過合理選型、實(shí)時監(jiān)測等預(yù)防措施能有效避免這些問題的發(fā)生，以下是詳細(xì)介紹：

長期過載的后果

電纜絕緣性能下降

• 加速絕緣老化：電纜在長期過載運(yùn)行時，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量會大幅增加。根據(jù)焦耳定律$Q=I^{2}Rt$（其中$Q$為熱量，$I$為電流，$R$為電阻，$t$為時間），電流$I$增大，產(chǎn)生的熱量$Q$會成平方關(guān)系增長。過高的溫度會加速電纜絕緣材料的老化過程，使其物理和化學(xué)性能發(fā)生變化。例如，交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電纜在高溫下，其分子結(jié)構(gòu)會逐漸破壞，導(dǎo)致絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度降低、彈性變差。

• 引發(fā)絕緣擊穿：隨著絕緣老化的加劇，電纜絕緣層的絕緣性能會不斷下降。當(dāng)絕緣性能降低到一定程度時，在正常工作電壓或過電壓的作用下，就可能發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。絕緣擊穿會導(dǎo)致電纜相間短路或?qū)Φ囟搪?，引發(fā)嚴(yán)重的電氣事故，如火災(zāi)、爆炸等，不僅會損壞電纜本身，還可能危及周圍的設(shè)備和人員安全。

導(dǎo)體損耗增大

• 電阻增加：長期過載運(yùn)行會使電纜導(dǎo)體的溫度持續(xù)升高，而金屬導(dǎo)體的電阻會隨著溫度的升高而增大。根據(jù)電阻定律$R=\rho \frac{l}{S}$（其中$R$為電阻，$\rho$為電阻率，$l$為導(dǎo)體長度，$S$為導(dǎo)體截面積），在導(dǎo)體材料和尺寸不變的情況下，電阻率$\rho$會隨溫度升高而增大，從而導(dǎo)致導(dǎo)體電阻$R$增加。

• 電能損耗加劇：導(dǎo)體電阻增大后，根據(jù)焦耳定律，在電流通過時產(chǎn)生的熱量會更多，電能損耗也會相應(yīng)增加。這不僅會降低電纜的傳輸效率，造成能源的浪費(fèi)，還會使電纜的溫度進(jìn)一步升高，形成惡性循環(huán)，加速電纜的損壞。

縮短電纜使用壽命

• 綜合影響：長期過載運(yùn)行導(dǎo)致的絕緣老化、導(dǎo)體損耗增大等問題會相互影響，共同作用，加速電纜的整體損壞過程。電纜的各項(xiàng)性能指標(biāo)會逐漸下降，無法滿足正常工作的要求，從而縮短電纜的使用壽命。例如，原本設(shè)計使用壽命為20年的電纜，在長期過載運(yùn)行的情況下，可能僅使用10年甚至更短時間就需要更換。

影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

• 引發(fā)停電事故：當(dāng)平行電纜因長期過載而發(fā)生故障時，會導(dǎo)致電力傳輸中斷，影響用戶的正常用電。特別是在一些重要的電力線路中，如工業(yè)生產(chǎn)用電、醫(yī)院、學(xué)校等場所的供電線路，電纜故障可能引發(fā)大面積停電，給生產(chǎn)和生活帶來嚴(yán)重影響。

• 破壞電網(wǎng)平衡：電纜故障還可能引起電網(wǎng)的電壓波動和頻率變化，破壞電網(wǎng)的平衡和穩(wěn)定運(yùn)行。在嚴(yán)重情況下，可能導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰，引發(fā)更廣泛的停電事故，對整個社會的經(jīng)濟(jì)和生活造成巨大損失。

預(yù)防措施

合理選型電纜

• 準(zhǔn)確計算負(fù)載電流：在設(shè)計電力線路時，要根據(jù)用電設(shè)備的功率、使用情況等因素，準(zhǔn)確計算負(fù)載電流?？紤]一定的裕量，以確保電纜在正常工作時不至于過載。例如，對于一些間歇性工作的設(shè)備，要按照其最大功率來計算負(fù)載電流。

• 選擇合適規(guī)格電纜：根據(jù)計算出的負(fù)載電流，選擇合適截面積的電纜。電纜的截面積應(yīng)根據(jù)其載流量來確定，要確保電纜的載流量大于負(fù)載電流。同時，還要考慮電纜的敷設(shè)環(huán)境、長度等因素對載流量的影響。例如，在高溫環(huán)境下敷設(shè)的電纜，其載流量會相應(yīng)降低，需要選擇更大截面積的電纜。

安裝過載保護(hù)裝置

• 熔斷器保護(hù)：熔斷器是一種簡單的過載保護(hù)裝置，當(dāng)電路中電流超過熔斷器的額定電流時，熔斷器的熔體熔斷，切斷電路，從而保護(hù)電纜和設(shè)備不受過載電流的損害。在選擇熔斷器時，要根據(jù)電纜的額定電流和負(fù)載的性質(zhì)來選擇合適的熔斷器規(guī)格。

• 斷路器保護(hù)：斷路器具有過載、短路等多種保護(hù)功能，當(dāng)電路中出現(xiàn)過載或短路故障時，斷路器能夠自動跳閘，切斷電路。與熔斷器相比，斷路器具有可重復(fù)使用、動作準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電力線路中。要根據(jù)電纜的額定電流和負(fù)載情況，合理設(shè)置斷路器的過載保護(hù)動作電流和動作時間。

實(shí)時監(jiān)測電纜運(yùn)行狀態(tài)

• 安裝溫度傳感器：在電纜的關(guān)鍵部位，如接頭處、電纜密集敷設(shè)區(qū)域等，安裝溫度傳感器，實(shí)時監(jiān)測電纜的溫度變化。當(dāng)電纜溫度超過設(shè)定值時，及時發(fā)出報警信號，提醒運(yùn)維人員采取措施。例如，可以采用無線溫度傳感器，將溫度數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，方便運(yùn)維人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

• 使用電流互感器監(jiān)測電流：通過在電纜線路中安裝電流互感器，實(shí)時監(jiān)測電纜的電流變化。將電流數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，與電纜的額定電流進(jìn)行對比分析。當(dāng)電流超過額定電流一定比例時，及時發(fā)出預(yù)警信息，以便運(yùn)維人員及時處理。

加強(qiáng)運(yùn)維管理

• 定期巡檢：制定詳細(xì)的電纜巡檢計劃，定期對電纜線路進(jìn)行巡檢。檢查電纜的外觀是否有破損、老化等情況，電纜接頭是否松動、發(fā)熱等。特別是在夏季高溫季節(jié)和用電高峰期，要增加巡檢次數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患。

• 清理電纜周圍環(huán)境：保持電纜周圍環(huán)境的整潔，清除雜物和易燃物，避免電纜受到外力擠壓和碰撞。對于敷設(shè)在電纜溝、電纜隧道內(nèi)的電纜，要定期清理溝內(nèi)的積水和雜物，保持良好的通風(fēng)和散熱條件。

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