江苏电科院自主研发电力电缆防火技术及系列装备——

筑牢电缆线路安全“防护网”

通讯员　李陈莹

近日，国网江苏电科院技术人员张伟使用电力电缆防火综合试验平台，完成了电缆用防火涂料、阻燃包带耐电弧燃烧试验，评估电缆通道防火设计的预期效果。

电气火灾是威胁电网安全运行的因素之一。去年以来，江苏电科院在国网江苏省电力有限公司指导下，集中组织开展220千伏及以下电力电缆防火系列装备研发，多措并举提升电缆网络电气火灾防范水平。

防火综合试验平台评估电缆整体防范能力

电力电缆防火综合试验平台，是国网江苏电力部署开展的覆盖多电压等级电缆电气火灾防范能力评价的建设项目。针对电力电缆应用场景、电气火灾特点，技术团队自主设计了全尺寸电缆通道耐火试验舱，研发电气缺陷特征近似的电弧引燃火源，实现线缆类设备真型电气火情全过程试验反演；利用多维参量监控、数据融合诊断等技术，提出电缆及防火组合措施电气火灾防范能力评价方法，弥补传统单一产品检测造成的整体防火功能评估缺失的不足。

“全过程记录气体、温度、视频图像等数据，通过分析数据研究电气火源影响下缆线类设备的防火行为，再结合试验中电缆及防火产品的炭化形态、温度变化等参量，评估防火组合策略的整体效果。”江苏电科院专家陈杰说，试验结果可用于指导高压电缆通道防火设计，在设计阶段提高工程整体的防火能力。

江苏电科院已常态化开展国网江苏电力电缆防火产品检测工作，2021年依托该试验平台完成300余次电力电缆防火产品入网检测，使国网江苏电力电缆防火产品入网不合格率明显下降。

缺陷带电识别装置找出“潜伏”中的火情隐患

“电缆外护层出现疑似放电火情隐患，请协助排查电缆缺陷原因。”1月7日20时，江苏电科院高级工程师曹京荥接到位于南通的一座海上风电场工作人员的求助电话。他随即带上江苏电科院自主研发的电缆火情潜伏期缺陷带电识别装置赶赴现场，协助该风电场在并网大功率送电前成功排查出了电缆接地系统隐患缺陷。

电缆接地系统隐患是造成电缆线路电气火情的主要原因，隐患点特征微弱，日常巡检难以发现。电科院从2020年起开始攻关信号耦合、干扰抑制等带电测试技术难点，针对全类别电缆接地方式发明激励信号带电安全接入、输出信号高精测量方法，突破安全带电测试技术瓶颈。在集中攻关1年后，技术团队研发出拥有自主知识产权的高压电缆火情潜伏期缺陷带电识别装置。该装置能在30安培感应电流、200伏特感应电压条件下完成毫欧姆级缺陷电阻带电测试，在电缆系统火情潜伏期排查出缺陷，进一步降低线路运维成本、提高检测效率。

去年，团队采用该技术，在江苏省内全面排查了2547组110千伏及220千伏高压电缆接头，发现百余起缺陷。目前，该技术作为典型经验推广应用于上海、西安、厦门等地区电网，取得了良好的应用成效。

监测预警装备在电缆火灾早期精准预警

长期以来，高压电力电缆火情监测只能在火灾成型后告警，难以在火情早期探查识别。

江苏电科院首次应用电弧引燃技术模拟电缆电气火灾发生发展过程，采用电阻、温度、烟气作为发展阶段划分指标，提出融合“电－温－气－烟”特征辨识的电气火情三级精准预警技术，实现电缆线路自持火焰前快速预警。技术团队建立了计及通道流速、结构尺寸、经济约束的火情预警响应模型，自主研发了火情特征参量分布式自感知、自组网应急勘查技术，实现了在电缆火灾早期10分钟内快速预警。

3月9日，江苏电科院技术团队完成了电气火情监测预警装备组网及传感性能调试。调试合格产品将应用于江苏电网的重要电缆通道。

电缆通道一般比较狭长，监测死角多、告警响应迟。技术团队针对这些问题，结合典型电缆通道应用场景提出了“响应率优化布点、死角点移动巡检”技术路线，研发了电气火情监测预警装备。

结合电力电缆防火综合试验平台内电缆电弧引燃试验，技术团队建立了计及电缆隧道断面尺寸、通风速率、烟气蔓延特性的早期火情预警响应时空融合模型，获得典型通道尺寸下的监测布点策略。

2020年以来，江苏电网220千伏电缆隧道已逐步试点应用该类预警装备，江苏电网未发生高压电缆电气火灾事故。

今年1月，由中国电机工程学会组织、中国工程院院士邱爱慈领衔的鉴定委员会对江苏电科院的电缆防火技术及系列装备进行了鉴定审查。委员会成员一致认为，相关技术成果整体达到国际领先水平。

目前，技术团队正通过现场测试数据积累优化应用判断依据，扩展电缆沟等通道应用场景，打造标准化产品，力争丰富电缆运检技术方法，健全电缆防火管控体系。