关于电力电缆故障原因及探测方法探讨

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关于电力电缆故障原因及探测方法探讨

内容摘要：关于电力电缆故障原因及探测方法探讨

　　摘要：电力电缆作为电力系统的重要设备，它的安全运行具有重要意义。一旦发生故障它直接影响着机组的安全稳定运行，同时，也可能引发火灾事故，扩大事故范围，导致大面积停电。因此分析电力电缆故障原因及探测方法探讨具有重要意义。

　　关键词：电力电缆故障　原因分析　探测方法　探讨

　　一、电缆介绍

　　电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆;导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线，绝缘电线又称为布电线。

　　二、电缆分类

　　电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆;导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线，绝缘电线又称为布电线。

　　电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。

　　电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆等等。它们都是由多股导线组成，用来连接电路、电器等。

　　三、电缆故障分析

　　电缆故障指的是：电缆在预防性试验时发生绝缘击穿或在运行中因绝缘击穿、导线烧断等而使电缆线路停止供电的事件

　　电缆故障造成的原因

　　电缆故障的最直接原因是绝缘降低而被击穿。导敏绝缘降低的凶素很多，根据实际运行经验，归纳起来不外乎以下几种情况：

　　(1)外力损伤。由近几年的运行分析来看，尤其是在经济高速发展中的海浦东，现在相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。比如：电缆敷设安装时不规范施工，容易造成机械损伤;在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。l有时如果损伤不严重，要几个月甚至几年才会导致损伤部位彻底击穿形成故障，有时破坏严重的可能发生短路故障，直接影响电用电单位的安全生产。

　　(2)绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，时间久在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

　　(3)化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆故障。

　　(4)长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量，从而使电缆温度升高。长期超负荷运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。尤其在炎热的夏季，电缆的温升常常导致电缆绝缘薄弱处首先被击穿，因此在夏季，电缆的故障也就特别多。

　　(5)电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中，如果有接头压接不紧、加热不充分等原网，都会导致电缆头绝缘降低，从而引发事故。

　　(6)环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

　　(7)电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。

　　(8)电气方面有:电缆头施工工艺达不到要求，电缆头密封性差,潮气侵入电缆内部，电缆绝缘性能下降;敷设电缆时未能采取保护措施,保护层遭破坏，绝缘降低.

　　(9)土建方面有：工井管沟排水不畅,电缆长期被水浸泡，损害绝缘强度;工井太小,电缆弯曲半径不够，长期受挤压外力破坏.主要是市政施工中机械野蛮施工,挖伤挖断电缆.

　　(10)、电缆本身或是电缆头附件质量差，电缆头密封性差,绝缘胶溶解，开裂,导致站出现的谐振现象为线路断线故障使线路相间电容及对地电容与配电变压器励磁电感构成谐振回路，从而激发铁磁谐振.

　　2、电力故障的排除

　　(1)断线故障

　　断线谐振在严重情况下,高频与基频谐振叠加，能使过压幅值达到相电压[P]的2.5倍,可能导致系统中性点位移，绕组及导线出现过压,严重时可使绝缘闪络，避雷器爆炸,电气设备损坏.在某些情况下，负载变压器相序可能反转,还可能将过电压传递到变压器的低压侧，造成危害.

　　防止断线谐振过压的措施

　　防止断线谐振过压的主要措施有:

　　a不采用熔断器,避免非全相运行.

　　b加强线路的巡视和检修，预防断线的发生.

　　c不将空载变压器长期挂在线路上.

　　d采用环网或双电源供电.

　　e在配变侧附加相间电容,

　　其原理是：采用电容作为吸能元件来吸收暂态过程中的能量，从而降低冲击扰动强度以抑制谐振的发生.s一(o+ 3C, 1C.,在配变侧附加相间电容△C,使8一[Co+ 3(C U+ A0)/Ca增大，从而增大等值电容C和等值电动势Eo所需电容值可根据文献[6]中方法求出.(6)采用励磁特性较好的变压器有助于减少断线过压的发生几率.

　　(2)电缆故障智能测试系统

　　产品概述：

　　a. 经过广泛的市场调研，随着国家加大对基础能源设施的投资，两网改造的完成，运行电缆的数量已急剧增加，城市化的快速发展带来建设项目的大量增加，引起电缆故障大大增加，运行单位给用户的承诺要求快速解决故障，保证供电。而市场上现有的电力电缆的故障测试仪器，尽管品种较多，但均显笨、大、繁，操作不方便，难以快速掌握。

　　b. 因此，为解决现场故障查找难题，尤其是复杂波形分析之难题，国家特组织技术力量研制新一代智能型电缆故障快速测试仪，以满足现场故障检测快速恢复供电之急需。

　　c. 技术的发展是无止境的，尤其是进入新的世纪后更是知识爆炸，技术跳跃式发展，信息技术、网络技术必然且已经融入各行各业，甚至影响着我们的日常生活，那它当然地应该促进电缆故障的检测技术向前发展。电缆故障的检测大约经历了：电桥法 (五、六十年代)、低压脉冲测试法(七、八十年代) 、冲击高压闪络法 (九十年代) 、二次脉冲法 (新世纪伊始)、多次脉冲法(当下最有效简便的测试方法)

　　电缆故障智能测试系统主要功能特点：

　　1. 操作方面，人机界面友好，所有设置自动记忆，领导电力检测仪器新潮流。

　　2. 用于一般35kV及以下各种电力电缆各种故障快速检测，在全国技术最新，操作分析最方便，体积最小，便携性最好。

　　3. 标配仪器采用ABS工程塑料外箱，在国际、国内市场体积最小、便携性最好,抗震、耐磨、耐划伤。

　　4. 反射式高分辨率液晶显示屏，户外现场使用清晰直观。

　　5. 先进的测试波形自动同屏比较功能，测试波形与全长波形同屏比较等，大大提高了复杂波形的分析正确率。

　　6. 先进的无线感应式取样传感器，接线最简单，彻底保证人、机安全。

　　7. 波形存储、调用、打印功能，方便记录、分析。

　　2.8 自动日历，方便带时间存贮测试数据与波形。8. 声磁同步故障定点仪辅以高灵敏低噪声耳机，直观、快捷、准确，自动开关机。

　　9. 多频、大功率、自动阻抗匹配路径信号发生器，适应现场各种情况，接收部分自动开关机。

　　10. 定点仪内置高容量电池，既方便又安全。

　　四、结语：