高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)

◎秦 亮

高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)

◎秦 亮

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)學(xué)者針對(duì)高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)開展了一系列的研究與探討工作。電力能源在社會(huì)實(shí)際應(yīng)用中逐漸增加，極大的推動(dòng)了工業(yè)發(fā)展的規(guī)模，也使傳輸設(shè)備的作用日趨重要。本文簡(jiǎn)要分析了電纜故障，并深入研究了電纜故障探測(cè)，旨在更好地為具體工作提供必要的參考。

眾所周知，隨著現(xiàn)階段工業(yè)的快速發(fā)展，作為在社會(huì)實(shí)際應(yīng)用中扮演不可或缺的角色的電力行業(yè)，已經(jīng)得到國(guó)際上諸多相關(guān)學(xué)者的高度重視。高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的過程當(dāng)中顯得至關(guān)重要，同時(shí)維護(hù)水平的好壞對(duì)于電纜的穩(wěn)固有著決定性的影響。我們可以清楚的看出，隨著各種各樣的原因使得電力電纜出現(xiàn)故障，這就在一定程度上讓人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅,也極大的制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。與此同時(shí)，我們想要解決諸多因素等對(duì)電力電纜破壞問題，必須要切實(shí)弄清出現(xiàn)的原因。當(dāng)前，我國(guó)針對(duì)一些新建大型發(fā)電機(jī)組，幾乎都相應(yīng)的提供了高壓電力電纜，由此可知，隨著其應(yīng)用范圍逐漸廣泛，與此同時(shí)，發(fā)現(xiàn)了諸多在高壓電力電纜系統(tǒng)運(yùn)行過程中紕漏與問題，像設(shè)備部件磨損以及出力不足等問題，除此之外，相當(dāng)一部分的電廠由于電力電纜系統(tǒng)的故障，從而引起一系列的弊端，進(jìn)而在很大程度上制約了機(jī)組滿負(fù)荷的安全、可靠運(yùn)行，一小部分電廠還會(huì)引發(fā)各種各種事故的高概率發(fā)生。所以，相關(guān)工作人員必須針對(duì)此類問題予以高度的重視，堅(jiān)決杜絕此類事件的再發(fā)生，以至于使電廠機(jī)組能夠相對(duì)安全可靠的運(yùn)行。本文的研究目的是讓人們更加直觀地了解到高壓電力電纜工作的本質(zhì)，以至于更好地開展一系列相關(guān)的整治工作，進(jìn)而為廣大人民群眾舒適與健康的生活保駕護(hù)航。

電纜故障分析

故障原因

材料缺陷。沒有對(duì)絕緣材料進(jìn)行妥善的保護(hù)、管理,引起一定程度的電纜絕緣材料老化、臟污、受潮；電纜接頭附件制造存在缺陷,組裝時(shí)不密封或者不符合相關(guān)的規(guī)定等;在包纏絕緣層的過程當(dāng)中,需絕緣層上存在重疊間隙、破口、裂損、皺紋等缺陷。

機(jī)械損傷?？梢哉f機(jī)械損傷造成的電纜事故是最常見的。自然現(xiàn)象或者直接受外力損壞引起的損傷，像環(huán)境腐蝕、巖石冒落砸傷以及車輛擠壓等，很容易引起電纜本體故障；安裝、運(yùn)輸時(shí)電纜受到碰傷,過度彎曲損傷電纜以及機(jī)械牽引力過大拉傷電纜。

老化變質(zhì)、絕緣受潮。過熱能夠造成絕緣層老化變質(zhì),引起絕緣下降；終端頭、中間接頭制作工藝粗糙，引起密封失效,需從而造成潮氣侵入。加入絕緣介質(zhì)，內(nèi)部氣隙在電場(chǎng)作用下出現(xiàn)游離使絕緣下降。

制作工藝粗糙。終端頭、中間接頭的防潮,需制作工藝不良,電場(chǎng)分布設(shè)計(jì)不完善,需不按操作規(guī)程要求制作，材料選用不當(dāng)?shù)?需都會(huì)引起電纜頭絕緣故障。

過電壓。在故障暫態(tài)過電壓、操作過電壓、大氣過電壓作用下使電纜絕緣擊穿引起故障。

電纜故障性質(zhì)分類

依據(jù)故障點(diǎn)絕緣電阻的高低不同,能夠分為高阻故障以及低阻故障兩類。

高阻故障。若電纜故障點(diǎn)相地間或者相相間的絕緣電阻Rg較大,相比于低阻故障,需從而導(dǎo)致不可以借助低壓脈沖法測(cè)量,需上述這種故障被叫做高阻故障。若故障點(diǎn)沒有形成電阻通道,那么其絕緣電阻會(huì)很大,需甚至達(dá)到所要求的規(guī)范值,然而在進(jìn)行高壓預(yù)試時(shí),當(dāng)電纜絕緣材料的抗電強(qiáng)度不能達(dá)到預(yù)試電壓要求時(shí),就會(huì)突然放電造成閃絡(luò)擊穿,且泄漏電流瞬間增大,上述這種故障被叫做高阻閃絡(luò)性故障。通常情況下，高阻故障是高阻閃絡(luò)性故障。

低阻故障。一般的，可以借助低壓脈沖法測(cè)量的故障，若電纜故障點(diǎn)相地間或者相相間的絕緣電阻Rg較小,需就被叫做低阻故障。特別的，當(dāng)似斷非斷或者故障斷線Rg=∞時(shí)，被叫做開路故障；當(dāng)Rg=0時(shí),被叫做短路故障。

電纜故障探測(cè)

電纜故障性質(zhì)判斷

借助萬(wàn)用表進(jìn)行導(dǎo)通試驗(yàn),需判定故障電阻是三相故障還是兩相、單相故障；是斷線、短路、接地故障還是組合型故障;是封閉性還是閃絡(luò)性故障;是低阻故障還是高阻故障。一般的，煤礦井下電纜故障都集中在電纜頭上,同時(shí)常見的還有兩相短路接地、單相接地故障。

借助兆歐表測(cè)量電纜絕緣電阻值,需參照短路放電火花聲音的大小判別絕緣具體情況。

現(xiàn)場(chǎng)能夠參照故障出現(xiàn)時(shí)發(fā)生的跳閘范圍以及各種信號(hào)指示等現(xiàn)象,進(jìn)行初步的故障性質(zhì)判斷。

故障定點(diǎn)。通常情況下，井下借助電壓脈沖法進(jìn)行故障電纜的測(cè)試。此測(cè)試方法將已充電的大容量電容器作為大功率直流電源，其適用于閃絡(luò)性高阻故障以及泄漏性高阻故障。

現(xiàn)場(chǎng)借助沖閃放電聲測(cè)法定點(diǎn),需煤礦井下電纜明敷懸掛較多,需其特點(diǎn)是直觀、方便和簡(jiǎn)單。當(dāng)故障擊穿放電時(shí),造成較強(qiáng)的機(jī)械振動(dòng),即可以明顯的聽到“啪”“啪”的響聲,以至于正確地進(jìn)行故障定位。借助于球間隙擊穿放電同步以及故障點(diǎn)瞬間沖擊閃絡(luò)放電的原理,需進(jìn)行故障定點(diǎn)。

故障探測(cè)注意事項(xiàng)

探測(cè)儀的接線應(yīng)該正確和緊固。調(diào)整和拆除球間隙時(shí)應(yīng)該借助放電棒進(jìn)行充分放電；外皮完好芯線,電纜、電容器、控制箱、閃測(cè)儀以及高壓發(fā)生器接地線,應(yīng)該和接地網(wǎng)穩(wěn)固連接；在進(jìn)行探測(cè)儀探測(cè)之前,需應(yīng)該檢查被測(cè)電纜上各處接地牢固與否；電纜接地和保護(hù)層之間要良好接觸,需避免由于混淆沖擊時(shí)出現(xiàn)故障和放電放電而出現(xiàn)誤判；基于電弧短路放電以及故障點(diǎn)臨界擊穿電壓來確定球間隙的大小。與此同時(shí)，為了更好地查找故障點(diǎn),區(qū)別于外界干擾，放電時(shí)間通常取2～6s。

總之，通過研究高壓電力電纜故障及探測(cè)技術(shù)使電力系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)的成本極大的減少，系統(tǒng)維護(hù)程序便捷。與此同時(shí)，隨著高壓電力電纜扮演了越來越重要的角色，可以預(yù)見的是其應(yīng)用也將越來越廣泛。綜上所述，高壓電力電纜故障分析及探測(cè)技術(shù)在當(dāng)前已經(jīng)逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的一項(xiàng)至關(guān)重要的課題。與此同時(shí)，必須不斷加強(qiáng)其在相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用，以至于發(fā)揮其應(yīng)有的巨大效能，從而在很大程度上推動(dòng)工業(yè)更加穩(wěn)定、快速的發(fā)展。

（作者單位：哈爾濱電力工程安裝公司電纜工程處）