電力電纜故障診斷研究綜述

張志明

【摘要】：電力電纜在運行過程中由于外界因素以及檢修的不規(guī)范性很容易出現(xiàn)故障，快速找到故障源并解決故障對于保證整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很重要的意義。本文主要介紹了電力電纜故障原因、測尋方法以及預(yù)防策略。

【關(guān)鍵詞】：電力電纜；故障原因；技術(shù)分析

引言

隨著人民生活水平的提高，電力電纜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。供電正常已經(jīng)發(fā)展為企業(yè)運行和人們正常生活的重要條件，電力電纜一旦出現(xiàn)故障，將直接導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)的故障，影響企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)和人們的正常生活。因此了解電纜的故障原因、快速尋找電纜故障源并解決電纜故障問題顯得尤其重要。

1、電力電纜產(chǎn)生故障原因

1.1電力電纜自身的問題

材料本身具有缺陷會嚴(yán)重影響電纜的質(zhì)量，造成下電纜出現(xiàn)故障。一般情況下，材料的缺陷主要分為包鉛或包鋁產(chǎn)生的缺陷、電纜附件制造上的缺陷、絕緣材料管理維護(hù)不善造成的缺陷三個方面。包鉛或包鋁產(chǎn)生的缺陷主要表現(xiàn)為紙絕緣上的裂紋、損壞、破口以及重疊間隙等。鑄鐵件制造不完美，造成砂眼、電纜的各個組件質(zhì)量不合格或不按規(guī)定組裝等都屬于電纜附件制造上的缺陷。絕緣材料管理維護(hù)不善往往會造成材料受潮和老化，從而影響電纜的中間頭和終端頭質(zhì)量。

1.2電力電纜過熱

造成電纜過熱的原因有很多種，既有內(nèi)在原因又有外在原因。電力電纜的特點是會長時間運行，電力電纜在上時間負(fù)載情況下回造成過熱，從而出現(xiàn)故障。在日常生活中，如果電壓不穩(wěn)定，有突然竄入或電壓選擇不合理都容易造成電纜局部過熱，使絕緣碳化而故障。若電纜安裝于密集區(qū)域、隧道等通風(fēng)不良處，都會導(dǎo)致電纜過熱而加速絕緣損壞，尤其是高溫天氣時，電纜熱量不能及時散失，增加了電力電纜的安全隱患。

1.3電力電纜的機(jī)械損傷

大部分電力電纜故障皆是因為機(jī)械損傷，有些輕微的機(jī)械損傷并不能立刻導(dǎo)致電力電纜故障，往往很長時間才反應(yīng)出來，不易被人察覺是一個很大的安全隱患。常見的機(jī)械損傷有直接受外力作用造成的損傷、敷設(shè)過程造成的損傷、自然力造成的損傷以及安裝過程造成的損傷四種。第一種損傷主要是指電纜直接遭受外力作用，如挖土、超重等造成的電纜誤傷，運輸過程中車輛振動造成包裹電纜的鉛或鋁裂損。第二種是指電纜承受不住過大的拉力和彎曲力，而使電纜保護(hù)層損壞。第三種是指電力電纜長時間鋪設(shè)后在自身重力作用下產(chǎn)生的自然變形造成的損傷。第四種是指安裝電纜的過程中對電纜施加的力過大而造成的損傷。

1.4電力電纜絕緣老化變質(zhì)

電力電纜的壽命是有限的，因為在自然條件下電力電纜隨使用時間的延長會逐漸老化，從而出現(xiàn)故障。造成電力電纜老化的原因有多種，一是在電場作用下逐漸老化，絕緣材料長期受電場影響，會使絕緣材料內(nèi)部產(chǎn)生游離，從而減低絕緣材料的絕緣性。二是在晶化作用下逐漸老化，絕緣材料和保護(hù)層長期遭受外力和內(nèi)應(yīng)力會逐漸老化，表現(xiàn)為保護(hù)層龜裂受潮而降低電力電纜的絕緣性。三是在自然環(huán)境下受到腐蝕而老化，導(dǎo)致絕緣層開裂或穿孔。四是在水分和化學(xué)作用下老化，主要是因為絕緣介質(zhì)在水的作用下發(fā)生電離，使絕緣性下降。

2、電力電纜故障的測尋方法

尋找電力故障源的方法必須與故障性質(zhì)相適應(yīng)，不能盲目的選擇測尋方法。在粗測前必須首先確定故障的性質(zhì)和發(fā)生故障的原因，這樣才能在最短的時間內(nèi)找到故障源，同時不損壞檢測設(shè)備，因為不當(dāng)?shù)臏y尋方法會損壞測試儀器。主要是確定故障電阻是高阻還是低阻；是否為短路斷線，是單項還是多項等。

2.1測聲法測尋電力電纜故障源

顧名思義，測聲法是根據(jù)聲音來尋找故障源的一種方法。故障時，電力電纜會發(fā)出不同的聲音。測聲法主要適用于因電纜的線芯發(fā)生閃絡(luò)放電而出現(xiàn)的故障。使用測聲法尋找故障源需要準(zhǔn)備直流耐壓的相關(guān)設(shè)施工具，因為測量過程中需要使電力電纜中的電容器的電壓值達(dá)到要求，這些設(shè)備可以對電纜中運行的電容器充電，當(dāng)電壓值達(dá)到要求后，檢測設(shè)備的放電間隙就會給故障位置的線路放電，進(jìn)而對絕緣層放電，從而發(fā)出滋滋的聲音。當(dāng)電纜設(shè)置在平地上時可以直接用測聲法尋找故障源，但當(dāng)電纜敷設(shè)于地下的時候必須采取相應(yīng)的措施保障工作人員的人身安全。

2.2電容電流法測尋電力電纜故障源

電力電纜在運行過程中，電容存在于線芯對地和相鄰線芯之間，并均勻分布于電力電纜中，而且電容量隨電纜長度的增大而增加，電容電流法可以根據(jù)以上規(guī)律準(zhǔn)確的測出電力電纜的故障源。用該種方法尋找故障源需要準(zhǔn)備一個交流毫安表、一個電壓表和一臺單項調(diào)節(jié)器。檢測過程中需要測量電纜每一項的芯線電容電流值，通過計算故障線芯和運行正常線芯的電容電流值的比值即可大致判斷故障源的位置。運用電容值得計算公式可以得到相應(yīng)的結(jié)果，實際上電容電流的比值就是電纜線芯故障位置的電容量和正常芯線電容量的比值。

3、電力電纜的故障的預(yù)防策略

電力電纜故障不僅影響人們正常的工作和生活，而且給人們帶來了巨大的安全隱患。為了提高電纜運行的安全性和穩(wěn)定性，同時保證人們的人生安全，需要故障診斷人員采取相應(yīng)的預(yù)防措施預(yù)防電纜故障。在實際電力電纜管理工作中要加強電纜的日常維修，增加電纜安全檢查次數(shù)，尤其是故障位置的電纜，記錄并歸檔各項參數(shù)。同時加強公司各部門的工作交流，明確電纜的施工位置及注意事項，避免在施工中損壞電纜。

結(jié)語

電力電纜是電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦出現(xiàn)問題，會造成整個電力系統(tǒng)故障，影響正常的工作和生活。而且電纜在長時間使用下很容易發(fā)生故障，由于產(chǎn)生故障的原因有很多，尋找故障源有一定的難度。因此分析和研究電力電纜的故障原因和測尋方法對快速找出故障源，消除故障，提高電纜運行的安全性和可靠性有很重要的意義，

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