高壓電力電纜故障分析及診斷處理

摘 要：目前我國使用高壓電力電纜的范圍逐步擴大，發(fā)生故障的概率也不斷提高，只有采取合理化措施降低發(fā)生故障的頻率，才可以對人們的生命財產有效保證。在長期運行電纜的過程中，各種因素都一定程度影響了電纜運行效率，迫切需要采取科學方法使電纜快速恢復工作。故本文通過診斷電纜故障，進一步提出解決方法。

關鍵詞：高壓電力電纜；故障分析；診斷處理

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0143-01

引 言

在城市核心區(qū)域、居民高度集中區(qū)域、工廠廠區(qū)內部這些地區(qū)，由于對安全、美觀以及科學布置廠房因素的整體考慮，在電力系統(tǒng)中更加頻繁的應用電纜線路。其占地面積相對較小，并且擁有較高的送電可靠性，同時對其維護工作也相對簡單。但是在長期的運作過程中，各種因素都會影響電纜工作情況，容易引發(fā)各種不同的故障。對電纜發(fā)生故障的原因整體分析，迅速找出故障發(fā)生位置，采取科學方法盡量減少停電次數(shù)與實踐，對企業(yè)正常生產發(fā)揮了重要作用。

1 故障原因診斷

1.1 電纜本身運行損傷問題

自身質量問題是導致故障的重要因素。電纜所在環(huán)境十分潮濕，并可能發(fā)生進水受潮的問題，進一步降低了絕緣性能，最終造成擊穿現(xiàn)象，一定程度威脅了人們的生命與設備安全。另外，在電纜科學運作過程中，其長期在高負荷狀況下運作，持續(xù)增加電力產量的過程中也逐步提升了電纜負荷。在電力日常操作中，若產生電壓不合理或者是高壓竄入問題，進一步引發(fā)了電力故障，在對其有效保護的過程中由于熱源溫度相對較高或者是腐蝕氣體造成的影響，必將引起運作問題[1]。特別是在炎熱的環(huán)境中，會迅速提升溫度，一旦散熱不及時必將產生嚴重的老化故障。

1.2 絕緣老化變質

電纜運行中普遍存在著由于絕緣老化引起的各種故障，我國當前一般都使用橡塑材質作為絕緣層，在自然環(huán)境中這些材質長時間裸露在外將會發(fā)生嚴重的老化問題，進一步無法發(fā)揮絕緣層發(fā)揮的保護性能。此外，在科學使用電纜操作中，若內部擠入一部分氣體，在電離高壓環(huán)境中溫度快速升高，也容易引起線路發(fā)熱故障。

1.3 施工操作故障

在電纜故障中安裝與操作缺乏合理性是關鍵原因。在敷設電纜中，操作人員無視操作規(guī)范，一定程度影響了電纜使用壽命。電纜施工運作中的操作故障一方面損壞了電纜表面，若操作失當必將損壞電纜表面，進一步導致水進入電纜內部，提升了發(fā)生事故的幾率。另一方面接頭密封性不足也會引起操作故障。在敷設施工中，若無法嚴格密封處理接頭，則會嚴重損壞絕緣性能。若電纜敷設成較長的長度，還容易在連接導體位置發(fā)生不規(guī)范問題，形成不良的接觸，并且使電纜出現(xiàn)缺陷[2]。

2 故障類型

（1）閃絡故障。電纜在運行過程中長期處于超負荷狀態(tài)，非常容易造成高電壓負荷瞬間擊穿電纜。但是電纜還可以快速對擊穿的通道實施封閉，逐步對絕緣性能有效恢復，導致輸電過程缺乏穩(wěn)定性。

（2）斷線故障。當全部斷開電纜，必將不能成功運輸電力。

（3）接地故障。在電纜故障中最為普遍的是接地故障，電纜導體發(fā)生接地貫穿，進一步發(fā)生絕緣貫穿性問題。

（4）復合特點的故障。若電纜發(fā)生故障絕不僅僅是一種，通常是同時產生若干種故障，故稱其為復合類型的故障[3]。

3 處理方法

在電力系統(tǒng)輸配電中電纜是關鍵設備，對其維護操作十分簡單，并擁有較高的穩(wěn)定性。但是由于運行時間的不斷增加，加之不確定因素的影響，一部分不規(guī)范的檢修措施直接影響了電纜故障。

3.1 測聲法

這一方法具體是結合故障出現(xiàn)時產生的放電聲找出故障并有效解決。該方法具體是在直流耐壓試驗設備上應用。在開展診斷之前，首先對電容器實施充電，當電壓數(shù)值達到規(guī)定要求時開始放電，放電中的電纜會發(fā)出滋滋放電聲故障，修理人員可以準確定位故障部位。針對沒有敷設的電纜，檢修人員可以通過聽覺找出故障部位，針對埋地電纜則可以利用專用的聽診設備明確故障部位[4]。利用這一方法對故障位置查找時需要保證自身安全。

3.2 電流測定法

在電纜運行中，不管電纜是對地還是相鄰都產生了大量的電容，在電纜中均勻分布這些電容，隨著電纜長度的增加相應也增加了電容量，利用電容電流測量可以對發(fā)生故障部位準確檢測。該方法主要采取單相調壓設備和交流電壓表及毫安表。在診斷故障中，應當通過毫安表對電纜首端每一相芯線形成的電容電流數(shù)值進行檢測，對電容比例準確計算，結合計算結果對電纜芯線發(fā)生斷裂的部位積極判斷。

3.3 脈沖檢測法

該方法是在檢測電纜故障中經常使用的方法。主要工作原理是應用脈沖設備形成的脈沖波，當脈沖與故障相遇時必將形成一定的反射脈沖，操作人員憑借電纜中傳播脈沖的速度以及產生的脈沖波時間間隔，對故障點存在的距離準確計算。

4 防范手段

（1）對電纜出現(xiàn)的問題給與高度重視，科學安排專業(yè)化的維護人員全面檢修電纜日常運行情況，并且認真編制運行電纜的參數(shù)并建立檔案，對安全問題定期實行檢查，對電纜操作管理積極強化，并對頻繁出現(xiàn)故障的地點安排維護人員積極巡查，貫徹執(zhí)行責任制度。

（2）在公司各個部門之間加強交流，科學組織開展協(xié)調會議，表明施工電纜具體部位以及需要注意的問題，對全部工程和運行部門工作合理協(xié)調，在建設過程中充分對電纜進行保護。對危險點采取嚴密的控制措施以及分辨方案，將專業(yè)水平較高的技術人員安排在危險位置，督促其開展監(jiān)督工作。

（3）對電纜建設單位認真組織技術交底工作，每天工作之前都需要對作業(yè)任務與內容積極確定，全面管理電纜安全施工，保證建設質量。

（4）在公司內部開展全方位的安全宣傳，培養(yǎng)全體工作人員的安全意識，幫助所有員工整體了解電纜故障產生的危害性。

5 結束語

在電力系統(tǒng)中電力電纜是重要的結構內容，在其長期工作運行過程中，會出現(xiàn)大量的故障問題，并且對這部分故障的查找工作也十分復雜。通過對電壓故障原因積極查找，并且采取科學方法對其進行處置，可以有效提升電纜運行效率，對于不斷強化電纜使用的可靠性發(fā)揮了重要作用。

參考文獻

[1]袁燕嶺，周 顴，董 杰，史筱川，穆 勇，唐澤洋，周承科.高壓電力電纜護層電流在線監(jiān)測及故障診斷技術[J].高電壓技術，2015（11）：1194～1203.

[2]楊春宇.電力電纜故障分析與診斷技術的研究[D].大連理工大學，2017：23.

[3]李 浪.高壓電力電纜故障原因分析和試驗方法的研究[D].西南交通大學，2016：11～13.

[4]卞佳音.高壓電力電纜故障監(jiān)測技術的研究[D].華南理工大學，2016：8～10.

收稿日期：2018-10-9