電力電纜故障原因和檢測(cè)方法研討

于軒正

摘要：電線電纜是維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要部分，而降低電線電纜的故障率能夠顯著提高電力系統(tǒng)的運(yùn)作效率，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障?；诖耍疚尼槍?duì)電力電纜故障原因和檢測(cè)方法進(jìn)行了研討，對(duì)提高我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行水平具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電力電纜；故障原因；檢測(cè)方法

1 電力電纜故障原因分析

1.1外力損傷原因

電力電纜的安裝需要通過(guò)人工操作的方式來(lái)進(jìn)行，但是部分施工人員專業(yè)性較低，對(duì)電纜鋪設(shè)方面的知識(shí)掌握的不是十分全面，部分施工人員沒(méi)有按照施工程序來(lái)完成施工，同時(shí)沒(méi)有把握好關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的安裝工作，導(dǎo)致電纜內(nèi)部或者電纜的絕緣層在外力作用下出現(xiàn)損壞，最終導(dǎo)致電纜出現(xiàn)損壞。部分電纜雖然只是表面出現(xiàn)損害，但是長(zhǎng)時(shí)間在潮濕環(huán)境下使用，將非常容易導(dǎo)致短路故障出現(xiàn)，甚至還會(huì)引發(fā)其他故障，導(dǎo)致供電出現(xiàn)異常，無(wú)法更好的為人們的正常生產(chǎn)生活提供服務(wù)。

1.2電纜絕緣老化原因

電纜在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，其絕緣性會(huì)逐漸降低，電纜絕緣性下降的原因有多個(gè)方面。比如說(shuō)在通電狀態(tài)下，電纜內(nèi)部氣體會(huì)出現(xiàn)游離現(xiàn)象，在發(fā)生電解反應(yīng)之后，電纜內(nèi)部的介質(zhì)會(huì)形成臭氧，導(dǎo)致電纜外絕緣體出現(xiàn)腐蝕，最終導(dǎo)致絕緣老化。部分電力公司，為了降低投入成本，在一條電纜溝中會(huì)敷設(shè)有多條電纜，這種敷設(shè)方式將很大程度上減少電纜溝的內(nèi)部空間，部分電纜在工作過(guò)程中產(chǎn)生較多的熱量，導(dǎo)致溝內(nèi)溫度有很大的升高，如果溫度過(guò)高，會(huì)加速絕緣老化速度。尤其在夏天，氣溫過(guò)高，電纜在超負(fù)荷運(yùn)行狀況下非常容易導(dǎo)致電纜接頭位置出現(xiàn)擊穿，進(jìn)而出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。

1.3 電纜質(zhì)量較差

部分電纜企業(yè)生產(chǎn)商，在進(jìn)行電纜生產(chǎn)時(shí)，往往會(huì)因?yàn)橘Y金以及技術(shù)等方面的因素的影響，所生產(chǎn)的電纜質(zhì)量較差，部分電纜質(zhì)量無(wú)法符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致在之后的運(yùn)行過(guò)程中有一系列故障出現(xiàn)。還有生產(chǎn)企業(yè)為了應(yīng)付檢查，電纜兩端的電纜其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是在中間部位，電纜的質(zhì)量無(wú)法達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。選擇質(zhì)量好的電纜進(jìn)行輻射，能夠很大程度上降低電纜出現(xiàn)故障的可能。

2 電纜故障類型

電纜故障類型有串聯(lián)故障和并聯(lián)故障兩種，串聯(lián)故障指的是電纜出現(xiàn)一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)體斷裂現(xiàn)象，影響電能之間的有效傳遞，一般電纜在一條導(dǎo)體斷裂情況下，很難發(fā)現(xiàn)其串聯(lián)故障，故障往往在徹底斷路情況下才能發(fā)現(xiàn)。并聯(lián)故障指的是電纜導(dǎo)體外部絕緣層出現(xiàn)老化現(xiàn)象，降低電纜的絕緣性能，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。另外，結(jié)合故障電阻以及擊穿間隙方面因素，可以將電纜故障分為開(kāi)路故障、低阻故障以及高阻故障等類型。在開(kāi)路故障方面，對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行連續(xù)性試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)至少有一相導(dǎo)體出現(xiàn)斷開(kāi)現(xiàn)象，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體雖然不存在斷裂現(xiàn)象，但是在導(dǎo)體末端并未檢測(cè)出工作電壓，或者導(dǎo)體的末端電壓與工作電壓不相符。開(kāi)路故障可能是單相斷線，也可能是兩相或者三相斷線。在低阻故障方面，雖然電纜不存在斷裂現(xiàn)象，但是因?yàn)殡娎|線路單相導(dǎo)體對(duì)地絕緣電阻的阻值與正常值存在較大的差異，部分導(dǎo)體數(shù)相對(duì)地電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正常值，導(dǎo)致線路出現(xiàn)故障。在高阻故障方面，高阻故障和低阻故障較為類似，但是其主要區(qū)別是電阻值較大，其電纜芯不存在接觸性故障。

3 電力電纜故障的檢測(cè)方法

3.1 電橋法

電橋法屬于較為傳統(tǒng)的電力電纜故障檢測(cè)方法，可以發(fā)揮出理想的檢測(cè)效果。這種檢測(cè)方法非常便捷，檢測(cè)精度較高，有著非常廣泛的應(yīng)用范圍。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，電橋法還存在一定的不足，主要表現(xiàn)在靈敏性方面，電橋電壓差和檢流計(jì)靈敏性較差，僅僅比較適合應(yīng)用在電阻較低的電纜故障中。在電阻較高的設(shè)備方面以及斷路故障檢測(cè)方面很難通過(guò)電橋法來(lái)完成檢測(cè)。

3.2 高壓電橋法

在進(jìn)行電纜檢測(cè)時(shí)，高壓電橋法的應(yīng)用也較為廣泛。這種檢測(cè)方法采用高壓恒流電源，能夠很大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)區(qū)域的擴(kuò)展，提高檢測(cè)工作的準(zhǔn)確度以及便捷性。另外，在電橋法研究理論方面，電纜中心線路電阻可以結(jié)合比例來(lái)完成分配，通過(guò)這種方式可以更好的形成檢測(cè)體系。

3.3 沖擊高壓閃絡(luò)法

沖擊高壓閃絡(luò)法也是一種較為常見(jiàn)的電纜故障檢測(cè)方法，這種檢測(cè)方法主要是將沖擊高壓施加在故障電纜開(kāi)端位置，迅速擊穿故障部位，將瞬間電壓突跳信息記錄。之后根據(jù)記錄的信息測(cè)試時(shí)間距離，判斷出準(zhǔn)確的故障部位，制定針對(duì)性的解決措施。

3.4 低壓脈沖反射法

將低壓脈沖反射法應(yīng)用在電纜故障檢測(cè)中，將低壓脈沖注入損壞線路。將脈沖順著電纜線路輸入故障部位，在電流輸送過(guò)程中，如果出現(xiàn)有異常阻抗，其反射脈沖會(huì)顯示在檢測(cè)裝置上，以數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)間差以及波速，可以檢測(cè)出測(cè)試點(diǎn)和故障點(diǎn)之間的距離。這種方法的應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，可以取得理想的檢測(cè)效果?？梢栽诠收腺Y料無(wú)法確定的情況下實(shí)現(xiàn)檢測(cè)目的，但是這種檢測(cè)方法不適合應(yīng)用在閃絡(luò)性故障以及高阻故障處。

3.5 二次脈沖法

就二次脈沖而言，借助一體化高壓發(fā)生器產(chǎn)生的瞬間沖擊高壓脈沖引送至電纜故障部位，在電纜故障穿刺之后，延長(zhǎng)穿刺故障產(chǎn)生電弧的不間斷時(shí)間。借助檢測(cè)儀器可以發(fā)現(xiàn)電壓波形浮動(dòng)情況以及電弧的反射波長(zhǎng)，將其中的信息全面的顯示在檢查屏幕上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流波動(dòng)的有效區(qū)分。

4 電纜故障防范闡述

一方面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜負(fù)荷電流。電纜在運(yùn)行過(guò)程中，一旦負(fù)荷過(guò)大，將會(huì)導(dǎo)致電纜溫度上升，加快絕緣老化速度，導(dǎo)致電纜絕緣薄弱區(qū)被擊穿，降低電纜使用壽命。因此，需要結(jié)合電纜運(yùn)行工方式、環(huán)境溫度等方面情況對(duì)電纜的允許載流量進(jìn)行校核。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，組好電纜載流量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免其超過(guò)規(guī)定值，導(dǎo)致負(fù)荷加重出現(xiàn)故障。另一方面，做好電纜溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。電纜出現(xiàn)故障，其故障部位溫度會(huì)顯著升高，通過(guò)電纜溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)反映電纜運(yùn)行過(guò)程中的溫度狀況，可以更好的了解電纜運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜運(yùn)行過(guò)程中存在的安全隱患，降低故障發(fā)生的可能。

5結(jié)語(yǔ)

隨著科技的飛速發(fā)展和電纜的網(wǎng)絡(luò)化的逐步推進(jìn)，加之地埋電纜的運(yùn)行環(huán)境的特殊性，電力電纜日常維護(hù)和故障的檢測(cè)成為電力工作關(guān)鍵的一環(huán)，因此，要加強(qiáng)電纜的日常維護(hù)工作，熟悉電纜在日常運(yùn)行中出現(xiàn)的故障特征，及時(shí)檢測(cè)排除故障，確保安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]龐丹，戴斌，田家龍，等.電力電纜故障原因及檢測(cè)方法研究[J].電子制作，2016，（9x）：86-86.

[2]張娟，游東洋.淺談 10KV 電力電纜故障的類型和測(cè)尋方法[J].科研，2016，（07）：00171-00171.

（作者單位：廣東威恒輸變電工程有限公司）