高壓電纜故障成因分析及改善措施研究

李軍

摘要：近年來，高壓電纜故障頻繁發(fā)生，帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失，對安全問題也造成了威脅。因此，深入分析高壓電纜故障的成因并提出相應(yīng)的改善措施，對保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。本文從高壓電纜質(zhì)量、安裝環(huán)境及電纜老化等角度剖析造成高壓電纜故障的原因，闡述了高壓電纜故障判別步驟，并從工作人員、施工環(huán)境以及高壓電纜的檢修三個維度提出相應(yīng)的改善措施，以期為我國高壓電纜的發(fā)展與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：高壓電纜;故障成因;故障判別;改善措施

引言

隨著社會的逐漸發(fā)展，在安全以及美觀等相關(guān)方面擁有良好表現(xiàn)的高壓電力電纜得到了廣泛的運(yùn)用。維護(hù)工作量少、占地面積小和送電可靠性強(qiáng)屬于高壓電力電纜的主要優(yōu)勢，但由于運(yùn)行時間的逐漸增長以及各類因素的影響，高壓電力電纜會出現(xiàn)許多的故障。

1高壓電力電纜故障主要類型

高壓電力電纜故障類型多種多樣，其中經(jīng)常見到的故障有如下5種。第一，接地故障。導(dǎo)體和地面連接在一起，此過程中若電阻不存在統(tǒng)計意義，那么就屬于安全接地。還有種情況為電阻不能被忽略，此時就可以產(chǎn)生低電阻或高電阻接地的情況。第二，斷線故障。高壓電力電纜在實(shí)際運(yùn)行的過程中，在外力的作用下會出現(xiàn)各類突發(fā)狀況，如被大風(fēng)刮斷等，電纜斷開之后，電力輸送也會中斷，該區(qū)域中的電能供應(yīng)就會出現(xiàn)癱瘓的情況。第三，絕緣故障。電纜絕緣在產(chǎn)生問題之后，會出現(xiàn)漏電事故。第四，短路。電力電纜短路后，可以會造成火災(zāi)，亦或是燒毀電力設(shè)備。第五，閃絡(luò)故障。電流值異常升高，監(jiān)控電力表針存在閃絡(luò)擺動的情況，電壓下降之后此情況會消失，但電纜絕緣阻值居高不下，表明高壓電纜存在故障。

2高壓電纜常見故障分析

2.1高壓電纜本身質(zhì)量問題

隨著制造業(yè)的進(jìn)步，電纜本身質(zhì)量問題導(dǎo)致的電纜故障概率有所降低，但仍不能直接忽略。最主要的難點(diǎn)在于電纜一般在敷設(shè)完成后才會發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，使得高壓電纜的質(zhì)量監(jiān)管難度大幅度提高。電纜制造加工造成的質(zhì)量問題主要包括：零件質(zhì)量導(dǎo)致泄露或絕緣偏心、電纜外套設(shè)備粗制濫造致使高壓電纜易受到腐蝕和機(jī)械損傷以及電纜厚度不均勻帶來的絕緣受損等。一旦敷設(shè)這些做工不合格的高壓電纜，極易造成嚴(yán)重的電力事故，威脅人們的生命安全，對長期運(yùn)行造成嚴(yán)重隱患，直接影響高壓電纜工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

2.2高壓電纜安裝環(huán)境簡陋

據(jù)統(tǒng)計，電纜附件安裝不規(guī)范造成的電纜事故中高達(dá)75%，導(dǎo)致事故的主要原因則為實(shí)際施工的安裝環(huán)境不符合國家標(biāo)準(zhǔn)，直接影響到電纜附件使用年限。行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的電力電纜安裝環(huán)境多采用簡易的搭棚結(jié)構(gòu)，頂部及四周采用普通布料遮掩，工作環(huán)境并不符合實(shí)際的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對安裝環(huán)境的重視度不夠，使得在真正的高壓電纜安裝施工現(xiàn)場運(yùn)行時受到阻礙。其次，高壓電纜的安裝方式對場地的要求較高，作業(yè)地區(qū)的地面平整度和實(shí)際天氣情況無法控制，普通集裝箱的作業(yè)方式不適用于復(fù)雜的高壓電纜線路，同時該設(shè)備需要配備大型車輛及吊裝工具，加大了高壓電纜的安裝難度，也無法實(shí)現(xiàn)即時即用的施工要求。

2.3高壓電纜運(yùn)行工況惡劣

高壓電纜在使用過程中極易受到自然環(huán)境和外力因素造成機(jī)械損毀，同時高壓電纜在惡劣工況下運(yùn)行也增加了故障的發(fā)生幾率。尤其南方城市氣候較為濕潤，降雨豐沛，可能會造成電纜通道積水，高壓電纜故障多發(fā)生在雨雪天氣，極大地降低了高壓電纜的使用壽命。其次，城市用地面積日益增大，地下管道線路不斷延伸，高壓電纜線路可能會出現(xiàn)與其他地下管道交叉的情況，導(dǎo)致直埋電纜在運(yùn)行過程中極易受到外力損壞而引起電纜故障。

3高壓電纜故障判別步驟

3.1高壓電纜故障性質(zhì)預(yù)判

高壓電纜工作人員首先要根據(jù)自己以往的工作經(jīng)驗(yàn)，對高壓電纜故障的帶電信號及表層損壞程度進(jìn)行觀察，對電纜故障性質(zhì)做出初步鑒別，包括可能發(fā)生故障的類型和高壓電纜的實(shí)際受損程度。進(jìn)行初判時可以使用搖表等電工儀器，判定故障電纜的故障位置、故障點(diǎn)的電路情況等，從而依據(jù)初判情況來進(jìn)行故障粗測及故障定位方法的選擇，具體的檢測定位又可以分為粗測和精測兩種。

3.2測聲法

測聲法指的是結(jié)合高壓電力電纜出現(xiàn)故障時所形成的放電聲音來對故障源予以查找的方式。此方式通常運(yùn)用于查找電纜芯線出現(xiàn)的閃絡(luò)放電故障[3]。對測聲法予以運(yùn)用的過程中，需要借助直流耐壓試驗(yàn)機(jī)設(shè)備對電纜中的電容器進(jìn)行充電，當(dāng)其電壓值達(dá)到一定程度時，試驗(yàn)機(jī)放電位置會對電纜故障位置的芯線進(jìn)行放電，此時故障位置的芯線又會對電纜絕緣層進(jìn)行放電，同時伴隨“滋滋”的聲音，就處在地面的電力電纜而言，維修人員可通過聽覺將故障位置找到;如果電纜被埋在地下，維修工人員則需明確電纜方向，可在較為安靜的環(huán)境中，運(yùn)用醫(yī)用聽診器以及耳聾助聽器等相關(guān)設(shè)備，即將設(shè)備貼近地面，隨著電纜敷設(shè)方向仔細(xì)的進(jìn)行查找，若聽見“滋滋”的聲音，那么此位置就屬于電纜存在故障的位置。

3.3電容電流測定法

電纜在運(yùn)行中，不管電力對地或是相鄰兩電纜線間，電容均較大，并且均勻分布在電力電纜之中。同時，電容量和電纜長度之間呈正比例關(guān)系，對電容電流予以測量，能夠有效的測出出現(xiàn)故障的位置。在運(yùn)用電容電流測定法的過程中，涉及到的設(shè)備主要為交流毫安表、單相調(diào)壓器以及交流電壓表。開展故障診斷工作的過程中，應(yīng)先借助交流毫安表測量高壓電力電纜普段全部芯線的電容電流值，然后再對電力電纜末端芯線的電容電流值進(jìn)行測量，進(jìn)而把完好芯線和斷線芯線的電容比算出，和計算結(jié)果相結(jié)合，對高壓電力電纜芯線斷線的大概位置作出判斷。

4高壓電力電纜故障的防范措施

4.1落實(shí)好交接班管理工作

落實(shí)好高壓電力電纜故障防范措施十分的重要。通常，電力電纜事故出現(xiàn)于交接班時，因此本班值班人員在快要下班時，應(yīng)做好對各項(xiàng)工作的交接處理。例如，檢查設(shè)備和器具，詳細(xì)記錄運(yùn)行情況，對運(yùn)行資料進(jìn)行整理，并做好工作崗位衛(wèi)生清潔工作。然后將工作情況提供給接班人員。同時，在交接班的過程中，需積極的提出指導(dǎo)意見，尤其是設(shè)備運(yùn)行狀況，交接班時應(yīng)詳細(xì)的進(jìn)行說明，將工作處理完善后才能下班。在接班之后需要及時對特殊設(shè)備進(jìn)行相關(guān)檢查。

4.2規(guī)范狀態(tài)檢修管理方法

操作變壓器的過程中，工作人員需結(jié)合電力電纜的狀態(tài)檢修管理規(guī)章制度，對具體操作予以落實(shí)，并注重電力電纜的空載變壓，確保能夠?qū)㈦妷浩羁刂圃诳茖W(xué)的范圍中，進(jìn)而讓變壓器在空載的狀態(tài)中，依然能夠維持穩(wěn)定的電壓輸出。在直流回路操作方面，對電力電纜予以狀態(tài)檢修的過程中，由于安全風(fēng)險較高，工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定開展各項(xiàng)操作，不能因?yàn)殡娏﹄娎|系統(tǒng)中存在直流保護(hù)系統(tǒng)而隨意的進(jìn)行操作，同時還需增強(qiáng)自身責(zé)任意識，確保直流回路操作的規(guī)范性，進(jìn)而讓系統(tǒng)維持在安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

結(jié)語

目前高壓電纜行業(yè)仍存在高壓電纜本身質(zhì)量不合格、高壓電纜安裝環(huán)境簡陋、運(yùn)行工況惡劣以及長期運(yùn)行形成的老化等問題，都是導(dǎo)致我國的高壓電纜故障頻繁發(fā)生的主要原因。因此，未來應(yīng)該對高壓電纜故障做出精準(zhǔn)定位，提前制定高壓電纜故障預(yù)防措施，構(gòu)建良好的高壓電纜施工環(huán)境并及時完成高壓電纜的檢測和維修，可以有效降低高壓電纜故障的發(fā)生率，減少安全隱患，提高高壓電纜的使用年限和安全系數(shù)。

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