高壓電力電纜故障分析及診斷處理

劉翔源

摘要：在新經(jīng)濟常態(tài)下，城市和農(nóng)村對用電的需求越來越大，因此高壓電力電纜在城鄉(xiāng)電網(wǎng)輸變電中得到了廣泛運用。如果高壓電力電纜在試驗、生產(chǎn)、施工等環(huán)節(jié)質(zhì)量有問題，那么在投入使用中，受運行環(huán)境、化學、機械等因素的影響，將造成絕緣老化等問題，最終造成電纜運行發(fā)生故障?；诖耍紫葘Ω邏弘娏﹄娎|故障類型進行了分析，然后闡述了高壓電力電纜故障原因和診斷方式，最后提出了幾點高壓電力電纜故障的防范措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：高壓電力電纜;故障;診斷

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用。維護工作量少、占地面積小和送電可靠性強屬于高壓電力電纜的主要優(yōu)勢，但由于運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。

一、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。高壓電力電纜在實際運行的過程中，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，亦或是燒毀電力設(shè)備。

二、高壓電力電纜故障分析

1.開路故障

開路故障，主要指高壓電力電纜在實際運行的過程中，受各種內(nèi)部因素和外部因素的影響，導致金屬部分缺乏連續(xù)性，進而導致高壓電力電纜出現(xiàn)斷線的問題。在這樣的情況下，對絕緣電阻的相應數(shù)值進行測量的過程中，通常情況下測量的結(jié)果為無窮大，雖然電阻值能夠在規(guī)定范圍之內(nèi)，但是電力電纜自身缺乏足夠的負載能力，在工作過程中工作電壓會逐漸散失，很難順利到達終端位置。與此同時，一旦發(fā)生此類故障，故障點的絕緣也會相應地受到影響。開路故障中，最常見的一種故障就是斷線故障，因此，對這一問題需要重點加以關(guān)注。

2. 施工故障

不科學的安裝以及施工是引起高壓電力電纜故障的主要原因。敷設(shè)電纜時，若施工人員不根據(jù)規(guī)范開展施工作業(yè)，就有可能會對高壓電力電纜使用壽命造成影響 。此類故障的相關(guān)表現(xiàn)主要體現(xiàn)在如下 4 個方面。第一，電力電纜表面存在破損的情況。施工人員在操作過程中的失誤與錯誤等，均會讓電力電纜表面出現(xiàn)破損，水流入電纜中內(nèi)，進而形成安全隱患。第二，連接管接觸不良。就需要長距離施工的電力電纜而言，若施工人員未正確處理兩個電纜間的導體連接管，除了會引起接觸不良的故障外，還會引起毛刺以及尖角的情況。第三，未嚴格密封中間接頭。施工人員在敷設(shè)電纜的過程中，若電纜中間接頭存在密封性不強的情況，當電纜處在潮濕環(huán)境中時，水分就會由接頭處進入，進而影響電纜絕緣性。第四，電纜接頭設(shè)置不合理。導致此問題的原因主要在于施工人員未根據(jù)設(shè)計方面對電纜予以敷設(shè)，如電纜周圍存在多個接頭，導致電纜運行安全性與穩(wěn)定性下降。

3.高阻故障

與低阻故障存在諸多相似之處，絕緣受損是導致此類故障的重要原因。高壓電力電纜在出現(xiàn)此類故障之后，相比于平時，絕緣電阻的數(shù)值會增加，因此，在對高阻故障進行測量時，低壓脈沖法很難發(fā)揮作用。高壓動力電纜是發(fā)生高阻故障的常見位置，有研究顯示，超過80% 的高阻故障發(fā)生在高壓電纜位置。高阻故障大致可以分為兩大類，第一種為閃絡(luò)性高阻故障，第二種為泄露性高阻故障，兩種高阻故障的發(fā)生概率都較高，在高壓電力電纜運行過程中均十分常見。

三、高壓電力電纜故障的診斷處理方式

1.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。此方式通常運用于查找電纜芯線出現(xiàn)的閃絡(luò)放電故障。對測聲法予以運用的過程中，需要借助直流耐壓試驗機設(shè)備對電纜中的電容器進行充電，當其電壓值達到一定程度時，試驗機放電位置會對電纜故障位置的芯線進行放電，此時故障位置的芯線又會對電纜絕緣層進行放電，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)方向仔細的進行查找，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。維修人員在運用測聲法對高壓電力電纜故障源予以查找的過程中，需注意人身安全，設(shè)置專人監(jiān)視電纜末端以及設(shè)備末端。

2.電容電流測定法

電纜在運行中，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行測量，進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。在實際測量時，要想降低測量的誤差，并準確找到故障位置，需確保電流表讀數(shù)的準確性以及精確測量電纜總長度。

四、高壓電力電纜故障的防范措施

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，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的范圍中，進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，由于安全風險較高，工作人員應嚴格按照有關(guān)規(guī)定開展各項操作，不能因為電力電纜系統(tǒng)中存在直流保護系統(tǒng)而隨意的進行操作，同時還需增強自身責任意識，確保直流回路操作的規(guī)范性，進而讓系統(tǒng)維持在安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)。倒閘屬于較為常規(guī)的狀態(tài)檢修環(huán)節(jié)，在具體操作中，工作人員需對倒閘操作票予以正確的填寫，并落實好設(shè)備狀態(tài)檢修管理工作，確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全的運行。此外，需落實好對接電線裝設(shè)管理工作。在使用電氣設(shè)備時，普通設(shè)備中存在靜電感應電壓，應用正確的方式將設(shè)備中的電壓負荷放掉，并且對電力電纜系統(tǒng)裝設(shè)接地線時，需重視對絕緣棒的正確運用，佩戴好絕緣手套，準確連接接地端和導體端，進而確保接地效果，加強操作安全性。

結(jié)束語：在整個電力系統(tǒng)中，電力電纜屬于主要結(jié)構(gòu)內(nèi)容之一，其在長時間的工作狀態(tài)中，會產(chǎn)生許多故障問題，對這些故障進行查找較為復雜與困難。根據(jù)電壓故障原因進行查找，并通過正確方式對其予以處理，可促進電纜運行效率的全面提升，在強化電纜使用的可靠性方面發(fā)揮了重要作用。

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