電力電纜故障及預(yù)防措施

沈?qū)W飛

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，所需求的電力也相應(yīng)的提升，在電力的傳輸及電網(wǎng)的布局過(guò)程中高壓電纜的處理顯得尤為重要。在電力傳輸過(guò)程中高壓電纜是電力系統(tǒng)輸變電網(wǎng)絡(luò)中的核心裝備，具有無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，所以在電力傳輸系統(tǒng)中有著比較高的地位。電纜的故障會(huì)導(dǎo)致整條線路甚至整個(gè)電網(wǎng)區(qū)域的癱瘓，所以高壓電力電纜的故障排查與防護(hù)是目前的主要任務(wù)，本文主要探討高壓電纜故障產(chǎn)生的原因以及電纜故障的防護(hù)工作。

關(guān)鍵詞：電力電纜;故障與預(yù)防

1 電力電纜故障類型

1.1施工工藝不良

電纜敷設(shè)時(shí)富裕度未按照Ω型排列且重疊盤繞形成渦流。基于以上原因的存在導(dǎo)致電纜長(zhǎng)期嚴(yán)重發(fā)熱，電纜主絕緣受熱碳化破裂，在絕緣薄弱處擊穿短路，造成線路斷路器跳閘，影響供電可靠性。

1.2電纜接地故障

在電力電纜接地?cái)嗔堰^(guò)程中，若未能對(duì)電纜運(yùn)行過(guò)程中的各類安全隱患進(jìn)行全面消除，將對(duì)人員安全造成嚴(yán)重威脅。通過(guò)整治斷裂的接地線，確保電纜運(yùn)行趨于穩(wěn)定化和正?；?，使其在故障產(chǎn)生過(guò)程中故障電流被不斷釋放，起到對(duì)電纜和操作人員的雙重保護(hù)。室內(nèi)電纜頭接地不達(dá)標(biāo)，在電纜頭鐵件位置進(jìn)行相關(guān)安裝，并在電纜溝兩側(cè)墻上以膨脹螺絲對(duì)鐵建進(jìn)行固定，接地網(wǎng)未與鐵件直接連接。在故障產(chǎn)生期間，應(yīng)盡可能的避免接入故障電流，阻礙其對(duì)電纜本體保護(hù)作用的發(fā)揮，并減少對(duì)電纜使用性的破壞。如果在非正常接地情況下，一旦發(fā)生嚴(yán)重的電纜故障，將威脅周圍人員生命財(cái)產(chǎn)安全。在后期接地驗(yàn)收過(guò)程中，相關(guān)驗(yàn)收人員應(yīng)對(duì)自身工作態(tài)度、行為及作業(yè)流程高度負(fù)責(zé)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，通過(guò)對(duì)相關(guān)改善計(jì)劃的制定，根治接地隱患。

1.3電力電纜單相故障

單相對(duì)地故障：電纜單相對(duì)地絕緣層電導(dǎo)特性遭受破壞，產(chǎn)生嚴(yán)重的電力泄露事故，在一相對(duì)地絕緣層中產(chǎn)生了固定化的電阻通道，電阻值也在某種程度上產(chǎn)生了變化，在這種故障背景下，電纜導(dǎo)體本身無(wú)過(guò)多破壞。單相開（斷）路故障：電纜導(dǎo)體被損傷后，導(dǎo)體與電纜形成似斷非斷的聯(lián)接狀態(tài)，其中芯線以及金屬屏蔽層等均屬于導(dǎo)體范圍之內(nèi)的組成部分。開（斷）路故障：即RAA′=∞，也就是說(shuō)電纜的芯線或金屬屏蔽層在某一處或多處斷開，如實(shí)際中，電纜被人為挖斷、電纜被燒斷、在電纜接頭處，電纜線芯或電纜的兩邊屏蔽層根本沒(méi)有連接上、XLPE電纜在生產(chǎn)過(guò)程中屏蔽層不連續(xù)等。

1.4電纜標(biāo)示樁缺失

電纜敷設(shè)之后未進(jìn)行電纜標(biāo)示樁的設(shè)置，起不到高壓危險(xiǎn)謹(jǐn)慎開挖的警示作用。再加之開挖人員安全意識(shí)、自我保護(hù)意識(shí)淡薄，開挖人員盲目進(jìn)行開挖導(dǎo)致電纜故障斷路器保護(hù)跳閘。

1.5電纜環(huán)切外半導(dǎo)電層工藝欠佳

施工人員在制作電纜頭過(guò)程中存在制作工藝問(wèn)題，刀具使用力度沒(méi)掌握好，用力過(guò)大，在環(huán)切剝除外半導(dǎo)電層時(shí)劃傷主絕緣，在劃的過(guò)程中，刀具的切入勢(shì)必在劃痕里帶入半導(dǎo)電顆粒，這樣就造成線芯與主絕緣層絕緣強(qiáng)度不夠，在運(yùn)行過(guò)程中線芯會(huì)對(duì)劃痕里的半導(dǎo)電顆粒持續(xù)性放電，最終徹底擊穿電纜絕緣。

2 高壓電纜故障防范對(duì)策

2.1加強(qiáng)高壓電纜的日常監(jiān)測(cè)

現(xiàn)在高壓電力電纜的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以數(shù)字化，輸出的一端需要時(shí)刻的關(guān)注監(jiān)視電壓的數(shù)據(jù)，以及異常電流的反饋，以避免電壓的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。變壓器站的觀測(cè)人員也要經(jīng)常檢查對(duì)異常電流、電壓的反饋，避免電壓長(zhǎng)期的滿負(fù)荷運(yùn)行。除此之外要保證電纜頭終端的質(zhì)量，保證工藝設(shè)計(jì)以及密封處理，特別是對(duì)電纜附件接頭的出廠檢測(cè)。對(duì)于電纜接頭通常有VHF，UFH局部放電檢測(cè)方法，還有TEV暫離地電壓測(cè)試方法。其中最好使用TEV暫離地電壓測(cè)試，可以準(zhǔn)確的判斷其終端是否精準(zhǔn)。對(duì)整條線路物理干擾因素一定要排清，電纜的附近一定要通風(fēng)、排水、干燥，保證電纜不因?yàn)檫@些外在的不必要物理因素所影響。由于電氣工程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)視整條線路的溫度及電壓的變化。數(shù)據(jù)通常在儀器中會(huì)體現(xiàn)，并且遇到封頂數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)警告，只要操作人員不疏忽，對(duì)儀器的正常操作就不會(huì)出現(xiàn)巨大安全事故。

2.2做好諧波的管理

諧波的管理與控制也要加強(qiáng)，對(duì)每個(gè)區(qū)域的諧波數(shù)據(jù)要進(jìn)行記錄，計(jì)算出每個(gè)地區(qū)諧波電壓的數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)電纜頭終端的各個(gè)參數(shù)分析得出諧波的閥值。并且建立多種方案來(lái)面對(duì)將來(lái)可能會(huì)產(chǎn)生的諧波過(guò)電壓，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電壓或者連接點(diǎn)的電壓出現(xiàn)超出規(guī)定值的時(shí)候，要立馬做出抉擇防止因?yàn)橹C波的影響導(dǎo)致對(duì)整條線路的影響，對(duì)電網(wǎng)中可能會(huì)有諧波位置定期檢測(cè)，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

2.3做好高壓電纜的安裝維護(hù)工作

一般高壓電纜的覆蓋是通過(guò)溝槽或者掩埋的方式進(jìn)行，因此其隱蔽性和被檢測(cè)的手段決定了電纜發(fā)生故障時(shí)被偵測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)短，直接決定發(fā)生故障時(shí)再次供電時(shí)間長(zhǎng)短，所以在每次巡視時(shí)對(duì)每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)做好標(biāo)記，以便于故障的排查，減少偵測(cè)時(shí)間。隱蔽性處理也需要保障電纜的安全性，防止因?yàn)橐恍┦┕挝焕靡恍C(jī)械對(duì)其造成損壞。

高壓電纜周圍的磁場(chǎng)屏蔽也應(yīng)該做好工作，對(duì)地距離以及絕緣之間的空間做好相匹配的位置。電纜的接地線必須穿過(guò)零序電流互感器，電纜接地點(diǎn)在互感器以下時(shí)，接地線應(yīng)直接接地;接地點(diǎn)在互感器以上時(shí)，接地線應(yīng)穿過(guò)互感器接地。電纜的固定也有相應(yīng)的處理方式[3]，高壓電纜在水平或傾斜支架上層次位置的變化端、接頭兩端應(yīng)采用能適應(yīng)各種位置變化的支持方式。其次在電纜拐彎處電纜接頭的兩側(cè)每隔5米左右進(jìn)行引溝，設(shè)立隧道。在電纜的處理中，先處理導(dǎo)體，將導(dǎo)體進(jìn)行纏繞，然后進(jìn)行鋪設(shè)輔助物，最后加入絕緣物，管道口封閉內(nèi)部保證干燥通風(fēng)并放滅火裝置。建立檢測(cè)裝置，以保證自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，在外部輕松地了解到內(nèi)部管道的情況數(shù)據(jù)。

結(jié)論： 綜上所述，電纜線路能否安全運(yùn)行，直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)安全運(yùn)行和系統(tǒng)穩(wěn)定。只有從各個(gè)方面加強(qiáng)質(zhì)量管控和驗(yàn)收把關(guān)，才能將電纜故障降至最低程度，才能對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行起到良好的保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)：

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