關(guān)于輸電電路電力電纜常見故障的思考

洪浩

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2011-5640-0312

摘? 要：當(dāng)前，我國社會經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了迅猛的發(fā)展，人們的生產(chǎn)和生活對于電力能源也有著越來越多的需求，在這樣的情況下，就需要進(jìn)一步加大輸電線路電力電纜的運(yùn)維管理力度，針對各個等級的電力電纜進(jìn)行切實(shí)維護(hù)和保養(yǎng)，例如，電壓等級35kv、10kv、0.4kv的電纜都要呈現(xiàn)出良好的運(yùn)維效果，著重做好電力電纜的維護(hù)，切實(shí)有效的發(fā)現(xiàn)電力電纜運(yùn)行過程中可能存在的問題或者風(fēng)險，在最大程度上有效減少故障的發(fā)生幾率，以此使輸電線路整體運(yùn)行能力得到顯著提升。結(jié)合這樣的情況，本文重點(diǎn)分析輸電線路電力電纜常見的故障以及應(yīng)對策略等相關(guān)內(nèi)容，希望本文的分析能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員提供一定的啟示。

關(guān)鍵詞：輸電線路? 電力電纜? 常見故障? 處理措施

中圖分類號：TM75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）01（c）-0017-03

Thinking on Common Faults of Power Cable in Transmission Circuit

HONG Hao

（State Grid Shanghai Pudong Power Supply Company， Shanghai， 200122 China）

Abstract： At present， China's social economy has achieved rapid development， and people's production and life also have more and more demand for power energy. In this case， it is necessary to further strengthen the operation and maintenance of power cables of transmission lines， and carry out practical maintenance and maintenance for all levels of power cables， for example， the voltage level of 35kV 10kV 0.4kV cable should show good operation and maintenance effect， focus on the maintenance of power cable， effectively find the problems or risks in the process of power cable operation， effectively reduce the probability of failure to the greatest extent， so as to significantly improve the overall operation capacity of transmission lines. Combined with this situation， this paper focuses on the analysis of transmission line power cable common faults and coping strategies， hoping that the analysis of this paper can provide some enlightenment for relevant practitioners.

Key Words： Transmission line; Power cable; Common fault; Treatment measures

當(dāng)前，我國電力行業(yè)不斷深化改革，改革進(jìn)程進(jìn)一步推進(jìn)，深入實(shí)施，在這樣的情況下，使得輸電線路的發(fā)展要求和標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)一步提升，怎樣才能在最大程度上有效提高電力保障質(zhì)量，為用戶提供高質(zhì)量的電能服務(wù)，這成為電力企業(yè)持續(xù)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，不可避免的會出現(xiàn)一定程度的輸電線路電力電纜故障或者問題，針對這樣的情況，就需要針對常見的故障進(jìn)行深入分析，并采取切實(shí)可行的措施，在最大程度上排除隱患，對故障進(jìn)行處理，以此有效避免或者充分降低電力事故的發(fā)生幾率。

1? 輸電電路電力電纜常見故障分析

針對電壓等級35kv、10kv、0.4kv的輸電線路電力電纜運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)查研究，可以充分看出，存在很多方面的故障，具體來說，常見的故障主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 外力損傷故障

在針對電力電纜進(jìn)行鋪設(shè)和安裝的具體操作過程中，通常情況下會因?yàn)槟承┐笮蜋C(jī)械在操作的過程中不夠得當(dāng)，或者沒有做好防范工作而導(dǎo)致非正常接觸，對電力電纜造成比較嚴(yán)重的外力損傷，進(jìn)而出現(xiàn)一系列相關(guān)故障。通常情況下這種比較大外力損傷故障，是比較容易發(fā)現(xiàn)的，因此能夠在第一時間對其進(jìn)行及時處理。但是需要注意的是，因?yàn)橥饬λ斐傻膿p傷故障有很多是比較微小的，不容易被察覺，而此類微小的損傷，在電力電纜運(yùn)行一段時間之后會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的問題，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重故障。因此針對此類細(xì)微故障要進(jìn)行高度關(guān)注，并在第一時間對其進(jìn)行充分解決。

1.2 化學(xué)腐蝕及受潮老化故障

在電力電纜的鋪設(shè)過程中，所接觸的土壤層ph如果值偏堿或者偏酸，在這樣的情況下就會對電力電纜的絕緣層產(chǎn)生比較嚴(yán)重的腐蝕作用，長此以往，電力電纜在土壤層中一直深埋，就會導(dǎo)致絕緣層出現(xiàn)開裂或者表皮開孔等相關(guān)問題，進(jìn)而導(dǎo)致電纜內(nèi)部的導(dǎo)線裸露出來，從而導(dǎo)致一系列嚴(yán)重故障。同時，電纜接頭部分極有可能由于運(yùn)行環(huán)境比較潮濕，或者在安裝的過程中沒有對其進(jìn)行嚴(yán)格的封閉管理，而使得絕緣層出現(xiàn)受潮的情況，進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)故障。電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)產(chǎn)生電流的熱效應(yīng)，使負(fù)載電流有很大熱量，在這樣的情況下會導(dǎo)致電力電纜出現(xiàn)過熱的情況，而使其絕緣層老化問題日益嚴(yán)重，進(jìn)而引發(fā)相關(guān)故障。

1.3 電纜開路故障

該故障主要指的是在電力電壓的運(yùn)行過程中無法安全平穩(wěn)的通過電力電纜等傳輸設(shè)備傳置終端，或者負(fù)載相對來說比較差，不能有效進(jìn)行電力電纜的傳輸工作。通常情況下，在變電站的運(yùn)行過程中會產(chǎn)生這種電纜開路的故障，導(dǎo)致電力系統(tǒng)中電壓和電流兩者之間的變換存在一定的問題或者故障，呈現(xiàn)出比較典型的非正常性。

1.4 電纜低電阻故障

從實(shí)踐情況來看，如果電力電纜的接地絕緣出現(xiàn)一定程度的問題或者故障，就會導(dǎo)致電阻嚴(yán)重變小，如果電阻小到一定程度的時候，就會使得電力電纜停止運(yùn)行。例如如果出現(xiàn)短路的情況下，就會導(dǎo)致電阻降到0，而電流又變得無限大，在這樣的情況下就會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的電纜短路故障。

1.5 電纜高電阻故障

與低電阻故障進(jìn)行對比可以看出，這種電纜的高電阻故障與其是比較類似的，該故障主要是因?yàn)殡娮柚颠^高而使得高電壓擊穿絕緣層，這種故障有著比較典型的閃絡(luò)性，接地電阻值特別高的前提之下，在針對電纜故障進(jìn)行檢測的過程中就需要為其添加與之相對應(yīng)的更強(qiáng)的電壓，這樣才能針對電流進(jìn)行充分的測試。如果電壓達(dá)到了臨界值，在這樣的情況下就會導(dǎo)致?lián)舸┈F(xiàn)象。電流強(qiáng)度瞬間增加，會產(chǎn)生比較典型的閃絡(luò)特性波動。如果電壓有比較明顯的降低，就會使得此類現(xiàn)象瞬間消失。

2? 輸電電路電力電纜常見故障的探測方法分析

針對輸電線路電力電纜常見故障進(jìn)行處理的過程中，首先要對相關(guān)故障進(jìn)行有針對性的探測，具體來說，所涉及的探測方法主要包括四種類型，分別是電橋法、脈沖電流法、低壓脈沖反射法以及直流閃絡(luò)故障探測法。具體而言，相關(guān)探測方法的內(nèi)涵主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1 電橋法

這種方法在應(yīng)用的過程中主要是有針對性的連接被測電纜中的非故障相與故障相，通過電橋兩端使兩者能夠有效相連，把它們調(diào)節(jié)到電橋平衡狀態(tài)，然后利用化學(xué)公式針對故障的具體位置進(jìn)行計(jì)算和明確。相對來講，這種方法有比較強(qiáng)的靈敏性，準(zhǔn)確性相對來說也比較高，因此在常規(guī)的探測高壓擊穿等故障的情況下可以有效應(yīng)用這種方法。然而需要指出的是，這種方法是比較傳統(tǒng)的方法，當(dāng)前已經(jīng)很少應(yīng)用，逐步被新型方法所代替。

2.2 脈沖電流法

在應(yīng)用該探測方法的過程中，其應(yīng)用原理主要是測距脈沖信號，因?yàn)殡娎|出現(xiàn)故障的時候，對其故障的電纜輸送壓的情況下會產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象，利用相關(guān)儀器有針對性的記錄故障點(diǎn)所出現(xiàn)的電流行波信號，然后進(jìn)一步結(jié)合分析獲取的電流行波信號在測量端和故障點(diǎn)運(yùn)行需要的時間針對故障距離進(jìn)行計(jì)算和明確。

2.3 低壓脈沖反射法

這種方法主要指的是在實(shí)際的探測過程中把低壓脈沖注入到電力電纜的相關(guān)故障相中，低壓脈沖會在電力電纜中進(jìn)行擴(kuò)散傳播，如果傳播到阻抗不匹配點(diǎn)，也就是傳播到故障點(diǎn)的位置時，脈沖會被反射回來，然后通過相應(yīng)的儀器，針對具體的傳播出去的時間和被反射回來的時間進(jìn)行有針對性的記錄，充分結(jié)合具體的時間差和脈沖在電纜傳播過程中的傳播速度，在這樣的情況下，就可以充分探測出故障點(diǎn)和測試點(diǎn)兩者之間的具體距離，然后針對相關(guān)故障進(jìn)行有效定位。這種方法相對來說更為簡單方便，更具有可行性，然而需要注意的是，它也有著比較顯著的局限性，通常情況下無法探測閃絡(luò)故障或者高阻抗故障。

2.4 直流閃絡(luò)故障探測法

這種方法是脈沖電流方式中的一種，同時也能夠更有效的進(jìn)行閃絡(luò)電纜故障探測。需要注意的是，因?yàn)殡娏﹄娎|環(huán)境有著很大的差異性，該方法在應(yīng)用的過程中存在不同程度的風(fēng)險，如果出現(xiàn)多次擊穿現(xiàn)象，極有可能使其無法繼續(xù)測試。

3? 輸電電路電力電纜故障檢修以及維護(hù)措施

3.1 建立健全更系統(tǒng)完善的電力電纜檢修以及維護(hù)體系

對于電壓等級35kv、10kv、0.4kv電力電纜故障進(jìn)行探測和處理的過程，是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)性過程，因此，需要配套與之相對應(yīng)的監(jiān)管和運(yùn)營機(jī)制，這樣才能對電力電纜進(jìn)行更有效的防護(hù)和規(guī)范。在這樣的情況下，就需要相關(guān)方面要高度關(guān)注電力電纜故障的預(yù)防，具備應(yīng)有的防范意識，同時有足夠強(qiáng)的安全觀念，針對電力電纜監(jiān)視復(fù)查制度進(jìn)行充分明確，同時把相關(guān)指標(biāo)和數(shù)據(jù)在日常數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行有效融入。同時要構(gòu)建與之相對應(yīng)的檢修和維護(hù)體系和機(jī)制，做好工作人員的績效考核，以此使相關(guān)運(yùn)維管理人員能夠在監(jiān)督管理機(jī)制的規(guī)范作用下更有效的開展各類運(yùn)維管理工作。

3.2 切實(shí)提升運(yùn)維管理人員的專業(yè)技能和業(yè)務(wù)水平

在實(shí)際的故障檢測和運(yùn)維管理環(huán)節(jié)，要確保相關(guān)人員具備應(yīng)有的專業(yè)技能，滿足素質(zhì)要求，在資歷，工作能力，應(yīng)變能力等相關(guān)方面都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時要對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的培訓(xùn)，使其有效具備相對應(yīng)的崗位勝任能力。除此之外，要確保相關(guān)人員充分掌握更為先進(jìn)的故障探測技術(shù)和運(yùn)維管理技術(shù)，增強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力，把握前沿技術(shù)，進(jìn)一步提高運(yùn)維效率。

3.3 按程序做好故障的排查工作，加強(qiáng)精細(xì)化管理

輸電線路電力電纜的運(yùn)行過程中，要針對常見故障進(jìn)行及時有效的排查，加大防范的力度，按照先整體后部分的方式，針對整體故障進(jìn)行科學(xué)合理的判斷和排查，對于電路故障的具體位置進(jìn)行充分明確，查找相關(guān)的電路圖和設(shè)計(jì)圖紙，著重做好關(guān)鍵測試點(diǎn)的檢驗(yàn)工作，然后對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和匯總，從而對于相關(guān)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，對于故障的根源進(jìn)行充分的明確。最后，要著重針對整體電路進(jìn)行全面系統(tǒng)且細(xì)致的排查和清理，進(jìn)一步檢測可疑的元器件，確保排查的過程中不出現(xiàn)任何的遺漏，以此為后續(xù)電路的安全運(yùn)行提供基本保障。

3.4 掌握更先進(jìn)的電力電纜排查和處理方法

針對相關(guān)故障要進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的排查，同時要有效應(yīng)用更為先進(jìn)的技術(shù)和處理方法，確保操作更為規(guī)范，使其得到切實(shí)有效的應(yīng)用。例如，電感沖閃法定點(diǎn)檢測的過程中，要充分考慮到電纜的耐壓性，對于電纜故障排查時，要有效實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定點(diǎn)，對于各類先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備要不斷的摸索和應(yīng)用，通過實(shí)踐的檢驗(yàn)，使其呈現(xiàn)出應(yīng)有的價值和作用。

4? 結(jié)語

綜上所述，通過上面的分析，我們能夠顯出看出，在當(dāng)前電壓等級35kv、10kv、0.4kv輸電線路的運(yùn)行過程中，電力電纜不可避免的會出現(xiàn)一定程度的故障，針對常見故障要切實(shí)有效的分析，進(jìn)一步把握相對應(yīng)的探測技術(shù)，明確故障的根源，有效構(gòu)建相對應(yīng)的電力電纜監(jiān)管機(jī)制和維護(hù)體系，從根本上提升運(yùn)維管理人員的專業(yè)技能，不斷應(yīng)用全新的探測和檢修技術(shù)，以此確保我國的輸電線路電力電纜網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)制更為健全完善，從而在最大程度上提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 季曉明，何強(qiáng)，潘培毓.輸電線路電力電纜頭問題的解決方法[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2017（16）：233-233.

[2] 劉貞瑤，談發(fā)力，康宇斌，等.輸電線路樹木故障機(jī)理分析及試驗(yàn)研究[J].電力工程技術(shù)，2017，36（6）：122-126，131.

[3] 曹六興. 電力輸電線路的運(yùn)行維護(hù)及故障檢修探討[J]. 電工技術(shù)，2017（4）：116-116.

[4] 袁燕嶺，李世松，董杰，等.電力電纜診斷檢測技術(shù)綜述[J].電測與儀表，2016，53（11）：1-7.

[5] 申健.基于線路輸電特性的配電網(wǎng)電纜絕緣在線監(jiān)測研究[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2019.

[6] 高小奇.輸電線路電力電纜常見故障及其機(jī)理探討[J].科技視界，2019（4）：124-125.

[7] 王燕.淺析電力電纜故障分類及測尋方法[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2019（12）：96-97.

[8] 李多歡，薛美多.淺談電力電纜的敷設(shè)安裝方法[J].科技風(fēng)，2019（9）：43-45.

[9] 蔡文偉.電力電纜的熱伸縮故障及對策分析[J].金屬礦山，2020（8）：102-103.

[10] 張瑞麗.礦用電力電纜的維修及故障處理[J].科技信息，2020（7）：178-186.

[11] 鮑炳峰.電力電纜故障判斷測試方法與技巧探討[J].黑龍江科技信息，2020（22）：89-91.