高壓電纜故障測試與處理技術(shù)研究

中國航發(fā)貴州黎陽航空動力有限公司 譚志強(qiáng)

當(dāng)前，伴隨城市化進(jìn)度的不斷加劇，人們在生活中對于用電需求量也在不斷增大，對于高壓電纜管理工作提出了更高層次的要求。用電問題不僅直接影響到人們的常規(guī)生活，而且嚴(yán)重者會危及到生命安全，因此當(dāng)用電過程中出現(xiàn)了相應(yīng)的故障問題，應(yīng)及時進(jìn)行測試和處理，以切實(shí)保證安全用電。面對這一現(xiàn)實(shí)問題，需要相關(guān)工作人員加大重視力度，特別在高壓電纜輸電過程中，如何快速的發(fā)現(xiàn)問題，并采取緊急處理措施，是當(dāng)前需要重點(diǎn)探討的課題[1]。

1 高壓電纜故障點(diǎn)理論概述

高壓電纜在輸電過程中，不可避免會遇到一系列安全問題，其引發(fā)因素也是多方面的。首先，一些企業(yè)在生產(chǎn)過程中，為了節(jié)約資金往往會采用一些質(zhì)量不好的材料，在實(shí)際使用過程中則會出現(xiàn)絕緣性差情況，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。同時，一些采購人員為了一己私利，往往與供應(yīng)商產(chǎn)生不良的合作，這樣導(dǎo)致采購的材料不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

其次，當(dāng)前維修過程中，一些工作人員是剛步入工作崗位，自身的維修經(jīng)驗(yàn)相對不足。特別在高壓電纜架設(shè)過程中，涉及的專業(yè)知識點(diǎn)較多，由于相關(guān)工作人員自身的專業(yè)知識不足，很多技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)沒有掌握，導(dǎo)致很多施工流程不能嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展，這樣就導(dǎo)致整體施工質(zhì)量存在漏洞，并以此會引發(fā)使用故障。

最后，電纜鋪設(shè)過程中，對于一些特別惡劣的環(huán)境，對于電纜的材料和生產(chǎn)技術(shù)等都具有較高的要求，如果這個過程中選用的電纜材料不合格，在長期使用過程中，那么則容易導(dǎo)致高壓電纜處于超負(fù)荷狀態(tài)，那么這個過程中，同樣容易出現(xiàn)使用故障。施工人員如果沒有考慮相關(guān)要素，在電纜鋪設(shè)過程中，沒有切實(shí)考慮到當(dāng)?shù)貐^(qū)域環(huán)境，導(dǎo)致容易遭受外界環(huán)境因素或者人為的損壞，也是當(dāng)前現(xiàn)實(shí)需要考慮的問題。

電纜故障按故障點(diǎn)部位的差異性，主要可分為電纜本體故障和電纜接頭故障。如果在外力作用下，電纜本體故障發(fā)生概率較大；如果沒有外力作用，接頭故障出現(xiàn)較多。在電力電纜中最為基本的部分就是電纜本體，由于其鋪設(shè)的距離比較長，所處的環(huán)境比較密閉，對其故障進(jìn)行定位不太容易。本體線纜在使用過程中，常出現(xiàn)的故障有化學(xué)損傷、過電壓破壞、機(jī)械損傷以及本體缺陷等，機(jī)械損傷主要源于外力破壞。而面對相應(yīng)的電纜故障，如果沒有及時處理，則不僅影響到人們常規(guī)生活，而且還會引發(fā)一系列安全事故問題，直接危及人民群眾生命安全，因此必須加大重視力度[2]。

2 高壓電纜故障引發(fā)因素

2.1 電纜線質(zhì)量不全部符合標(biāo)準(zhǔn)

高壓電纜生產(chǎn)過程中，很多材料是根據(jù)相關(guān)的要求選擇的，但是電纜使用是一個長期的過程，很多情況在還需要在嚴(yán)酷的環(huán)境下鋪設(shè)，因此一些電纜仍不能滿足實(shí)際使用需求，從而引發(fā)使用故障。同時，在生產(chǎn)和存儲中，一些企業(yè)自身的生產(chǎn)水平相對不足，并且生產(chǎn)和儲存相關(guān)流程中，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范開展，這樣就導(dǎo)致整體工作標(biāo)準(zhǔn)不符合相關(guān)要求，從而引發(fā)一系列產(chǎn)品質(zhì)量問題。

由于在實(shí)際生產(chǎn)過程中，相關(guān)技術(shù)不達(dá)標(biāo)，往往會出現(xiàn)絕緣質(zhì)偏離、電纜內(nèi)外有突起、電纜受潮以及絕緣皮內(nèi)含有雜質(zhì)等情況，都是引發(fā)電纜出現(xiàn)問題的重要影響因素。因此，面對這些現(xiàn)實(shí)問題，設(shè)計人員應(yīng)該考慮相關(guān)要素，設(shè)計過程中采取相應(yīng)的措施，以彌補(bǔ)這些因素的影響，以提升高壓電纜的整體使用壽命。在施工過程中，如果出現(xiàn)電纜轉(zhuǎn)彎半徑不足問題，而施工人員對于這一問題采取的解決措施不當(dāng)，同樣會在后期出現(xiàn)故障問題。此外，一些商家為了獲得利益的最大化，往往選用以次充好的電纜產(chǎn)品或者相關(guān)配件，這些不良產(chǎn)品使用周期相對較短，因此為故障發(fā)生埋下了重大的隱患。

2.2 電纜接頭問題

當(dāng)前，我國在電纜接頭制作過程中，主要是采用組裝型和預(yù)制型兩種方式。組裝型制作，絕緣部分需要緊密結(jié)合在一起，從而保證應(yīng)力錐與電纜絕緣部分的壓力值，以此保證電纜安裝的穩(wěn)定性。預(yù)制型的接頭是由三元乙丙橡膠及富有彈性的硅膠所制作的，可有效發(fā)揮絕緣的作用。而電纜接頭在實(shí)際運(yùn)用過程中，很多情況下故障點(diǎn)會出現(xiàn)在接頭絕緣屏蔽接口處，主要是這個部位所受到的應(yīng)力相對集中。

2.3 電纜接地故障

電纜接地系統(tǒng)主要涵蓋電纜接地箱體結(jié)構(gòu)、電纜接地保護(hù)器、電纜交互箱體以及護(hù)層器等。在運(yùn)行過程中，主要的故障點(diǎn)多發(fā)于箱體密封部位，由于使用過程中可能會出現(xiàn)受潮、進(jìn)水等情況，因此容易出現(xiàn)多點(diǎn)接地的情況，這樣則會引發(fā)護(hù)層感應(yīng)電流增大，從而導(dǎo)致護(hù)層器保護(hù)裝置遭到破壞。

2.4 人為或自然因素的破壞

在城市快速發(fā)展過程中，高壓電纜架線問題也更為繁雜，很多電線直接處于人流相對集中的區(qū)域，因此一些不法分子為了個人的利益，往往出現(xiàn)偷竊電纜或者隨意進(jìn)行電纜的破壞情況，給予電纜的正常使用帶來了嚴(yán)重的影響。同時，還有一些情況是對于地埋的電纜，一部分企業(yè)在施工過程中，可能會出現(xiàn)不經(jīng)意挖掘到電纜的情況；此外在遇到一些自然災(zāi)害，如地震、洪流等，都會破壞鋪設(shè)的電纜，另外部分電纜會在一些酷寒、險要的環(huán)境下鋪設(shè)，這些自然因素會嚴(yán)重影響電纜的使用壽命，如果使用過程中，沒有定期采用相應(yīng)的防護(hù)措施，那么則容易出現(xiàn)電纜的使用故障，從而引發(fā)相應(yīng)的安全問題[3]。

3 高壓電纜故障點(diǎn)測試

高壓電纜出現(xiàn)故障后，首先需要做好相應(yīng)的安全防護(hù)工作，如切斷電源、設(shè)置安全區(qū)，以保證相應(yīng)的個人生命健康安全為前提。同時，對于已經(jīng)運(yùn)行的機(jī)械設(shè)備，要及時進(jìn)行關(guān)閉，防止電壓不穩(wěn)定出現(xiàn)設(shè)備燒壞情況。具體到高壓電纜事故檢測過程中，首先可使用萬能表，斷定該故障是否出現(xiàn)斷線，然后使用兆歐表對電纜的絕緣電阻進(jìn)行測試。在絕緣電阻測試完成后，還需要進(jìn)行耐壓測試，以此排除故障點(diǎn)。而對于電纜外層故障查找過程中，可通過兆歐表測量電纜各相以及各個分段接地線的接地電阻，通過判定其數(shù)值是否合格，來進(jìn)一步查找故障點(diǎn)。

3.1 低阻故障測試

當(dāng)電纜中有一芯或者多芯對地絕緣電阻低于幾百歐姆的情況，可稱之為低阻故障。對于該故障點(diǎn)進(jìn)行測試時，可采用低壓脈沖測距，在實(shí)際檢測過程中，就是向故障電纜導(dǎo)體輸入一個脈沖信號，觀察故障點(diǎn)發(fā)射的脈沖與觀察到反射脈沖的時間差得到距離。低壓脈沖測試方法相對比較簡單，而且對電纜的傷害較小，能夠較為有效的測定低阻故障。

3.2 開路故障

在電纜之間和相對地的絕緣電阻值正常，但是其工作電壓不能傳輸?shù)诫娎|終端，或雖然終端有電壓，但負(fù)載能力差，這些故障都統(tǒng)稱為開路故障。當(dāng)電纜出現(xiàn)一芯或者多芯斷開情況，出現(xiàn)這種問題的原因很多情況下是人為故障。開路故障測試過程中，同樣多采用低壓脈沖測定方式，這樣測試方式不僅方便，而且能夠最快的找出故障點(diǎn)。

3.3 高阻故障

當(dāng)電纜中一芯或者多芯對地絕緣電阻低于正常值但是高于幾百歐姆的情況，稱之為高阻故障。在高阻故障點(diǎn)測試過程中，一般可采用脈沖電壓法、脈沖電流法以及二次脈沖法等進(jìn)行測定。其中，脈沖電壓法是對于故障電纜，通過高壓放電，并觀察電壓在放電端往返的時間進(jìn)行測距。二次脈沖法是當(dāng)前較為先進(jìn)的測試方式，該方法使用過程中，是通過高壓脈沖發(fā)生器存在故障的電纜施加高壓脈沖，使得故障點(diǎn)產(chǎn)生弧光放電。

3.4 電纜護(hù)層故障

高壓單芯電纜中金屬屏蔽層發(fā)揮著重要的作用，不僅能夠保證電容電流正常運(yùn)輸?shù)礁鱾€線路中，而且還能夠起到安全防護(hù)作用。即當(dāng)電路發(fā)生短路時，還能夠起到引流的作用，能夠最大限度降低安全事故率的發(fā)生。同時，電纜使用過程中，金屬屏蔽層主要起到屏蔽電場的作用，即工作過程中，有電流通過高壓單芯電纜則能夠感知電壓，并起到屏蔽電場作用。同時，于電纜護(hù)層故障測試過程中，較為常用的方式是電橋法，電橋法在測試過程中，是通過測量故障電纜測試點(diǎn)到故障點(diǎn)電阻的方式，從而計算出故障點(diǎn)距離；或者通過測量電纜故障段與全長段的電壓單芯電纜的護(hù)層故障和絕緣電阻在幾千歐姆以內(nèi)的主絕緣電阻故障，從而達(dá)到測定故障點(diǎn)的目的。

4 高壓電纜故障處理技術(shù)

當(dāng)高壓電纜一旦出現(xiàn)故障，作為企業(yè)的工作人員，應(yīng)及時采取相應(yīng)的斷電措施，以保護(hù)人們的生命安全和企業(yè)設(shè)備不受到損壞，同時應(yīng)及時通知相應(yīng)的維修人員。而維修人員收到信息，應(yīng)第一時間趕到現(xiàn)場，并且第一時間在故障點(diǎn)設(shè)置安全區(qū)域、警示標(biāo)志，并且結(jié)合實(shí)際情況做好相應(yīng)的防護(hù)工作，以保證排障安全。同時，在進(jìn)行故障點(diǎn)排查和處理工作開展中，應(yīng)該準(zhǔn)備好相應(yīng)的工具，如接線盒、高壓絕緣膠布、環(huán)氧樹脂以及防雨布、壓線鉗等。同時，工作人員高空作業(yè)時必須攜帶安全帶、保險繩等工具[4]。

4.1 準(zhǔn)備工作

高壓電纜出現(xiàn)故障后，相關(guān)工作人員應(yīng)及時通知專業(yè)維修人員，并且做好相應(yīng)的防護(hù)措施。作為電纜維修人員，接到相關(guān)通知，在到達(dá)現(xiàn)場后，應(yīng)該對于故障點(diǎn)開展進(jìn)一步勘察分析，并考慮到可能出現(xiàn)的安全問題，結(jié)合實(shí)際情況做好相應(yīng)的防護(hù)工作，同時，在故障處理過程中，應(yīng)該做好相應(yīng)的標(biāo)記，以將安全事故率降至最低層面。在故障處理過程中，應(yīng)該做好驗(yàn)電、放電和接地等安全措施，需要進(jìn)行高空作業(yè)的工作人員，應(yīng)該系好安全帶和保險繩。同時，對現(xiàn)場一些無關(guān)人員，應(yīng)該及時進(jìn)行疏散，以此降低事故率的發(fā)生。

4.2 核查故障點(diǎn)并修復(fù)

在故障修復(fù)過程中，應(yīng)再次核查開關(guān)、接地刀閘是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；并且需要再次對電纜進(jìn)行絕緣測試以及進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，以保證相關(guān)信息的準(zhǔn)確性。同時，在故障點(diǎn)核查過程中，應(yīng)對不同類型的故障，選擇相應(yīng)的故障測試方式，以保證能夠做到精準(zhǔn)測試和定位故障點(diǎn)。

確定故障點(diǎn)后，進(jìn)行相應(yīng)核對，再進(jìn)行故障點(diǎn)開挖，對于這個過程中，具備對嚴(yán)重?fù)p壞的電纜線可進(jìn)行更換，以保證從深層次解決該問題，避免后期出現(xiàn)返修情況。

4.3 故障點(diǎn)修復(fù)后的測試工作

工作人員在完成故障點(diǎn)的修復(fù)后，還應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的耐壓測試，從而保障故障點(diǎn)切實(shí)已經(jīng)被修復(fù)。保證相應(yīng)的測試工作完成后，并且已經(jīng)徹底消除安全隱患，則可拆除接地線，并做好現(xiàn)場的清理和恢復(fù)工作。

5 結(jié)語

總而言之，高壓電纜出現(xiàn)故障不僅會影響正常使用，給予人們的常規(guī)生活帶來不便，而且出現(xiàn)故障后沒有及時處理，往往會引發(fā)一系列安全問題，關(guān)系到人們的生命安全。同時，企業(yè)在生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)電纜故障問題，不僅會出現(xiàn)停工停產(chǎn)的情況，而且瞬間高壓可能會導(dǎo)致相應(yīng)的設(shè)備燒壞，從而帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，當(dāng)電纜出現(xiàn)問題后，需要相關(guān)部門加大重視力度，并第一時間采取相應(yīng)的檢修措施。而作為相關(guān)工作人員也需要提升自身的職責(zé)意識，在不斷優(yōu)化自身專業(yè)水平的基礎(chǔ)上，積極開展相應(yīng)的故障檢修工作，以此保證高壓電纜的穩(wěn)定運(yùn)行，為人民常規(guī)生活提供更為可靠的電力資源。