在國內(nèi)加速建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代的進(jìn)程中,城市的用電需求不斷增長。并且,電力電纜被當(dāng)做連接電路和傳輸工具而普遍應(yīng)用??v觀當(dāng)今的形勢(shì)來講,電力電纜故障是電力故障當(dāng)中十分關(guān)鍵的一個(gè)方面。因此,清楚電力電纜故障的原因、種類,從而實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確應(yīng)用檢測(cè)方法處理電力電纜故障。 [1]
簡介編輯 播報(bào)
電力電纜相比于架空輸電線路,其優(yōu)點(diǎn)主要為投資小、運(yùn)行可靠、布局方便等。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的逐步推進(jìn),各種電網(wǎng)改造工程也在如火如茶地進(jìn)行,電力系統(tǒng)中電力電纜的應(yīng)用量逐年增大并且應(yīng)用范圍越來越廣,但電力電纜不易接頭,具有復(fù)雜的施工工藝,易形成施工質(zhì)量隱患,加之電力電纜多在地下埋設(shè),其工作環(huán)境比較惡劣,電纜故障時(shí)有發(fā)生。一旦電纜發(fā)生故障,會(huì)直接影響到電網(wǎng)供電,給人們的生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重?fù)p失,因此各供電企業(yè)也越來越重視電力電纜故障原因的分析與檢測(cè)方法的研究。 [2] 錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
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電纜故障分類編輯 播報(bào)
正確判斷電纜故障性質(zhì),十分有益于電纜故障點(diǎn)的快速檢測(cè),按照當(dāng)前的電纜故障檢測(cè)技術(shù)與故障點(diǎn)絕緣電阻值情況,可把常見電纜故障類型分為下列三種:
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開路故障
這類故障通常是指電纜與電纜間或電纜對(duì)地的電阻值在規(guī)定值范圍內(nèi),但實(shí)際工作電壓無法向終端傳輸或雖然也有部分電壓傳輸?shù)浇K端,但幾乎沒有負(fù)載能力,這些都屬于開路故障,在實(shí)際生產(chǎn)中,我們見到的斷線故障屬于一種特殊的開路故障。
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低阻故障
當(dāng)電纜與電纜間的絕緣有損壞現(xiàn)象或電纜對(duì)地的絕緣有損壞現(xiàn)象時(shí),電纜絕緣電阻必然會(huì)減小,在電纜絕緣電阻比十倍電纜特性阻抗還要小的情況下,我們稱這種故障為低阻故障。在測(cè)量低阻故障時(shí),可用低壓脈沖反射法。
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高阻故障
當(dāng)電纜與電纜間或電纜對(duì)地的絕緣電阻比正常值低很多,但比十倍電纜特性阻抗大時(shí),我們把這種電纜故障稱作高阻故障。對(duì)高阻故障的測(cè)量,不能使用低壓脈沖反射法,按照高阻故障具體性質(zhì)的不同,又可把高阻故障的性質(zhì)分為泄漏性與閃絡(luò)性兩種。 [2] 錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
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電纜故障的形成原因編輯 播報(bào)
有很多因素都會(huì)導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障,分析造成電纜故障的原因,有助于科學(xué)、合理地選擇電纜故障檢測(cè)方法,快速查找電纜故障點(diǎn),經(jīng)過長期實(shí)踐總結(jié),發(fā)現(xiàn)機(jī)械損傷、過負(fù)荷運(yùn)行、電纜頭故障以及絕緣受潮是造成電纜故障的主要原因。
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機(jī)械損傷
在敷設(shè)電纜時(shí),拉力過大或過度彎曲都有可能損壞絕緣與防護(hù)層以及在運(yùn)輸電纜時(shí),外力直接作用于電纜也會(huì)誤損傷電纜,造成電纜機(jī)械損傷。
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過負(fù)荷運(yùn)行
電纜長期運(yùn)行在過負(fù)荷狀態(tài)時(shí),電纜實(shí)際溫度會(huì)明顯升高,電纜會(huì)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,使電纜老化加速,甚至擊穿電纜絕緣薄弱部位。
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電纜頭故障
電纜最常出現(xiàn)故障的部位為電纜中間連接頭部位或終端頭部位,下面為電纜頭故障的具體表現(xiàn):(1)電纜制作工藝存在問題,致使雜質(zhì)、氣隙混入電纜頭內(nèi)部,這樣的電纜在投入運(yùn)行后,由于受到了強(qiáng)電場的作用,電纜內(nèi)部雜質(zhì)會(huì)出現(xiàn)游離現(xiàn)象,引發(fā)樹枝放電,造成電纜故障;(2)電纜接頭處的金屬屏蔽,不能有效接地,致使電纜接地電阻過大,形成高感應(yīng)過電壓,致使擊穿電纜部分絕緣,引發(fā)電纜故障。
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絕緣受潮
絕緣受潮是我們比較常見的電纜故障,電纜絕緣電阻過低與泄漏電流過大是其具體表現(xiàn),以下為電纜絕緣受潮的主要原因:(1)電纜中間接頭密封不良或終端接頭密封不良,造成外部潮氣侵入電纜,對(duì)電纜絕緣造成破壞;(2)電纜自身質(zhì)量不合格,在電纜包鉛或包鋁制造過程中有砂眼或裂紋存在;(3)異物刺穿電纜護(hù)套,化學(xué)物腐蝕電纜護(hù)套或電解物腐蝕電纜護(hù)套,致使保護(hù)層失去保護(hù)功效。 [2] 錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
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檢測(cè)電纜故障的方法編輯 播報(bào)
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電橋法
首先在電纜終端處對(duì)電纜的故障相與非故障相短接,然后用單臂電橋在電纜始端對(duì)故障相與被短接的非故障相進(jìn)行連接,最后測(cè)量非故障相電阻與故障相故障點(diǎn)之后的電阻,并相加兩者用它們的和來比故障相故障點(diǎn)之前電阻,綜合考慮電纜長度,就可把電纜故障點(diǎn)的詳細(xì)位置計(jì)算出來。
簡單、方便、高精確度是電橋法的主要優(yōu)點(diǎn),電橋法的缺點(diǎn)是在檢測(cè)高阻故障與閃絡(luò)性故障時(shí),電橋法不適用,這主要是由于當(dāng)故障電阻很高時(shí),電橋電流通常都比較小,探測(cè)比較困難。另外,應(yīng)用電橋法進(jìn)行檢測(cè)作業(yè)時(shí),應(yīng)事先知道電纜長度,當(dāng)遇到組成電纜線路的各電纜截面不同時(shí),應(yīng)先進(jìn)行換算,然后再進(jìn)行檢測(cè)。
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低壓脈沖反射法
在電纜故障中注入低壓脈沖,基于故障點(diǎn)的阻抗與其他點(diǎn)不匹配,低壓脈沖在電纜中傳播遇到故障點(diǎn)時(shí),會(huì)有反射脈沖出現(xiàn),依據(jù)發(fā)射脈沖與反射脈沖實(shí)際存在的往返時(shí)間差大小與脈沖具體傳播速度,便可把故障點(diǎn)的位置計(jì)算出來。由于測(cè)量電纜故障的儀器通常都是使用矩形脈沖,而矩形脈沖很容易形成,若在實(shí)際測(cè)量中,所得的反射脈沖重疊于發(fā)射脈沖,這樣區(qū)分就會(huì)很困難,故障點(diǎn)的具體距離也就不能測(cè)出,可以說這種檢測(cè)法具有一定檢測(cè)盲區(qū)。 [2] 錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)
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沖擊高壓閃絡(luò)法
在對(duì)電纜故障進(jìn)行檢測(cè)的一些方法當(dāng)中,施工人員應(yīng)用十分廣泛的一種方法是沖擊高壓閃絡(luò)法。這 種方法的檢測(cè)原理是在故障電纜的開端地方施 加沖擊高壓,從而對(duì)發(fā)生故 障的地方進(jìn)行十分迅速的擊穿,以及記錄下故 障地方一剎那電壓突跳的數(shù)據(jù)信息。在仔細(xì)研究電纜故障地方與電纜始末數(shù) 據(jù)信息耗費(fèi)時(shí)間的基礎(chǔ)上對(duì)時(shí)間距離進(jìn)行測(cè)試,從而得到故障的地方,以及執(zhí)行解決對(duì)策。 [1] 錨點(diǎn)
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二次脈沖法
對(duì)于二次脈沖法來講,其是有效應(yīng)用形成一體化高壓發(fā)生器一剎那的沖擊高壓脈沖以及向電纜故障地方引送,在對(duì)故障地方有效刺穿的前提條件下,延長擊穿后故障地方形成電弧的不間斷時(shí)間。當(dāng)然,需要清楚的是,在同一時(shí)間,一個(gè)觸發(fā)脈沖可以對(duì)二次脈沖自動(dòng)觸 發(fā)裝置以及電纜檢測(cè)儀器的運(yùn)行進(jìn)行觸發(fā),這樣對(duì)二次脈沖自動(dòng)觸發(fā)裝置進(jìn)行啟動(dòng)的基礎(chǔ) 上 發(fā)射出兩個(gè)低 壓 脈沖,通過形成二次 脈沖的裝置后在檢測(cè)故障電纜上進(jìn)行有效傳輸,從而對(duì)電纜進(jìn)行擊穿。通過檢測(cè)儀器來查看電壓波形浮動(dòng)的特點(diǎn)和形成電弧整個(gè)過程的反射波長,全面和系統(tǒng)記錄在檢測(cè)裝置的屏幕上,以及區(qū)別一系列種類的電流波動(dòng),其中,一個(gè)對(duì)電纜的實(shí)際長度進(jìn)行體現(xiàn);另一個(gè)對(duì)短路電纜故障的實(shí)際距離進(jìn)行體現(xiàn)。 [1] 錨點(diǎn)
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防范電纜故障的對(duì)策編輯 播報(bào)
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對(duì)電纜負(fù)荷電流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)
由于電纜運(yùn)行超負(fù)荷,會(huì)增加電纜溫度,使電纜絕緣老化速度加快、電纜壽命大幅降低、電纜接頭等絕緣薄弱處容易出現(xiàn)擊穿。所以應(yīng)以電纜敷設(shè)方式、運(yùn)行條件、條數(shù)、周圍環(huán)境溫度來校核電纜允許載流量,并做出明確規(guī)定。為防止運(yùn)行中的電纜載流量超過規(guī)定值,應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜載流量,這樣可有效避免由于電纜長期超負(fù)荷運(yùn)行,引發(fā)電纜故障。
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對(duì)電纜溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
電纜發(fā)生故障之前,經(jīng)常會(huì)有局部溫升出現(xiàn),安裝監(jiān)測(cè)電纜運(yùn)行溫度的裝置,可把電纜的運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)反映出來,這樣可更好地了解電纜運(yùn)行情況,防止電纜出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電纜隱患,避免電纜發(fā)生故障。
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防止電纜化學(xué)腐蝕
在選擇電纜時(shí),應(yīng)充分考慮使用環(huán)境,選擇與使用環(huán)境相符的電纜。在電纜敷設(shè)路徑的選擇上,應(yīng)充分分析土壤資料,對(duì)土壤及地下水腐蝕度進(jìn)行判斷,若侵腐嚴(yán)重,應(yīng)在電纜外層加設(shè)外層防護(hù),然后再采用耐腐管道裝設(shè)電纜,對(duì)埋設(shè)好的電纜,也應(yīng)進(jìn)行電纜腐蝕程度的了解,在必要時(shí)可把泥土掘開進(jìn)行檢查。
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防止電纜電解腐蝕
可在電纜上加裝屏蔽管來強(qiáng)化電纜包皮絕緣周圍金屬部件的能力,應(yīng)重視鉛包對(duì)大地及其他管線的電位差以及防止鉛包電解腐蝕,增強(qiáng)電纜的防電解腐蝕能力。
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選擇質(zhì)量可靠的電纜
相比于傳統(tǒng)油紙絕緣電纜,交聯(lián)聚乙烯電纜承受溫升的能力要高于油紙絕緣電纜,并且這種電纜允許工作場強(qiáng)與載流量也明顯高于油紙絕緣電纜,并且高落差也幾乎影響不到這種電纜的敷設(shè),因此油紙絕緣電纜與交聯(lián)聚乙烯電纜相比,交聯(lián)聚乙烯電纜應(yīng)作為首選。
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提高電纜敷設(shè)工藝
隧道敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)、排管敷設(shè)以及直流敷設(shè)等是比較常見的電纜敷設(shè)方式。為更好地防止外力損傷電纜,在實(shí)際進(jìn)行電纜敷設(shè)作業(yè)時(shí),應(yīng)充分考慮實(shí)際地面建筑與周圍環(huán)境情況,科學(xué)合理地選擇敷設(shè)方式,嚴(yán)格按敷設(shè)標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè),這樣可更好地保護(hù)電纜,防止電纜出現(xiàn)故障。
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結(jié)語編輯 播報(bào)
總之,隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電力電纜的使用范圍越來越廣,要想更好地防范、處理電纜故障,我們就必須了解電纜故障性質(zhì)與故障分類,明確電纜故障產(chǎn)生原因,掌握電纜故障檢測(cè)方法,并采用科學(xué)、合理的對(duì)策來防范電纜故障,只有這樣才能有效防止各類電纜故障,更好地保障我國電力供應(yīng)的連續(xù)性、可靠性,促進(jìn)我國電力事業(yè)的長期健康可持續(xù)發(fā)展。