電力電纜故障分類及其預(yù)防措施綜述

姜峰

【摘要】：電力電纜作為整個(gè)電網(wǎng)中的重要組成部分，對(duì)于電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要的保障作用，但是，受到環(huán)境因素和自身的工藝等多個(gè)條件的影響，電力電纜有可能會(huì)出現(xiàn)一些故障，如果電力電纜出現(xiàn)了故障，必須盡早發(fā)現(xiàn)并處理，才能夠避免造成更大的影響。因此，有效的故障檢測(cè)手段能夠更好地確定電力電纜的故障類型，以便及時(shí)進(jìn)行檢修。在平時(shí)，為了盡可能地避免電力電纜出現(xiàn)故障，應(yīng)該采取一些有效的保護(hù)和預(yù)防措施，降低故障發(fā)生的概率，才能夠減少電力電纜的故障到來的負(fù)面影響。

【關(guān)鍵詞】：電力電纜；故障分類；預(yù)防措施

1、電纜故障分類

1.1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。

1.2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。

1.3

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、電力電纜故障產(chǎn)生的主要原因

第一，機(jī)械磨損，電力電纜在使用過程中很可能會(huì)遭受到許多機(jī)械磨損，例如與汽車之間的摩擦，或者由于地形沉降造成電纜的接頭或者導(dǎo)體損傷等，長(zhǎng)期輕微的機(jī)械磨損會(huì)在時(shí)間較長(zhǎng)之后對(duì)電力電纜造成非常大的影響，帶來嚴(yán)重的后果；第二，化學(xué)腐蝕，電力電纜由于埋藏在地下，如果土壤呈現(xiàn)一定的酸堿性，或者被污染后出現(xiàn)酸堿性，那么會(huì)對(duì)電纜的外層絕緣層造成較大的腐蝕作用，降低電纜的絕緣性；第三，絕緣層受潮或者老化，電纜的絕緣層在長(zhǎng)時(shí)間接觸到比較濕潤(rùn)的空氣、或者使用時(shí)間過長(zhǎng)之后，很容易出現(xiàn)受潮、老化的現(xiàn)象，絕緣能力降低，很容易產(chǎn)生故障。

3、檢測(cè)電纜故障的方法

3.1脈沖電流法

脈沖電流法是一種利用設(shè)備來進(jìn)行檢測(cè)的方法，也就是利用現(xiàn)行的電流耦合器來對(duì)電纜中的電流波信號(hào)進(jìn)行采集和分析，通過分析結(jié)果來尋找故障。具體的檢測(cè)方式是用高壓將故障點(diǎn)擊穿，然后再用電流耦合器來檢測(cè)故障點(diǎn)通過的電流的信號(hào)，并且根據(jù)電流信號(hào)從測(cè)量點(diǎn)到故障點(diǎn)之間的傳輸時(shí)間來計(jì)算故障的距離，從而準(zhǔn)確地確定故障范圍。脈沖電流法是一種快速、有效的方法，但是故障點(diǎn)精確度的確定稍差，目前在電力電纜故障檢測(cè)中經(jīng)常使用，許多檢測(cè)員隨身帶有檢測(cè)設(shè)備，可以及時(shí)對(duì)發(fā)生故障的電纜進(jìn)行檢查。

3.2聲波法

如果是高阻性電纜故障的定位，可采用聲波法進(jìn)行尋找，使用高壓脈沖發(fā)生器，對(duì)故障電纜進(jìn)行放電，故障點(diǎn)即會(huì)產(chǎn)生電弧，同時(shí)出現(xiàn)放電聲音，如果電纜為直埋的情況，則會(huì)產(chǎn)生地震波，定點(diǎn)儀聲測(cè)探頭揀拾地震波信號(hào)，同時(shí)在放大后可以通過耳機(jī)、表頭等輸出。地震波通過電纜的故障點(diǎn)傳至地面，在約2m的半徑范圍之外即會(huì)很快衰減，通常以4m距離為標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用定點(diǎn)儀監(jiān)聽一次地震波。若監(jiān)聽到地震波，則說明故障點(diǎn)處于2m范圍內(nèi)，從而找到聲音信號(hào)的最大點(diǎn)，即為精確的故障點(diǎn)位置。

3.3電橋法

電橋法是電力電纜故障檢測(cè)中最常用的方法之一，其原理圖如圖1所示。從圖1可以看出，電橋法就是將被測(cè)電纜終端的故障相和非故障相分別接到電橋的兩端，然后調(diào)節(jié)連接的幾個(gè)電阻，使得電橋達(dá)到平衡狀態(tài)，然后根據(jù)電橋平衡的公式可以計(jì)算出故障點(diǎn)的位置。電橋法檢測(cè)具有便捷、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，并且不易出現(xiàn)高壓擊穿，但是由于電橋法檢測(cè)不能解決高阻抗和閃絡(luò)電纜故障，因此在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)減少了對(duì)電橋法的使用，但是電橋法仍然是一種有效的電力電纜故障檢測(cè)方法。

4、電力電纜故障的預(yù)防措施

4.1對(duì)電纜負(fù)荷電流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)過負(fù)荷運(yùn)行

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(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，引發(fā)電纜故障。

4.2改進(jìn)電纜終端的制造工藝

電纜終端的制造工藝的高低是影響電纜絕緣性的一個(gè)重要因素，許多電纜由于制造工藝差，在電纜終端等處極易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，導(dǎo)致電纜故障，因此必須重視電纜終端的制造工藝的提高。國(guó)內(nèi)外有許多專家學(xué)者都在研究新的電纜制造工藝，目前比較好的一種方法是使用強(qiáng)度高、密封性好的環(huán)氧樹脂電纜終端，這種電纜終端能夠有效防止漏油現(xiàn)象，并且有更好的絕緣性，在使用中更不容易產(chǎn)生故障。

4.3加強(qiáng)日常檢查維護(hù)

電力電纜的日常維護(hù)和檢查可以在很大程度上降低電纜發(fā)生故障的概率，一般來說，日常維護(hù)檢查的內(nèi)容主要包括電纜周邊的土壤濕度檢查、電纜使用情況、環(huán)境溫度變化等，一些環(huán)境和濕度數(shù)據(jù)需要進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)，如果出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的降雨等現(xiàn)象，就要采取措施避免暴雨在土壤中對(duì)電纜造成損害；此外，也要注意電纜的機(jī)械磨損情況，檢查電纜周邊的路面是否有過度碾壓等情況，加強(qiáng)對(duì)電纜埋設(shè)環(huán)境的保護(hù)；對(duì)電纜的檢測(cè)必須要定期開展，一般來說，每三個(gè)月應(yīng)該進(jìn)行一次重點(diǎn)檢測(cè)，每六個(gè)月應(yīng)該對(duì)電纜進(jìn)行一次全面檢測(cè)，通過定期的檢測(cè)能夠及時(shí)修復(fù)一些小問題，避免造成嚴(yán)重故障，如果電纜出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，應(yīng)該及時(shí)報(bào)告并組織更換。通過有效的日常檢查維護(hù)，能夠確保電纜的正常工作狀態(tài)，并且能夠及早發(fā)現(xiàn)電纜存在的隱患，減小或者消除故障的影響后果。

結(jié)語

總之，隨著我國(guó)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(guó)電力供應(yīng)的連續(xù)性、可靠性，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的長(zhǎng)期健康可持續(xù)發(fā)展。

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